加速加载条件下沥青路面结构动力响应

为深入了解交通荷载作用下不同沥青路面的行为特征,通过MLS66加速加载设备模拟实际车辆作用,实测了半刚性基层结构与倒装结构路面的3个方向动态响应,研究了正载与偏载时面层与基层底部的应变响应规律。实测应变显示:半刚性路面中基层底部拉应变大于面层。倒装结构面层底部弯拉应变大于半刚性路面,对荷载作用次数更加敏感。倒装结构中最大拉应变出现在面层底部纵向,疲劳开裂首先在横向出现。2种结构的面层应变响应均体现了沥青混合料的黏弹性特征。不同轴载下应变测值表明,考虑超载车辆对路面结构作用时,应选用接地压力作为参数进行计算。基于MLS66的路面结构动力响应研究,为理解不同路面结构的破坏现象提供了帮助。     

预控破片形成过程的数值模拟与分析

为了获得预控破片战斗部破片的飞散规律,利用ANSYS／LS-DYNA有限元软件对某榴弹壳体膨胀和破片破碎过程进行数值模拟,得到破片初速和飞散方向角沿弹轴曲线分布,与破碎性试验回收破片的统计结果和经验公式都基本一致,这说明模型简化及计算参数的正确性．     

炸药爆轰合成超微金刚石的数值模拟

爆压对炸药爆轰合成超微金刚石的得率有很大影响,而实验过程中很难对它进行准确地观察和测量.本文用有限元动力学程序模拟爆轰产物的膨胀过程,得到炸药整个爆轰及膨胀过程中压力p随时间t的变化历程,对各种装药条件、约束条件、保护条件、起爆方式做了模拟,对计算结果与实验结果进行了比较,结果表明两者是一致的.     

超高速破片对双层靶碰撞效应研究

研究了超高速破片碰撞双层靶形成碎片云的分布特点.在一定合理假设的前提下提出了一个供工程计算用的碎片云均匀分布模型,根据碎裂过程中产生的表面面积的表面能与局部惯性或动能相互成平衡的原理进行计算.利用能量守恒原理得到了超高速破片碰撞空间靶板结构形成的碎片尺寸、质量分布、碎片数量和碎片运动规律,可进一步求出碎片云特征破坏参数,为研究空间结构防护与毁伤提供设计依据.     

岩层移动模拟研究中加载问题的探讨

基于岩层控制关键层理论,通过相似材料模拟实验及UDEC与FLAC数值模拟计算,对岩层移动模拟研究中将部分岩层省略,而代之以均布载荷作用在模型上部边界的作法所存在的问题及应遵循的原则进行了研究。结果表明,当简化为均布载荷的岩层中包含关键层时,将引起岩层载荷分布特征的改变,从而导致岩层破断距模拟结果的失真;只有主关键层上部的岩层可以简化为均布载荷,包含关键层时不能简化为均布载荷,其等值载荷与被省略岩体中关键层的位置及其破断特征有关。     

预控破片形成及侵靶行为数值模拟

为了优化预控破片弹的弹体预制槽加工方案,增强弹丸杀伤威力,提高弹体材料利用率,运用有限元软件ANSYS模拟了局部弹体材料爆轰形成预控破片的过程,研究了预控破片分别以不同初速度和不同侵彻角侵彻三种靶板的行为,并对模型应力分布和破片速度衰减变化进行了对比分析.结果表明,预制槽附近首先发生破碎,形成了形状规则的预控破片,破片的初速度、靶板材料和侵彻角都将显著影响预控破片的侵彻能力.模拟结果可为预控破片弹的设计和优化提供参考.     

双层壳体内壳外刻槽对破片成型的影响

针对破片杀伤弹内层壳体外刻槽的双层壳体结构,利用LS-DYNA有限元分析软件对比分析了内壳刻槽参数对外壳破裂成型的影响。结果表明,同种工况下,U形刻槽和梯形刻槽内壳聚能装药结构外层壳体破碎成型优于V形槽,且在刻槽角度为45°和50°工况下,内壳梯形刻槽结构使外层壳体破片总动能最大;内壳的厚度、相对刻槽深度和刻槽角度均会影响该结构外层壳体破片成型,且内壳厚度影响最大,刻槽角度次之,相对刻槽深度最小;内壳厚度在1 mm～3 mm区间内,装药结构外层壳体破碎成型效果存在最优值,且装药直径为40 mm时,内壳最佳厚度为2 mm。     

