含泡沫铝防护层钢筋混凝土板的抗爆性能研究

为了研究多孔吸能材料泡沫铝对结构的防护作用,采用LS-DYNA软件对自由空气中5 kg Pentolite炸药爆炸作用下含泡沫铝防护层钢筋混凝土板的动力响应进行了数值模拟,比较分析了不同厚度泡沫铝的防护效果.结果表明,随着泡沫铝防护层厚度的增加,钢筋混凝土板的挠度变形显著减小,受到的冲击加速度幅值衰减较大,泡沫铝防护层能够有效提高钢筋混凝土板的抗爆性能;当泡沫铝防护层增加到一定厚度时,对爆炸冲击波的衰减效果不再明显.钢筋混凝土板的泡沫铝防护层厚度存在一个合理的设计值,对不同的结构进行防护设计时,需要进行相应的计算分析.     

三轴压阻传感器在斜侵彻中的应用

介绍了在斜侵彻试验中高g值三轴压阻传感器的特性,进行了三组侵彻混凝土试验.三通道过载记录仪安装在弹体内,过载记录仪的传感器选用三轴压阻加速度计,可以记录弹丸发射、飞行、着靶侵彻过程中的实时加速度.分析了实测的减加速度曲线、着靶速度和侵深.为了保证测试数据的准确性,用Hopkinson杆和激光光栅干涉仪校准了三轴加速度计的冲击灵敏度和横向灵敏度.     

泡沫铝叠片的压缩性能与高 gn 值冲击吸能研究

对不同密度、孔隙率、孔径的泡沫铝叠片进行了静态压缩试验, 通过试验现象和结果研究了泡沫铝叠片的缓冲吸能本领. 对采用泡沫铝叠片保护侵彻过程中弹载存储测试电路模块进行了初步的理论分析. 实验和理论研究表明 泡沫铝叠片在准静态下具有良好的缓冲性能, 利用它对测试电路模块进行保护是可行的.     

双层壳结构抗冲击性能仿真研究

对潜艇结构冲击响应(加速度)的分析可以评价结构的抗冲击能力并为提高结构抗冲击性能提供依据.以某潜艇的结构和型线为基础,利用大型有限元计算软件ANSYS/LS DYNA计算了双层壳结构在改变外层壳体(简称外壳)及内层壳体(简称内壳)的厚度时的冲击环境,分析了双层壳结构在不同工况下的冲击响应,讨论了外壳和内壳对双层壳结构冲击环境的影响.通过数据分析表明:在改变外壳及内壳板厚的情况下,外壳及内壳的冲击响应(加速度)近似服从威布尔分布,内部结构的冲击响应近似服从正态分布;在同一冲击因子下,改变外壳板厚和内壳板厚对结构各部分的冲击响应影响不同.这对于潜艇的抗爆炸抗冲击分析及合理的结构形式具有重要意义.     

高过载测试中缓冲材料的试验分析

在高过载测试中,缓冲材料的选取直接的影响到缓冲结构的性能,通过对指标缓冲效率的分析,选取了铝及其合金泡沫铝作为缓冲材料,对其在高过载防护方面的一些特性进行了分析．设计了一种高效的缓冲结构并进行了一系列冲击试验．试验研究表明,泡沫铝具有很高的冲击吸收本领,是一种极具潜力的冲击缓冲材料．     

泡沫铝叠片的压缩性能与高gn值冲击吸能研究

对不同密度、孔隙率、孔径的泡沫铝叠片进行了静态压缩试验，通过试验现象和结果研究了泡沫铝叠片的缓冲吸能本领．对采用泡沫铝叠片保护侵彻过程中弹载存储测试电路模块进行了初步的理论分析．实验和理论研究表明：泡沫铝叠片在准静态下具有良好的缓冲性能，利用它对测试电路模块进行保护是可行的．     

滚石冲击闭孔泡沫铝夹芯板耗能缓冲机理研究

在山区构筑物外表面覆盖一层缓冲材料能有效减小滚石冲击危害,达到保护工程结构的目的。为此,将泡沫铝作为一种耗能缓冲材料引入滚石灾害冲击领域,并将其与钢板组合为夹芯板结构,采用静力压载试验及动力有限元对滚石冲击泡沫铝夹芯板动力响应进行分析,揭示泡沫铝夹芯板耗能缓冲作用机理。结果表明:泡沫铝及夹芯结构在进入屈服强度后有较宽的耗能缓冲平台,可吸收大量冲击能量;同时夹芯板结构可有效降低被保护物结构挠度变形,伴随夹芯钢板厚度不断增大,垫层冲击坑深度不断降低,被保护结构中心点变形有较明显下降,但过大的钢板厚度使得泡沫铝夹芯板整体刚度增强,反而不利于泡沫铝夹芯板能量耗散。因此,在泡沫铝缓冲垫层结构设计时,应综合考虑被保护物结构所容许的变形量及承受冲击力双重控制指标。     

