反弹对撞式冲击放大器机理研究

为了在传统跌落冲击试验台上开展强冲击试验，以获得更高的加速度峰值。采用动态接触理论与经典碰撞理论相结合的方法，考虑能量损失，引入碰撞恢复系数，建立反弹对撞式冲击放大器的运动学模型，推导了加速度及其放大倍数计算公式，研究了预留间隙、弹力绳刚度对冲击放大的影响规律。设计实验装置并进行试验，验证了理论模型的可行性和有效性。结果表明：理论计算与实验结果较吻合，最大误差约为7%；冲击放大台的最大加速度可达3780 g，加速度放大约13.5倍；存在一个理想预留间隙，使放大台加速度取得最大值，且选取较大跌落高度及理想预留间隙，更利于冲击放大；小刚度弹力绳对加速度具有一定的放大作用，但与预留间隙相比，影响较小。     

圆柱体垂直入水三维数值模拟及影响因素研究EI北大核心CSCD

为了研究圆柱结构入水冲击响应特性,建立了圆柱体三维数值模型,通过LS-DYNA的S-ALE(structured-arbitrary Lagrange-Euler)算法定义圆柱体与流体之前的耦合接触,来模拟圆柱体垂直入水过程,并通过对比试验圆柱体入水位移及自由液面动态来验证数值模型;基于验证的数值模型分析了圆柱体入水速度、质量和长度对其入水冲击响应特性的影响。结果表明:采用S-ALE算法获得的圆柱体入水冲击响应与试验结果吻合较好;随着圆柱体入水冲击速度增加,加速度峰值和最大入水位移增加,但加速度脉冲持续时间和达到最大入水位移的时刻基本不变;随着圆柱体质量增加,加速度峰值减小,但加速度脉冲持续时间不变,最大入水位移及其达到时刻增大;长度变化对加速度脉冲持续时间基本没有影响,随着圆柱体长度增加,加速度峰值增大,当L/D>3时,长度增加不再影响加速度峰值,入水位移在开始时间段受长度的影响较小,随着圆柱体向下运动,长度影响变得愈加明显,且与圆柱体直径大小有关。     

弹性圆环冲击弹性柱的碰撞回弹行为研究

目的研究弹性薄壁圆环低速冲击理想弹性柱的碰撞回弹行为。方法实验方面,使用高速数码显微系统记录铜环冲击3种不同橡胶柱的碰撞相互作用的全过程。理论方面,应用模态叠加法和拉格朗日方程法导出圆环约束运动阶段和自由运动阶段的运动控制方程,并建立2组方程间的迭代关系,据此描述碰撞相互作用的全过程。结果碰撞次数随着刚度比的增大而增加,无量纲回弹时间和恢复系数随着刚度比的增大而减小。多次碰撞的临界刚度比随着圆环厚径比的增大而增大。结论理论方法成功预测了弹性薄壁圆环低速冲击理想弹性柱的碰撞回弹行为,可为防撞结构的几何与材料参数选择,以及实验模态分析中的锤头选择提供理论指导。     

冲击试验波形的机械模拟

本文从理论上分析了如何通过冲击试验机工作台面与缓冲垫之间的碰撞，使台面能产生出接近于半正弦波、后峰锯齿波与梯形波的加速度脉冲波形及影响波形脉高与脉宽的因素。分析结果对于冲击波形发生器的设计有一定的参考价值。     

一种跌落冲击台的设计原则

本文介绍了一种长持续时间的小型冲击台，并对其结构特点、工作原理、冲击加速度参数进行了分析。文中还提及其改进措施。     

冲击试验机的基本参数理论计算

本文导出了冲击试验机的基本参数(跌落高度,峰值加速度和脉冲持续时间)与加速弹簧的刚度计算公式,这些公式对于我们设计、调试和标定冲击试验机是很有实用价值的。     

冲击环境下电连接器接触性能研究

冲击应力是影响电连接器接触性能的主要环境因素之一。针对传统试验成本高、耗时长且难以实现某些高强度环境试验的局限性,采用仿真方法研究冲击环境下电连接器接触件接触性能参数变化规律。结合理论力学基本原理,通过ANSYS建立电连接器接触件实物模型、动力学模块模拟冲击试验,分析了试验严酷等级、冲击脉冲持续时间及峰值加速度对接触件的形变、应力和接触压力等参数的影响,并对接触压力仿真结果进行试验验证。结果表明：冲击试验过程中,接触件形变受冲击影响最大;接触性能参数随严酷等级的增加,先缓慢增大后快速增大;随脉冲持续时间的增加,先急剧下降后缓慢减小;而在峰值加速度变化时基本保持稳定。由此可知,严酷等级和脉冲持续时间对电连接器接触性能参数变化起主导作用,仿真结果可为产品设计提供一定的理论参考。     