石油射孔弹爆轰波相互作用数值模拟分析

采用动力学有限元方法,以某型号的射孔弹为例,对两发射孔弹的顺序起爆、爆轰波的相互作用效应进行数值模拟,得到相互干扰对聚能射流的影响规律,从而为提高射孔效率提供一定技术支持。     

加载速率对钢筋混凝土结构损伤的影响

目的 为探讨钢筋混凝土结构的动态损伤特性,进一步研究钢筋混凝土高层建筑结构连续倒塌破坏机理.方法 在钢筋混凝土梁柱构件动力特性试验基础上,分析钢筋混凝土梁柱构件的损伤,分别提出考虑加载速率影响的梁、柱构件的损伤演化方程,介绍一种改进的考虑加载速率影响的构件恢复力模型,并对一座6层3跨的钢筋混凝土框架结构模型进行地震作用下动态模拟,分析结构中主要构件的应变、应变率和损伤随时间的变化.结果 通过与试验结果对比,验证了笔者提出模型的有效性.通过数值模拟,得到梁的损伤值为0.06,柱的损伤值为0.17.结论 构件的损伤发展规律相近,且在地震动加速度峰值附近损伤迅速发展;柱的损伤大于梁的损伤.笔者提出的损伤模型能有效地模拟钢筋混凝土结构的损伤特性.     

弹丸侵彻铝合金靶过程的装药剪应力动态响应

为研究弹丸侵彻硬质目标过程的装药剪力变化规律,运用LS-DYNA动力分析软件对弹丸侵彻铝合金靶过程进行数值模拟并分析了观测点的剪应力.结果表明：侵彻过程中的装药前端沿径向方向,越靠近装药边缘剪应力和残余剪应力越大;中部和后部变化不明显;沿装药轴向,越远离装药头部剪应力和残余剪应力越小.模拟结果对装药弹丸的设计及安全性研究具有参考意义.     

炸药爆轰合成超微金刚石的数值模拟

爆压对炸药爆轰合成超微金刚石的得率有很大影响，而实验过程中很难对它进行准确地观察和测量．本文用有限元动力学程序模拟爆轰产物的膨胀过程，得到炸药整个爆轰及膨胀过程中压力p随时间t的变化历程，对各种装药条件、约束条件、保护条件、起爆方式做了模拟，对计算结果与实验结果进行了比较，结果表明两者是一致的．     

移动式加载系统中运送动载对支撑架的影响

在对桥梁支撑架进行加载预压时,采用新型可移动式加载系统可以弥补传统加载预压试验中存在的缺陷,但设计时需考虑可移动式加载系统中运输小车的运送荷载作用.通过建立可移动式加载系统的三维分析模型,采用数值模拟的方法分析加载过程中运送动载对桥梁支撑架的影响规律,并分析了不同运送速度条件下运送荷载对桥梁支撑架的动力响应规律.结果表明:随着加载的进行,小车动荷载所占总荷载的比重降低,支撑架杆件动静力响应峰值之间的相对差值逐步降低;随着小车运行速度增大动力响应峰值呈非线性增长,小车运行速度越大动力响应峰值增长越快.     

外界扰动下的风机盘管动态响应

采用等价干工况的方法对风机盘管的湿工况进行分析,避开了析湿系数的求解,并先分析了风机盘管的稳定工况运行,采用分布参数法对标准稳态工况进行仿真模拟.分析了风机盘管在外界扰动下的换热过程,采用集中参数法建立了在两个稳态工况之间的换热性能变化的动态模型,通过数值模拟获得了风机盘管在外界扰动下动态响应过程.结果表明:在相同的扰动情况下,进水温度的变化对风机盘管的运行产生的影响大于进风参数的变化.     

不同拉拔加载速率对全长锚固锚杆力学行为和声发射响应的影响

考虑到采矿扰动应力的影响,更好地理解不同拉拔加载速率下全长锚固锚杆的承载特性具有重要意义.本文采用一系列的实验室拉拔试验研究了不同拉拔加载速率对全长锚固锚杆力学性能和失效特性的影响.结果表明,锚固试件的力学性能表现出明显的加载速率依赖性和剪切增强特性.随着拉拔加载速率的增加,锚固试件的峰值拉拔载荷增大,而峰值拉拔载荷对...     

