复合材料加筋壁板鸟撞动响应分析

考虑复合材料蜂窝夹芯结构的冲击损伤,采用接触碰撞耦合方法研究了复合材料加筋壁板的抗鸟撞性能。鸟撞方式包括垂直冲击和斜冲击两种,复合材料的冲击损伤模型采用Chang-Chang模型,分析了三种鸟撞速度下鸟撞性能参数如复合材料壁板的失效单元数、鸟体剩余动能和筋条的变形,以及复合材料壁板和筋条在某一鸟撞速度下应力随筋条数的变化规律。计算结果表明：垂直冲击和斜冲击下复合材料加筋壁板的抗鸟撞性能不同,并非筋条越多越有利于改善抗鸟撞性能,筋条有时还可能起反作用。     

直升机旋翼桨叶鸟撞动态响应计算

基于旋翼综合气弹分析程序,求解出直升机旋翼桨叶在飞行过程中的稳态响应。以此作为鸟体撞击桨叶的初始状态,采用非线性流-固耦合算法,建立了直升机旋翼桨叶鸟撞动力学方程,利用直接数值积分方法求解桨叶的动态响应。并讨论了鸟体速度、质量、撞击位置、桨叶根部约束和离心力等参数对桨叶动态响应的影响,从而为直升机桨叶抗鸟撞设计提供一些理论依据。     

飞机平板鸟撞试验件参数影响研究

本文利用pam—clash软件,通过对41b鸟撞击平板进行对比分析,对试验件参数影响进行研究。确定了试验件参数（如试验区大小、夹持方式）的选取原则。根据试验件参数选取原则建立了试验件分析模型,对鸟体撞击角度为90°和25°两种构型进行了分析,确定了每种构型3类试验件的厚度及对应撞击速度。用以后续全面验证分析模型。     

45#钢高速冲击穿孔的显微组织

借助烧结的W合金圆柱体垂直冲击60mm厚的45^#热轧钢板实验,利用扫描电镜和光学金相显微镜研究了45^#钢高速冲击穿孔的显微组织。冲击波使穿孔周围的晶粒破碎,冲击引起的材料变形功转变为热能,以及侵彻过程中的摩擦作用,使穿孔表面熔化,靠近熔化区的晶粒发生再结晶。从穿孔表面到钢板内部可分为：熔化快凝层、再结晶细晶层、变形细晶层、形变层和正常基体组织。在细晶层和形变层中,铁素体晶粒的变形量要远远大于珠光体,部分珠光体开裂,其周围形成微裂纹和微孔洞。钢中的硫化锰夹杂在变形中被剧烈拉长。由于铁素体的塑性,钢板的破坏方式为延性扩孔。     

复合材料雷达罩耐鸟撞和电磁性能综合优化设计

对蜂窝夹芯复合材料雷达罩进行耐鸟撞优化设计以及耐鸟撞和电磁性能综合优化设计,优化设计变量是雷达罩分段后的总厚度和比例等,耐撞性优化目标是最大限度的减小雷达罩的损伤面积和保护雷达罩内的设备安全,体现在数值计算中减小雷达罩的失效单元数和鸟体的剩余动能;耐鸟撞和电磁性能的综合优化目标除满足以上目标外,也要求使电磁参数指标达到最优。优化软件中集成了显式动力分析软件LS-DYNA和电磁分析软件FEKO,采用了适合于复合材料壳单元冲击损伤的Chang-Chang模型。某算例的优化结果表明：合理的优化设置可以实现蜂窝夹芯复合材料雷达罩的耐鸟撞和电磁性能优化要求,并提高工程设计效率。     

45#钢摩擦焊工艺及变形研究

本文介绍了45#钢件摩擦焊工艺参数、零件装夹、焊接过程及过程中参数的实时变化情况,着重分析了焊接部位厚度、主要焊接工艺参数对焊接收缩、焊头强度和变形的影响。简要分析了产生上述情况的主要原因,并提出相应的解决措施。     

基于欧拉—拉格朗日方法的复合材料机翼前缘鸟撞模拟

复合材料大面积用于飞机结构后,其鸟撞问题变得更加突出。利用大型通用有限元程序ABAQUS,采用耦合欧拉—拉格朗日方法（CEL）对某型无人机复合材料机翼前缘的鸟撞问题进行模拟,研究了鸟体速度、密度和蒙皮铺层形式等对鸟撞动响应的影响,计算了机翼前缘填充泡沫后的鸟撞损伤,对复合材料蒙皮的鸟撞破坏机理进行了分析,所得结果对工程设计具有参考意义。     