矩形脉冲激励下斜支承系统易损件的冲击特性研究

以考虑易损件的斜支承包装系统为研究对象,建立了矩形脉冲激励下系统无量纲非线性冲击动力学方程。 利用龙格-库塔数值分析方法求解冲击动力学方程,以易损件加速度响应峰值与脉冲激励幅值之比为易损件的响应指标,脉冲激励时间、系统频率比作为变量,构建了易损件的三维冲击谱。 分析讨论了系统支承角、脉冲激励幅值以及质量比等对冲击响应谱的影响规律。 研究表明:随脉冲激励幅值增加,或随系统支承角减小,易损件加速度响应峰值增加且波动加剧;系统响应对低频率比较为敏感,增加频率比可抑制易损件加速度响应峰值,低频率比时增加质量比可降低易损件加速度响应峰值。 研究结果可为斜支承包装系统的设计提供理论依据。     

冲击激励下含限位器的气囊-船用旋转机械系统的动力学特性分析

主要研究了冲击激励下含限位器的气囊-旋转机械系统的动力学特性。首先,考虑了轴承的非线性油膜力和转子的不平衡力等因素,建立了在冲击激励下气囊-旋转机械系统的非线性动力学模型;然后,采用数值模拟的方法分析了冲击激励下,限位器对气囊-旋转机械系统动力学特性的影响,讨论了在限位器不同刚度比、安装间隙、阻尼比等参数下气囊-旋转机械系统的动力学响应。结果表明:限位器的刚度和安装间隙对冲击激励下系统的最大相对位移和绝对加速度有较大影响,而阻尼对其影响会随着刚度比的增大而减小。     

基于分布参数模型的多高层建筑楼面加速度研究EI北大核心CSCD

建筑非结构构件的抗震分析方法及其性能评估愈发受到关注和研究。其中,对楼面加速度需求进行研究可合理确定加速度敏感型非结构构件的地震作用。该研究通过分布参数模型对多高层建筑结构进行简化,建立楼面加速度与地震输入和结构特征的联系,研究了弯剪刚度比对结构动力特性、模态振型的影响;基于模型各阶频率比与弯剪刚度比的关系,提出识别结构弯剪刚度比的方法;选用ATC-63的远近场强震动记录数据集,预测了楼面加速度放大(floor acceleration amplification, FAA)系数,回归拟合了楼面加速度与结构阻尼比、周期、刚度比之间的关系,可用于对楼面加速度的预测。     

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。     

圆柱碰撞冲击噪声理论分析与数值仿真

基于接触动力学相关理论和弹性体线接触理论模型,建立了圆柱碰撞冲击理论数学模型,结合声学理论对圆柱碰撞冲击辐射噪声进行了理论预估。采用有限元法与瞬态边界元法相结合的瞬态噪声数值仿真方法,对圆柱碰撞冲击噪声进行数值仿真,实现了瞬态冲击噪声辐射声波的可视化。分析结果表明圆柱碰撞冲击噪声主要由加速度辐射噪声产生,圆柱碰撞冲击噪声辐射声场具有明显指向性。对比理论分析结果、数值仿真结果以及Hertz点接触模型计算结果可知,理论分析结果与数值仿真结果吻合较好,而Hertz点接触模型将圆柱体线接触模型简化为点接触模型,导致接触时间延长,接触力和冲击噪声幅值降低。基于数值仿真方法及理论分析,研究了冲击速度及材料弹性模量对圆柱碰撞冲击噪声的影响。     

立方非线性隔振系统动力学特性与设计分析

目的研究非线性隔振系统的动力学行为。方法以立方非线性系统为研究对象,研究了阻尼系数?、无量纲参数R对放大倍数的影响规律,并进行了隔振设计。结果随着阻尼系数?和无量纲参数R的增大,放大倍数峰值减小。结论系统的非线性行为有利于系统隔振性能,即便阻尼系数等于0的情况下,也不会出现放大倍数无穷大的情况;系统阻尼的增加,有利于改善隔振性能。     

