不同构型吸能元件的轴向抗撞击性能分析

在传统薄壁方管的基础上,结合结构形态及其功能型要求,给出了多胞元吸能元件构型。利用三维有限元模型对重量相等的不同构型结构进行了碰撞数值分析。考察了结构材料的应变率效应对吸能元件的吸能能力的影响。通过比较撞击过程中吸能元件所吸收的能量、变形模式等发现:多胞元方管表现出良好的抗撞击性能。数值模拟结果为今后抗撞击结构部件的设计和改进提供了参考依据。     

高速列车车厢夹层结构优化设计现状研究

高速列车车厢夹层结构优化设计已成为新的科研发展方向。综述了高速列车车厢轻量化、结构优化、抗撞击性能、声学性能、多目标优化等方面的研究,分析了研究方法,并探讨了今后的研究方向。     

不同构型梁-缘结构抗鸟撞性能分析

在传统梁-缘结构的基础上,结合前缘的结构形态及其功能型要求,提出了两种斜板保护形式的梁-缘结构。利用三维有限元模型对质量相等的不同构型梁-缘结构进行了鸟撞数值分析。通过比较鸟撞后结构关键部位各时刻的应变、位移等发现:斜板保护形式的梁-缘结构表现出良好的抗鸟撞性能。数值模拟结果为今后设计新构型抗鸟撞击结构部件提供了参考依据。     

Q235钢单层及接触式多层板对卵形头弹抗侵彻特性

利用轻气炮进行卵形头杆弹正撞击单层板和等厚接触式三层板的试验,得到了这两种结构靶体的初始-剩余速度曲线以及弹道极限。研究靶体结构对其抗侵彻特性的影响,包括靶板的失效模式和抗侵彻性能。采用ABAQUS/EXPLICIT数值模拟软件对杆弹撞击金属板的过程进行数值模拟研究。通过对比数值模拟和试验结果,验证了数值模拟模型和参数的有效性。研究结果表明:试验与数值模拟计算结果两者之间一致。此外,靶体从单层板过渡到三层板,靶体的主要失效模式从花瓣开裂转变到盘式隆起。     

一种抗撞击式泄油器的研制

在修井、检泵作业时经常出现抽油泵柱塞撞击泄油器，造成和泄油器下端相连的固定阀组密封失效。为此，文中提出了一种抗撞击式泄油器，并介绍了其工作原理和详细结构。     

柔性杆多次撞击过程的瞬态动力学分析

对双柔性杆多次撞击过程,采用St.VENANT杆波动理论,提出应用瞬态波函数特征值展开法,分别求解多次撞击和分离过程瞬态波响应理论解.应用该理论解,由撞击过程中两杆组合结构的撞击界面应力,计算多次撞击力响应,从而实现了对多次撞击问题的分析.数值计算表明,该方法可以合理的分析多次撞击过程,较精确的计算多次撞击力响应和结构瞬态波响应,并可进一步研究"次撞击"和瞬态波传播等物理现象,以及研究系统参数对多次撞击过程的影响.研究结果可为柔性结构多次撞击过程的瞬态响应分析和结构安全评估提供参考.     

连铸出坯辊道减速机结构优化

根据连铸出坯辊道减速机的结构,结合连铸坯撞击出坯辊道的原因及其撞击时间,校核了减速机高速轴小齿轮的弯曲疲劳强度,推导出在连铸板坯对出坯辊道的冲击载荷下高速轴小齿轮弯曲疲劳强度严重偏低,从而导致经常断齿.在原工况条件下,通过增加减速机中心高,优化配置减速机各级传动比、中心距、齿宽、模数等参数,得出出坯辊道减速机的合理结构...     

