基于两体碰撞的冲击放大机理研究EI北大核心CSCD

为了研究冲击放大方法,将经典碰撞理论和动态接触理论结合,建立了双质量冲击放大器运动学模型,推导出加速度、加速度放大倍数计算公式。研究了碰撞持续时间比、(放大台与跌落台)质量比、波形发生器刚度比对加速度放大倍数的影响,最后通过试验对两体碰撞理论进行验证。结果表明,加速度放大倍数随着质量比的增加而减小,随着波形发生器刚度比、碰撞持续时间比的增加而增大。     

高速悬浮转子跌落在保护轴承上的碰撞力研究

对高速转子跌落在保护轴承上的碰撞力进行了理论分析和试验研究。基于Hertz接触理论,建立了转子跌落在保护轴承上的非线性碰撞力模型,并提出了转子跌落在保护轴承上的碰撞力测量方案,设计了碰撞力测量装置;考虑到碰撞力测量装置的非线性影响,运用冲击力锤分别在不同大小的冲击力下对碰撞力测量装置进行了标定,由转子跌落后支撑环的振动加速度信号反推碰撞力。对不同初始转速下转子跌落在保护轴承上的碰撞力进行了试验研究,得到了转子跌落后支撑环的振动加速度信号和转子轴心轨迹;试验结果表明:初始转速越高,转子跌落后保护轴承受到的振动冲击越大,越容易出现涡动现象,且转子跌落后0. 1 s内,保护轴承受到的冲击达到最大值;最后根据碰撞力的试验结果对碰撞力模型进行了评估,识别出了碰撞系统动力学模型中的等效质量me和等效刚度系数ke,并验证了模型的有效性。     

箱装电子仪器安全跌落冲击数值模拟方法研究

为正确评估跌落冲击对箱装电子仪器可靠性的影响,确定了合理的包装参数和设计流程,科学指导运输与试验,分别采用理论分析和有限元计算方法对箱装电子仪器垂直跌落的情况进行了仿真,得到了垂直跌落条件下电子仪器最大加速度和最大位移随跌落高度与缓冲垫弹性模量变化的规律。结合产品脆值,确定了产品储运过程中的最大堆垛高度,并得到了合理的包装设计流程,从而为有效指导产品包装设计、实体试验和储运安全提供了理论依据。     

筏体和基础弹性对船舶设备冲击响应影响的试验分析

试验研究是船舶机械设备冲击隔离性能分析的主要方法之一。为了分析筏体弹性、基础弹性和限位器间隙对冲击响应的影响，设计制作了可以考虑筏体弹性和基础弹性的带有限位器的浮筏隔振系统试验模型。试验结果表明筏体弹性和基础弹性对系统的冲击响应均有一定程度的影响，它们使得机组的最大加速度响应减小，提高系统的抗冲击隔离效果。对于刚性浮筏隔振系统和弹性浮筏隔振系统，限位器与冲击响应之间的关系是相同的，即安装限位器之后将使得筏体和机组的加速度响应增大，随着限化器间隙的减小，筏体和机组的最大加速度响应进一步增大。     

装有等压缓冲器的跌落冲击台

本文介绍了等压缓冲器及装有等压缓冲器跌落冲击台的结构原理 ,说明了影响冲击加速度的因素及其调整方法。     

EPE棱跌落缓冲性能试验研究

目的对EPE棱跌落的缓冲性能进行试验研究,验证现有棱跌落当量面积计算方法的局限性,并探索动态当量面积的计算方法。方法通过动态冲击试验研究,对比棱线接触、V台接触和纸箱包装棱部冲击等3种接触方式对当量面积大小的影响程度,以及构成棱部缓冲结构中边长、棱长与缓冲作用的关系。结果 3种接触方式动态冲击试验获得的最大加速度-静应力曲线族表明:在构成的棱部缓冲结构中,在相同当量面积条件下,棱长的增加会降低冲击接触应力和加速度;边长变化对实际应用中缓冲效果的影响不显著。结论现有当量面积计算方法无法作为可靠的缓冲设计依据。在棱跌落冲击状态下,棱垫的边长变化较棱长对缓冲性能有更大的影响。     