复合材料雷达罩鸟撞破坏的流固耦合动响应分析

建立了鸟撞复合材料雷达罩有限元模型,用壳单元模拟雷达罩,在鸟体周围附加用于模拟空气的欧拉流动域,利用显示动力分析软件LS-DYNA对鸟撞复合材料雷达罩的过程进行了数值模拟,对雷达罩的破坏响应进行了分析。结果表明,在撞击的过程中,应力的峰值主要出现在被撞击区域的周围;部分区域的不同材料层间会承受不同的应变趋势。     

人工鸟研究进展及在飞机结构抗鸟撞中的应用

鸟撞是飞行安全的重要威胁,军机强度规范、民机和发动机适航标准均明确要求,须通过鸟撞试验等手段对结构抗鸟撞能力进行验证,并对鸟撞关键部位、鸟撞速度和鸟弹规格等给出明确规定.家禽鸟弹因个体差异因素导致鸟撞响应出现较大分散性,人工鸟弹成为该领域的重要研究方向,相关标准指出可使用人工鸟替代家禽实施鸟撞试验.介绍了明胶人工鸟的制...     

直升机桨叶鸟撞试验方法的数值模拟

由于直升机旋翼的工作特点,使得全尺寸旋翼鸟撞试验很难进行,而在飞行器结构抗鸟撞的设计过程中,鸟撞试验是最终、最有效的检验方法,因此开展直升机桨叶鸟撞试验研究十分必要.采用Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE)流固耦合方法分别对旋转状态的桨叶鸟撞以及端部受集中载荷作用的静止状态桨叶鸟撞进行了数值模拟,通过数值模拟结果对比,发现两种状态下桨叶的动态响应结果很接近,说明采用集中载荷替代离心载荷的静态鸟撞试验可以较好地模拟旋转状态下桨叶鸟撞试验,从而为直升机动部件鸟撞试验研究提供理论依据.     

表面电沉积合金层提高碳钢齿轮的接触疲劳强度研究

 接触疲劳破坏是齿轮的主要失效形式之一． 在45#钢齿轮齿面电沉积Ni-P-Co合金层,可以显著提高其接触疲劳强度．同时,对合金层的表面形貌,表面粗糙度、显微硬度和疲劳点蚀坑形貌特征等进行了分析．     

激光淬火功率对45~#钢抗植物磨料磨损性能的影响

本文以苜蓿草粉为典型植物磨料,系统研究了激光淬火功率对45~#钢抗植物磨料磨损性能的影响。试验结果表明:在实验条件下,材料表面硬度最大值可达679HV,材料硬度最大值在距表面0.2~0.4mm之间;激光淬火后的45~#钢抗植物磨料磨损性能远高于未经激光处理的试件。激光功率对材料硬度和耐磨性的影响趋势并不完全一致,耐磨性最好的试件硬度并非最高;植物磨料对激光淬火后的45~#钢的磨损机理主要为显微切削,与未经激光淬火的试件相比,激光淬火后的45~#钢表面犁削深度明显浅而窄,但当激光功率降至1750W时,塑变疲劳和碳化物剥落明显增加。研究结论可为农业机械金属材料的耐磨性设计提供依据。     

不同摆锤刀刃对管线钢夏比冲击试验的影响及分析

为比较不同摆锤刀刃锤头对冲击试验结果的影响,采用8mm摆锤刀刃锤头和2mm摆锤刀刃锤头对X65管线钢进行系列夏比冲击试验,对测得的冲击能量进行比较分析。结果表明:在较高的能量范围内,采用8mm摆锤刀刃比采用2mm摆锤刀刃测得的冲击吸收能量高;随着试验温度的降低,两种不同摆锤刀刃下的冲击吸收能量值均逐渐减小,采用8 mm摆锤刀刃测得的冲击吸收能量下降更多;在较低的能量范围时,两者之间的差值变小;采用8 mm摆锤刀刃确定的韧脆转变温度高于采用2 mm摆锤刀刃确定的韧脆转变温度。     

多孔蝴蝶形钢板剪力墙的抗震性能试验研究

为了研究多孔蝴蝶形钢板剪力墙的抗震性能,对4个足尺多孔蝴蝶形钢板剪力墙试件进行了低周反复加载试验.在蝴蝶杆腰宽比控制在0.4的前提下,研究了钢板厚度和开孔率对多孔蝴蝶形钢板剪力墙滞回性能、承载力和耗能性能的影响.试验结果表明:多孔蝴蝶形钢板剪力墙具有良好的抗震性能,是一种较理想的抗侧力构件和耗能构件;多孔蝴蝶形钢板剪力...     