地下混凝土防护结构抗冲击可靠性分析

为研究地下混凝土防护结构在冲击作用下的可靠性.基于国内外已有理论及试验研究成果,得到圆锥形弹头弹体侵彻混凝土靶体形成的弹坑区和空腔区的深度计算公式,建立地下浅埋混凝土靶体侵彻深度的极限状态函数,利用已有的随机变量统计数据以及敏度分析结果,采用一次二阶矩法,对结构的失效概率进行了计算,并对影响结构失效概率的主要因素进行了分析.分析表明:在给定冲击作用下,钢筋混凝土板的失效概率随冲击速度的增加和板厚度的减小而线性降低,混凝土强度等级对结构可靠性影响不大.     

金属空心球梯度泡沫结构抗冲击特性仿真与优化

基于有限元方法,研究不同冲击速度下面心立方排布的金属空心球(FCC-MHS)梯度泡沫结构的缓冲吸能特性.以比吸能和远端应力为目标对象,分析梯度排列次序和梯度数对结构抗冲击性能的影响.采用径向基函数方法构建FCC-MHS梯度泡沫冲击代理模型且进行多目标优化.结果显示,在冲击波效应不明显时,梯度排列次序和梯度数对FCC-MHS泡沫抗冲击性能影响有限,FCC-MHS梯度泡沫的抗冲击性能与均质FCC-MHS泡沫接近;在波效应明显的冲击速度下,梯度数多且呈负梯度排列的FCC-MHS泡沫抗冲击性能最优.优化设计能使FCCMHS泡沫的抗冲击性能更优.     

结构参数变化对双层圆柱壳冲击响应的影响

为了研究潜艇结构在水下爆炸作用下的响应特点和潜艇结构参数变化对其冲击响应的影响,该文在大型有限元计算软件ANSYS/LS-DYNA环境中仿照潜艇结构设计了一个双层圆柱壳体,并对其在相同冲击因子、不同结构参数下的冲击环境进行仿真.以冲击加速度为主要数据,分析了改变内壳板厚、外壳板厚、肋骨尺寸、肋骨间距等结构参数对冲击响应的影响.通过引入各种无量纲化结构参数,得到了双层圆柱壳结构有利于抗冲击的结构参数取值范围,对潜艇抗冲击设计有参考价值.     

冲击荷载作用下内嵌泡沫铝耗能节点试验

为吸收爆炸时产生的爆炸能量以及减少建筑物所受到的爆炸荷载,提出一种连接防爆幕墙和建筑物的内嵌泡沫铝新型耗能节点.通过冲击试验对这种节点的耗能性能进行试验研究,探究了泡沫铝填充、折板厚度等参数对此节点构件耗能性能的影响.试验结果表明:冲击过程中泡沫铝填充的耗能节点试件,其受压阶段包括弹性、塑性和致密化阶段,可通过钢折板塑性变形以及泡沫铝受压密实过程实现冲击能量的吸收与消耗,而无泡沫铝填充的节点试件仅依靠折板塑性变形转动耗能.在试验结果基础上,利用LS-DYNA有限元软件建立了耗能节点构件的精细化有限元模型,并对冲击试验结果进行了验证,得到了吻合程度较好的力-位移曲线.试验和有限元分析表明,内嵌泡沫铝新型节点构件耗能性能优良,泡沫铝填充可以明显改善此类耗能节点的耗能性能.     

滚石冲击闭孔泡沫铝夹芯板耗能缓冲机理研究

在棚洞顶部铺设一定厚度砂土垫层可起到有效的耗能缓冲作用,不同厚度的砂土垫层耗能缓冲效果差异较大,如何量化砂土垫层厚度成为棚洞结构设计的关键问题之一。以实际棚洞结构为原型,采用动力有限元对滚石冲击砂土垫层进行数值仿真计算,分析不同冲击能量下多组砂土垫层厚度组合的动力响应及耗能缓冲机理。结果表明：低冲击能量下,改变砂土垫层厚度对滚石冲击力影响不大,而高冲击能量下,不同厚度砂土垫层的吸能减震效果有显著差异;增大砂土垫层厚度可有效的减弱滚石冲击对棚洞钢筋混凝土顶板造成的变形影响,但同时会增加结构自重,通过计算,可以得到最优化的垫层厚度,兼顾经济合理性和结构可靠性。研究成果将为滚石多发区棚洞结构砂土垫层的设计提供理论依据。     

泡沫铝复合结构的声学性能研究

为了研究泡沫铝复合板面密度和厚度对隔声量的影响,测定了3组不同组合的泡沫铝复合板试件的隔声量,并与其他隔音材料的隔声量进行了对比.研究结果显示,泡沫铝复合板的隔声效果优于胶合板和诺美克斯蜂窝,且泡沫铝复合板的隔声效果随着泡沫铝复合板的面密度和厚度的增加而增强.     