微细颗粒高速撞击沟槽结构靶板抗冲蚀行为研究

研究颗粒高速撞击固体壁面的相关机理是解决动力装备关键部件颗粒冲蚀和沉积的关键技术基础。基于显式动力学算法,建立了球形颗粒冲击平板、波纹形和圆弧形图案结构靶板的冲蚀模型,研究了颗粒冲击角度、速度以及靶板结构等关键因素对冲蚀行的影响规律。结果表明：在30°～60°内,带有图案结构靶板的平均抗冲蚀性能优于平板结构;入射速度和角度一定的情况下,表征颗粒与靶板曲面关系的特征参数R/r对冲蚀率的影响较为明显;当R/r=10时,圆弧形沟槽结构抗冲蚀性能最优。以上研究为优化靶板表面结构、提高其抗冲蚀性能,提供了一定的理论基础及数据支撑。     

一种异形弹撞击2A12铝合金薄靶的数值研究

利用有限元软件ABAQUS建立仿真模型,构造了一种异形弹撞击2mm厚度2A12铝合金靶体,获得靶体结构剩余速度和弹道极限速度,得到靶体撞击后的损伤情况。根据仿真结果,分析异形弹的扩孔比和前探比对靶板失效模式以及抗侵彻性能的影响。研究结果表明,弹体的弹道极限会随着扩孔比的增加而越低,同时对弹靶撞击的物理过程和损伤形式进行分析发现,靶体失效模式也会受到弹体的扩孔比和前探比的影响,不同扩孔比的靶体受撞击后会出现不同的裂纹扩展和碎片分布。     

不同环境温度下铝球弹丸高速撞击编织物防护屏试验研究

利用二级轻气炮发射2017铝球弹丸,在两种环境温度下高速撞击编织物单防护屏结构和填充式结构,研究环境温度对铝网、玄武岩纤维布、Kevlar纤维布防护结构高速撞击损伤与防护特性的影响。用于模拟空间碎片的铝球弹丸直径为3.97mm,撞击速度为1.47~4.47 km/s,撞击角度为0°,环境温度分别为293 K和393 K。结果表明:当撞击条件相同时,在较高环境温度中,单防护屏结构的编织物防护屏及填充式结构的编织物填充层的撞击穿孔尺寸均增大,三种编织物单防护屏结构的高速撞击防护能力下降,铝网及玄武岩纤维布填充式结构的高速撞击防护性能降低,Kevlar纤维布填充式结构的高速撞击防护性能提高。     

基于累积损伤的三维复合材料层合板疲劳寿命研究

基于渐进疲劳损伤模型,建立复合材料层合板的三维疲劳寿命预测模型,模型以单向板单轴疲劳试验数据为基础,结合正则化剩余刚度模型、正则化剩余强度模型和等寿命曲线,通过层合板三维应力分析、失效分析和材料性能退化的循环迭代进行疲劳寿命计算,在Ansys软件平台上利用APDL语言编写相应的计算程序,估算不同铺层参数层合板在单轴和多...     

焊接残余应力对结构性能的影响

以焊接残余应力为研究对象,讨论了残余应力对于结构静强度、疲劳强度、应力腐蚀性和稳定性的影响,指出残余应力的存在不影响结构的静态承载能力,但会促使结构发生脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、失稳破坏等,应采取措施加以控制或消除。     

基于材料磁特性的结构疲劳损伤磁测方法研究

结构疲劳损伤测量和评估方法的研究是一个难点。由于疲劳损伤伴随材料磁特性的变化,且磁测法测量简单方便,所以利用材料磁特性测量和评估结构的疲劳损伤具有实际意义。以Q235钢为试件,通过构建疲劳损伤磁测试验平台,研究了循环应力下,基于磁滞回线的结构疲劳损伤磁测法。结果表明,疲劳损伤不同,磁滞回线也不同。提取磁滞回线的矫顽力H_c和剩磁B_r作为特征量进行分析,结果显示,试件失效前的疲劳过程大致分为两个阶段:首先是H_c和B_r的快速增大阶段,该阶段的H_c和B_r对疲劳损伤的灵敏度较高;然后是H_c和B_r的变化缓慢阶段,该阶段的H_c和B_r对疲劳损伤的灵敏度较低。最后分析了H_c和B_r与疲劳累积损伤D的变化关系,能够为结构疲劳损伤的定量评估及在线监测技术的研究提供基础。     