微型硬盘驱动器工作状态下的冲击特性仿真

为了研究微型硬盘驱动器在受到外界冲击激励时的动态特性,对磁头/盘界面的磁头悬臂与支承件接触面系统建立了力学模型,对施加不同冲击持续时间和加速度幅值的半正弦冲击的系统响应进行了仿真,探讨了在不同激励下磁头浮动块的冲击响应及影响空气轴承力变化的主要因素。仿真结果表明,在冲击过程中,气膜的挤压效应对空气轴承力具有一定的影响,冲击加速度幅值和持续时间的变化将影响浮动块的运动稳定性。研究结果为硬盘结构的抗冲击设计提供了理论参考和分析方法。     

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。     

粘性阻尼在软特性刚度隔冲系统中的作用研究

长期以来,一直认为对于持续时间很短的(毫秒范围内)的冲击,阻尼对最大的结构响应没有显著的影响,因此隔冲系统通常都只是从刚度上进行设计。随着磁流变/电流变阻尼器等的出现,在冲击隔离中使用阻尼或半主动阻尼逐渐成为研究的热点。但主要集中在地震防护等冲击持续时间较长或只关心相对位移幅值的应用中。而对于舰船设备这类,遭受持续时间很短(十毫秒量级)的冲击,但又对冲击隔离效率和相对位移幅值都有严格要求的冲击隔离问题,这方面的研究很少,通过对粘性阻尼在软特性刚度隔冲系统中的作用的研究,表明阻尼可以改善软特性刚度隔冲系统的隔冲性能,但是,随着刚度的软特性的增强,阻尼对隔冲性能的提升作用随之下降。     

低g值冲击加速度的激光绝对法校准

低g值冲击加速度是表征人体冲击耐受程度的一个重要参数,低g值冲击加速度的准确校准直接关系到量值溯源的有效性和可靠性。分析了落锤式、上抛式和碰撞式3种类型冲击激励源的特点,介绍了ISO 16063-13国际标准推荐的激光绝对法冲击校准的测量原理和系统构成,研究了采用精密空气轴承的碰撞式冲击激励源和信号解调算法。校准结果表明,基于ISO标准方法的碰撞式冲击校准系统,能够实现高精度的激光绝对法校准,冲击加速度范围20~10 000 m/s~2,冲击脉宽0.5~10 ms,校准不确定度1%(k=2)。     

新一代冲击加速度国家基准装置的研究与建立

研究建立的新一代冲击加速度国家基准装置,在冲击加速度峰值（20～1000000）m/s2和脉冲持续时间（20&;#61566;200）μs范围内,实现了加速度计冲击灵敏度激光干涉法的高精度校准。介绍了装置的结构组成和解决的关键技术问题,描述了中小冲击装置加速度峰值和脉冲持续时间的控制功能,给出了装置的主要技术指标和实验数据。新一代冲击加速度基准装置可以解决国民经济各领域对冲击计量提出的宽量程、高准确度的量值溯源需求问题。     

多级放大电路分析

在电子电路中,输入信号通常很微弱,由于单级放大电路的放大倍数较低,仅靠单级放大电路常常不能满足实际需要,因此常把两级或两级以上的单级放大电路连接起来,组成多级放大电路。文章阐述了多级放大电路几种常用的耦合方式,并对多级放大电路的放大倍数与通频带的关系进行了分析。多级放大电路的级数越多,放大倍数越大,而通频带越窄,因此在多级放大电路中应兼顾放大倍数和通频带,避免顾此失彼。     

考虑地震时程的加筋土挡土墙动力分析

针对我国加筋土挡土墙设计中对于地震时程对加筋土挡墙的动力响应认识模糊的问题,基于有限差分数值分析软件FLAC,对一座高6m的土工格栅加筋土挡土墙进行了数值模拟,填土采用莫尔-库伦本构模型,土工格栅采用FLAC软件自带的Cable单元模拟,数值分析模型采用加拿大皇家军事学院的加筋土挡土墙振动台试验进行了验证,模拟分析时考虑了地震持续时间、地震波和地震峰值加速度的影响。数值计算结果对比了我国现行《公路加筋土工程设计规范》和美国FHWA设计规范的计算结果,研究表明：加筋挡土墙的土工格栅拉力和面板侧向位移随着地震持续时间的增加而增大,地震时程对加筋土挡土墙的受力和变形有较大的影响。地震加速度沿挡土墙高度有明显的放大效应,随着挡土墙高度增加,水平加速度的放大倍数逐渐增大。对于高度比较大的加筋挡土墙,传统的拟静力设计法采用单一地震系数的做法还有欠合理性,地震时程的影响应该在设计中得到充分重视。