新疆岩蜥三元耦合耐冲蚀磨损特性及其仿生试验

选取新疆岩蜥为典型动物,以形态、结构、材料作为因素设计仿生耦合试样,通过喷砂试验检验耦合试样表面的冲蚀磨损特性。喷砂试验选用粒径为1000μm的Al2O3颗粒为磨料,对LY12硬铝合金与45#钢为基底的仿生耦合试样进行试验。结果表明,在冲蚀时间为180 s,入射角为30°,入射距离为200 mm,空气压力为0.4 MPa条件下,耦合试样耐冲蚀磨损性能较对照试样提高18.7%。耦合试样特征因子最优组合为以LY12硬铝合金为基底材料,非光滑单元形态的形状为圆形凹坑、直径为3 mm,单元间距为6 mm的规则分布,表面涂层(Al2O3+13%TiO2)厚度为100μm。     

泡沫铝板组合与配置对吸声特性的影响

利用驻波管法研究了组合泡沫铝板在孔径不同、空气层厚度不同时的吸声系数变化规律。研究结果表明：在低频段,大孔径泡沫铝板的吸声系数大于小孔径泡沫铝板的吸声系数。在中频段,结论与之相反。空气层厚度能改善２ ０００Ｈｚ 以下频段的组合泡沫铝板的吸声特性,同等厚度时的组合泡沫铝板的吸声特性好于单一孔径的泡沫铝板     

Structural Damage Law of Semiconductor Bridge Detonator under Impact and Overload Environment

Aiming to know the requirement of penetrating the munition semiconductor bridge detonator under the impact overload environment, the impact overload simulation device and the structural finite element software ANSYS/AUTODYN are used to study the variation of the axial dimension, charge and the chip gap of the semiconductor bridge detonator under the impact overload environment. The typical semiconductor bridge detonator is affected by the acceleration, and the strain increases with the increase of the acceleration. The semiconductor bridge detonator shows axial compression, in which the size becomes smaller, and the structural deformation occurs at the output end of the semiconductor bridge detonator. The typical semiconductor bridge detonator is elastically deformed when the acceleration is less than 40 000 g. When the acceleration is more than40 000 g, the semiconductor bridge detonator housing is plastically deformed. The gap between the drug column and the chip is divided into three stages with the increase of the acceleration. Initially,with the increase of the acceleration, the gap rises rapidly until the acceleration reaches 43 000 g,and when the gap reaches the maximum, the gap decreases rapidly with the increase of the acceleration. When the acceleration reaches 57 000 g, the gap tends to be 0 μm in the initial state, and then the gap does not change with the acceleration to keep tending to 0 μm.     

LPC2478的通用串口数据记录器的设计与实现

为了提高工控设备运行过程中的数据的存储速率及容量,设计了一种以RS-422为输入接口,USB2.0为输出接口的通用数据记录器.分析了数据记录器的电源电路、RS-422接口电路和USB主机接口电路.开发了USB主控制器驱动程序和核心驱动程序.实验结果表明:RS-422发送的数据与U盘接收到的数据匹配度较高,客观的反映出该数据记录器摆脱了对PC机的依赖.     

泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管构件轴压力学性能

薄壁金属构件与吸能泡沫材料组合形成的复合构件具有优越的耗能性能,本文将泡沫铝填充至6082-T6高强铝合金圆管中作为建筑结构中的耗能复合构件。为获得泡沫铝填充6082-T6铝合金圆管在轴压荷载下的响应特征、破坏机理及耗能性能,进行了20组不同径厚比和高径比的铝合金空管以及泡沫铝填充复合管的轴压试验。构件表现出3种破坏模式:劈裂破坏、叠缩劈裂破坏、叠缩劈裂+不规则变形破坏。填充泡沫铝能够有效改善构件在轴压荷载下的变形能力,避免其发生不规则变形破坏,并提高构件耗能能力。基于有限元分析平台LS-DYNA提出了合理的有限元建模方法并开展了参数分析,结果表明:构件峰值承载力与吸能能力均随壁厚和管径的增大而增大。当高径比增大时构件在轴压荷载下发生失稳破坏,而填充泡沫铝后构件发生失稳破坏的临界高径比增大。