电脑主机缓冲包装结构缓冲效果的高速摄像评价

为了评价电脑主机缓冲结构的缓冲效果,利用高速摄像测量方法,对电脑主机运输包装件冲击实验进行了冲击响应分析,研究了电脑主机包装件中EPE缓冲垫对电脑主机的防护作用。实验中分别取5,10,15 cm 3个跌落高度,利用跌落冲击瞬间缓冲垫、主机、水平滑台三者冲击作用的瞬态图像,通过采集图像进行处理和分析,得到了电脑主机的位移-时间、加速度-时间曲线以及水平滑台的加速度峰值和衬垫冲击传递率。结果表明,随着冲击高度的增加,电脑主机加速度响应随之增大,缓冲垫的冲击传递率达到50%左右,显示出EPE缓冲结构具有显著的缓冲效果。     

钢丝绳隔振器冲击特性试验研究

采用气缸式冲击模拟台对钢丝绳隔振器进行了冲击特性试验研究，介绍了试验系统及测量方法。在比较符合舰船实际冲击环境的情况下，获得了钢丝绳隔振器压缩和拉伸方向完整的特性曲线。试验结果分析表明，钢丝绳隔振器表现出明显的冲击软化现象，其冲击刚度特性小于静刚度和动刚度，而且它具有大阻尼耗能特性，是比较理想的抗冲元件。     

箱装弹药冲击响应特性研究

依据箱装弹药跌落冲击模型分析了弹药受冲击后,惯性元件响应最大位移、与最大加速度、跌落高度、弹簧预压量、固有频率、阻尼等因素的关系,并说明通过改变弹性模量、阻尼系数影响参数η的值,来影响惯性元件的最大位移和最大加速度,以提高弹药包装的安全防护能力.     

板级电子封装在跌落冲击载荷下的动态响应分析

随着微电子封装密度的提高,板级封装在跌落冲击载荷下的可靠性成为人们关注的焦点.为了更深入地了解板级电子封装在跌落冲击载荷下的动态响应,两对边固定另两对边自由的板级封装被简化为二维多自由度系统,忽略IC器件对系统振动的影响.为提取冲击脉冲特性以便随后的分析,首先通过实验得到板级封装跌落冲击加速度在时间域和频率域的曲线,结果表明冲击脉冲在低于2 000 Hz时具有较高的冲击能.随后采用梁函数组合方法得到板级封装低于2 000 Hz的模态函数.基于模态函数,采用模态组合方法分析了板级封装在JEDEC标准跌落冲击载荷(正弦脉冲,峰值1 500 g,持续时间0.5 ms)下的挠曲响应和加速度响应,最大挠曲约2.2 mm,中心点的加速度响应峰值约2 000 g.理论分析结果与有限元分析结果、实验结果进行了对比,具有较好的一致性.同时分析表明板级封装在振动过程中,第一阶模态是主要的.     

带限位隔振系统的冲击响应分析

为了提高舰载设备的抗冲击性能,改善限位参数不匹配造成的二次冲击问题,建立了八参数可独立设置的带限位隔振系统数学模型,利用四阶龙格库塔的方法进行冲击仿真计算,并与冲击试验结果进行对比,分析了限位器参数(刚度比,安装间隙)对冲击响应的影响。研究结果表明:当刚度比足够大,存在一个使系统加速度响应取得最大值的特殊间隙,称为共振间隙。共振间隙的存在,增大了系统的加速度响应,加剧了系统的冲击碰撞,但可以通过选择更小的安装间隙,匹配合理刚度比来有效的避免共振间隙现象的产生,进而可以有效的提高舰载设备的抗冲击性能。     

收获期马铃薯块茎跌落冲击特性及损伤规律研究

为了减少马铃薯机械收获中的损伤,揭示马铃薯块茎跌落冲击损伤机理,以"陇薯7号"马铃薯为试验对象,进行了不同因素下的跌落冲击试验,分别研究了跌落高度、碰撞材料、马铃薯含水率和跌落方向等因素对马铃薯块茎冲击特性和损伤综合指数的影响,并分析了其损伤规律。研究结果表明碰撞材料、马铃薯跌落高度和含水率对冲击特性影响极显著,而跌落方向不显著;冲击特性参数与损伤指标相关性表明:最大变形量与损伤综合指数之间呈显著正相关(r=0.729,P0.05),恢复系数与损伤综合指数之间呈显著负相关(r=-0.573,P0.05),并得到了恢复系数和最大变形量与损伤综合指数的线性回归模型,决定系数分别为R~2=0.990 7,R~2=0.992 3,加速度峰值与损伤综合指数之间不相关(|r|0.5,P0.05);马铃薯与各碰撞材料相撞时,损伤综合指数与跌落高度之间线性相关,决定系数R~2≥0.951 4。研究结果可对马铃薯在收获过程中碰撞损伤进行评估。     