加载速率对煤岩损伤及声发射特征影响的数值模拟研究

为研究加载速率对煤岩损伤及声发射特征的影响,利用RFPA2D数值模拟软件,以加载速率0.001,0.003,0.005 mm/步对煤岩试样进行数值模拟试验。结果表明,加载速率对煤岩的损伤特征和声发射特征都具有一定的影响。随着加载速率的增加,宏观损伤出现的时间逐渐减小,呈现负相关性;不同加载速率下煤样破裂过程中的声发射峰值计数和峰值能量随着加载速率的增加逐渐增大,呈现正相关关系;不同加载速率下煤样破裂过程中的声发射累计计数和累计能量随着加载速率的增加逐渐减小,呈现出负相关关系。     

几何参数对含能子弹侵彻过程的炸药响应影响

为研究几何参数对含能子弹侵彻过程的炸药响应影响,采用LS-DYNA软件对不同内外径比含能子弹侵彻铝合金靶板过程进行数值模拟,分析装药所受压力的变化规律。结果表明:侵彻过程中,装药前端首先达到炸药起爆压力并发生点火;随着装药直径的增加,头部装药压力峰值逐渐减小且达到峰值时间延迟,中后部压力峰值逐渐增大且达到峰值时间与头部趋于一致。对调整含能子弹装药起爆时间具有参考意义。     

爆炸荷载下装配式钢筋混凝土梁动力响应及抗爆性能研究

为了研究灌浆套筒连接的装配式钢筋混凝土梁的抗爆性能,建立了装配式钢筋混凝土梁的数值模型,采用多物质流固耦合算法,分析装配式钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的破坏形态和动态响应,通过参数化分析方法,研究了混凝土强度和纵筋配筋率以及炸药位置等因素对装配式梁抗爆性能的影响。结果表明:对于装配式钢筋混凝土梁,由于拼装位置处存在新旧混凝土的薄弱接触面,在爆炸荷载下应力波在梁内传递性能减弱,冲击力不能有效地传递给梁两侧,导致局部发生较严重的脆性破坏。提高混凝土强度和纵筋配筋率、改变炸药爆炸位置均能改善装配式钢筋混凝土梁的抗爆性能。     

高能炸药爆轰过程的广义插值物质点法模拟

针对运用标准物质点法(MPM)对高能炸药爆轰过程进行数值模拟时,由于跨网格误差的存在,求解精度较低,计算稳定性较差等不足,将一种新算法——广义插值物质点法(GIMP)扩展到此类问题的数值模拟中.爆轰气体采用无粘性流体模型来描述,并假设整个爆轰过程是绝热的,建立了欧拉形式的控制方程.高能炸药选用TNT,并采用JWL状态方程进行描述.采用GIMP方法分别对一维板条TNT爆轰和二维聚能装药爆轰进行了数值计算,给出了TNT板条起爆后几个典型时刻的密度、内能和压力分布曲线以及聚能装药爆轰过程中速度矢量图和压力分布云图,成功捕获了聚能装药爆轰过程中的主要物理特征.数值计算结果表明,GIMP比标准MPM在计算精度以及稳定性上都有很大的提高,能够很好地模拟高能炸药的爆轰过程.     

堆积层滑坡卸加载响应比基本原理及其应用

在系统分析降雨型堆积层滑坡位移与失稳动因与机制的基础上,首次提出卸加载响应比理论的基本原理.将降雨量的变化作为滑坡的卸加载参数,相应平均位移速率的变化值为卸加载响应参数,由此确定的位移卸加载响应比作为位移动力学参数,根据堆积层滑坡位移动力学规律论证了该位移动力学参数在滑坡预测预报的可行性和有效性,建立卸加载响应比预测模型.以新滩滑坡分析为例,运用卸加载响应比预测模型对新滩滑坡关键部位监测点A3、B3进行了卸加载响应比计算,发现这两点的卸加载响应比时序曲线均在失稳前发生突变,其突变时间与边坡实际失稳时间完全吻合.上述研究结果证明了卸加载响应比理论是可以应用于堆积层滑坡中短期预测预报的一种有效方法.     

分子间炸药EAR的爆轰行为

为了找出分子间炸药的爆轰机理 ,通过实验和数值模拟方法研究了EAR15炸药的爆轰行为 .结果表明 ,EAR15是非理想炸药 .因为在爆轰区参加反应的和未反应的硝酸铵 (AN)都从界面上吸收能量 ,从而导致了炸药的非理想爆轰特性 .由实验数据可知 ,爆轰波阵面上仅有 19% - 4 9%的AN发生了反应 ,其余呈惰性