基于压电阻抗技术监测混凝土强度发展的实验研究

本文基于压电阻抗（EMI）监测技术,对混凝土立方体标准试块的强度发展进行了监测。制作3种不同配合比的标准试块,将压电片粘贴于标准试块表面和埋置于体内,用精密阻抗分析仪HP4294A提取压电片在不同养护龄期时的电导纳信号,并测试相应标准试块的抗压强度。试验结果表明,随着混凝土养护龄期的增长,表面粘贴和体内埋置两种压电片的电导频谱均发生了变化,但是变化形式不同。对表面压电片,得到了其共振频率的变化量与标准试块抗压强度之间的定量对应关系;对内置压电片,通过引入指标δ建立了电导频谱与标准试块抗压强度的定量关系。本文工作表明采用EMI技术监测早龄期混凝土在硬化过程中强度发展是一种可行且可靠的无损检测方法。     

Experimental verification and application of a practical corrosion model for uniformly depassivated steel in concrete

A practical corrosion model for predicting the corrosion rate of uniformly depassivated steel in concrete was previously developed. The model is built on Stern’s earlier work that an optimum anode-to-cathode ratio exists on the steel surface for which the corrosion current reaches a maximum value. Based on this principle, analytical and numerical techniques were used to obtain a relationship among the steel corrosion rate, concrete resistivity, the oxygen concentration on the surface of the member, oxygen diffusion coefficient, and cover thickness. The main objective of this paper is to present an extensive experimental verification and application of the developed model. For this purpose, three experimental programs carried out by other research groups were selected. The first set of data was used in the verification of the model when different types of cement are used in concrete. The second study was selected to verify the model with the measured corrosion rates obtained by different instruments to eliminate any concerns that may originate from the corrosion measurement technique. Finally, in the last verification study, the model’s interpretation of the effects of concrete resistivity and the oxygen concentration on the corrosion rate is verified. In all cases, it has been demonstrated that the developed model predicts the experimental observations with reasonable accuracy.     

基于纤维模型的型钢混凝土组合剪力墙滞回性能分析

为更深入研究型钢混凝土剪力墙的抗震性能,在已有该类剪力墙滞回性能试验结果基础上,采用OpenSees软件中非线性纤维梁-柱单元进行低周往复加载的数值模拟,通过直接在截面层次定义非线性剪切恢复力方法模拟纤维截面的抗剪。计算结果与试验结果总体吻合较好,表明该纤维模型法能较好模拟型钢混凝土剪力墙的抗剪承载力、捏缩效应及刚度退化。该方法可为此类结构体系的弹塑性分析提供参考。     

Adhesion of tin droplets impinging on a stainless steel plate: effect of substrate temperature and roughness

We photographed impact of small tin droplets on stainless steel surfaces of varying temperature and roughness. To achieve high impact velocities the test surfaces were mounted on the rim of a rotating fly wheel. Substrate temperature (T_s) was varied from 120 to 220 °C and surface roughness (R_a) kept at either 0.05 or 2 µm. We kept constant the impact velocity (30 m/s) and droplet diameter (0.6 mm). To form a coating 60 droplets were deposited randomly on each stainless steel test coupon. Deposition efficiency was evaluated by dividing the mass adhering to the coupon by the mass of sixty droplets prior to impact. The maximum deposition efficiency was achieved at a substrate temperature of 160 °C. For T_s < 160 °C the deposition efficiency was higher on a rough surface (R_a = 2 µm) than on a smooth surface (R_a = 0.05 µm), since splats did not adhere well to the smooth surface. For T_s≥ 160 °C the deposition efficiency was higher on a smooth surface (R_a = 0.05 µm) than on a rough surface (R_a = 2 µm), since splats splashed less on the smooth surface.

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