加筋板广布疲劳损伤的剩余强度分析

给出加筋板广布疲劳损伤的两种损伤类型和两个剩余强度判据,剩余强度判据是净截面塑性区屈服判据和裂尖韧带屈服判据.给出蒙皮带有多裂纹和蒙皮带有多裂纹且桁条也带有裂纹时应力强度因子的近似工程估算方法.文中也给出加筋板含多裂纹时剩余强度净截面塑性区屈服判据和裂尖韧带屈服判据的表达式及塑性区尺寸估算方法.对三种损伤的加筋板进行剩余强度试验,指出多裂纹尤其是桁条也带裂纹时剩余强度降低较多.用上述两种判据进行加筋板广布疲劳损伤剩余强度预测,预测结果和试验结果比较符合.     

纤维环向缠绕复合材料气瓶冲击损伤容限研究

为研究纤维缠绕复合材料层CNG气瓶冲击后损伤容限问题,采用疲劳应变比率作为损伤变量,建立疲劳累积损伤模型;对气瓶缠绕层的冲击损伤剩余强度采用开孔等效计算方法,应用Nuismer—Whitney平均应力准则,关联疲劳累积损伤函数中的最大应力与拉伸载荷下的含孔层合板剩余强度的关系,建立适用于在疲劳载荷下的含孔层合板结构剩余强度的估算方法,用于复合材料CNG气瓶冲击剩余强度的预测。结果表明,文中提出的分析模型预测结果与专家提出的复合材料气瓶冲击损伤评定标准基本吻合。     

基于变密度法的超声辅助焊接小车车架优化及疲劳强度预测

磁铁安装车架作为超声辅助焊接小车的重要功能部件,对焊接小车超声波辅助空化系统稳定性、安全性及可靠性起到关键作用.基于变密度法和优化准则迭代法,对焊接小车进行拓扑优化分析,以结构柔度最小(外力功最小)为目标函数,体积分数≤54％为约束条件,得到了车架结构的新方案;结合车架材料疲劳失效机理对其进行了疲劳强度预测,构建了车架...     

长航时飞行器多元件随机失效模型与损伤评估

为评估飞机服役过程中出现的多元件损伤，根据元件疲劳特性建立了随机失效模型，基于元件失效寿命计算广布疲劳损伤平均行为，从而确定飞机检查修理时刻。通过五隔框机身段算例验证所提模型的有效性，研究模拟次数及概率分布模型对多元件损伤结构检修时间的影响。根据七隔框机身段疲劳试验结果进行多元件损伤评估，给出结构检查修理时刻。结果表明，评估结果与算例数据吻合良好，正态回归模型能够更好地模拟结构失效特性。     

复合材料的疲劳寿命预测

较详细地介绍了疲劳寿命预测的剩余刚度，强度和疲劳模量模型，并且指出了这些方法的主要不足。在此基础上提出了一种基于疲劳损伤过程能量衰减的剩余能量模型，以及进行复合材料结构疲劳寿命预测的二元方法的构想。     

228D减速器断轴分析与改进设计

228D减速器皮带式抽油机的主减速传动装置,减速器运行3个月发生高速齿轮轴断裂事故。经查找分析表明,该轴结构设计存在带轮悬臂过长、危险截面处弯矩过大、应力集中突出、疲劳强度的安全系数过低等缺陷及材料金相组织存在魏氏体,都是造成断轴原因。最后提出了改进设计措施。     

用剩余疲劳损伤强度预测机械零件疲劳可靠度及寿命的方法

提出在缺乏零件工作载荷谱时，进行该零件疲劳可靠性计计算的方法。用使用过一段时间的零件进行疲劳试验。根据这些试验数据统计出剩余疲劳损伤强度，并利用剩余疲劳损伤强度确定该元件在已使用期内的累积疲劳损伤量。然后用疲劳累积损伤可靠性模型进行零件疲劳可靠性设计计算。