EPE缓冲系统跌落冲击响应分析的变分迭代法

目的以EPE缓冲包装系统为研究对象,探讨非线性系统跌落冲击响应分析的近似解析方法。方法基于EPE系统跌落冲击试验,建立系统动力学模型,应用变分迭代法求解动力学方程,获得系统响应的一阶近似解,预测系统跌落冲击时间、最大位移及加速度等参数。结果与实测结果比较,系统跌落冲击时间、位移及加速度峰值等相对误差小于5%。结论非线性系统跌落冲击响应分析的变分迭代法具有普遍意义。     

粘滞阻尼和干摩擦对物品包装跌落冲击的最大加速度的影响

考虑了在跌落冲击时粘带阻尼和干摩擦两种阻力同时存在对物品加速度的影响,导出了包装件受冲击作用时产品的最大响应加速度,并对之进行了讨论。     

非线性包装系统跌落冲击问题变分迭代法

以三次非线性包装系统为研究对象,用变分迭代理论分析系统跌落冲击问题,获得一阶迭代近似解。为提高解的精度,与包装动力学能量分析法结合求解最大位移及加速度,修正一阶迭代近似解。算例分析表明,修正后一阶近似解在冲击持续时间、加速度峰值及冲击响应波形上与椭圆积分结果非常接近。可为非线性包装系统跌落冲击分析提供新的方法。     

跌落冲击计算机辅助测试系统的研究

介绍了跌落冲击测试系统的组成和原理,基于跌落冲击试验的共性,研究了跌落冲击试验数据处理方法,在采用卡尔曼滤波对采集数据进行处理的基础上,提出冲击过程曲线的B样条拟合方法以及基于拟合曲线的最大加速度值和速度变化量的求解算法。最后,依据各种试验原理,利用VC 6.0开发了集产品脆值和破损边界曲线测定、包装件跌落试验、包装材料动态缓冲性能测试于一体的计算机辅助测试软件。     

粘滞阻尼和干摩擦对物品包装跌落冲击的最在加速度的影响

考虑了在跌落冲击时粘滞摩擦两种阻力同时存在对物品加速度的影响,导出了包装件受冲击作用时产品的最大响应加速度,并对之进行了了讨论。     

关键部件跌落冲击响应研究

采用龙格-库塔法对关键部件跌落冲击过程进行数值分析,在MATLAB的语言环境中求出关键部件跌落冲击的位移、速度、加速度的响应曲线,进而分析了系统各参数对关键部件最大加速度的各种影响,所得结论为缓冲包装系统的设计提供了一定的依据.     

就地化保护装置跌落冲击载荷下的可靠性分析

目的 为了评估就地化保护装置跌落冲击载荷下的失效情况。方法 基于显式动力学理论,采用有限元法对就地化保护装置进行跌落冲击的建模仿真。分析PCB板变形与焊点失效之间的关系,探讨元件封装方式对产品抗跌落冲击性能的影响,提出以Von Mises准则得到的焊点最大应力联合跌落寿命模型,进行元件封装可靠性评估的分析方法。针对元件不同封装方式的装置进行跌落验证试验。结果 就地化保护装置跌落冲击仿真结果与试验结果基本吻合。结论 验证了评估元件封装失效分析方法的准确性,为推断产品可靠性提供了理论支撑。     

信号采集仪运输包装件缓冲性能研究

通过对信号采集仪包装件进行振动试验和跌落试验,研究了纸浆模塑缓冲衬垫的抗振和缓冲能力.研究发现:在定频(频率4.6Hz)振动试验中,激振加速度为7.5m/s2时,产品振动响应的最大加速度为1.32g,包装件并没有发生失效、失灵或商业性破损.在扫频振动试验中,测得其共振频率分别为34.80Hz(包装件平放)和29.16Hz(包装件立放).在跌落实验中,面跌落的最大冲击加速度峰值为67.98g;棱跌落的最大冲击加速度峰值为61.50g;角跌落的最大冲击加速度峰值为24.05g.跌落实验后产品发生了严重破损.即包装件可以通过振动试验,但是在跌落试验中会产生严重损坏,所以此包装为欠包装.