超高分子量聚乙烯无纬布准静态材料力学性能研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)无纬布是制作软质防弹衣的主要材料。首先通过实验研究了UHMWPE无纬布在准静态载荷下的拉伸、面内剪切和冲压式剪切特性。实验表明,UHMWPE无纬布在准静态拉伸过程中发生突然的脆性断裂,拉伸强度约为641MPa;面内剪切实验中试件的力-位移曲线呈现明显的非线性,材料在受力方向发生了塑性强化,试件的主要失效形式为基体的剪切破坏,失效后纤维夹角从90°减小到74°;设计制造了一套用于测量UHMWPE无纬布沿厚度方向剪切强度的夹具,实验得到该型无纬布的剪切强度约为168MPa。随后采用壳单元建立对应的有限元模型,对拉伸实验和冲压式剪切实验过程进行数值模拟。拉伸数值结果在最大拉力、拉伸强度和失效应变等指标上与实验结果较一致,并给出了拉伸过程中试件中的应力分布情况;冲压式剪切数值结果给出了剪切失效部位每层单元的应力变化情况。     

某突击步枪自动机含间隙刚柔耦合建模与仿真分析

枪械自动机的运动学／动力学特性分析是自动机设计的关键技术。采用虚拟样机方法进行仿真分析是目前最先进、最有效的方法。合理的仿真模型尤为重要。含间隙刚柔耦合模型考虑多种实际因素,能更精确地描述枪械自动机特性。在ADAMS软件平台上,通过定义自动机构件间约束关系、接触关系、润滑条件和载荷等方法建立了某突击步枪自动机含间隙刚柔耦合模型,仿真分析结果与实验结果相比吻合较好,表明了该模型的正确性,揭示了该枪自动机主要构件运动学和动力学特性,为枪械的研制提供了新的分析方法。     

自动武器构件的应力分析法及计算机程序库

针对自动武器构件的特点，给出了自动武器构件应力简化分析法；利用Visual Basic语言、I-DEAS软件和SQL数据库技术，建立了相应的数据库并开发了交互式自动武器构件应力分析应用程序库；为自动武器构件的快速分析、设计和优化设计提供了工具。     

身管线膛精锻加工过程的数值分析

身管线膛精锻加工工艺是身管线膛制造的一种新方法,它可以提高生产效率,同时经线膛精锻加工的身管寿命比常规加工的身管寿命高,精度好。因此,身管精锻工艺已广泛应用到欧美的大部分速射武器身管的制造中。我国虽然已将线膛精锻工艺应用到部分口径的身管生产中,但其工艺基础理论分析却非常缺乏。以某身管线膛精锻加工过程为研究对象,用基于拉格朗日方程的大变形刚塑性有限元商用软件DEFORM-2D对身管精锻加工过程中的应力及径向锻压力进行建模和数值分析,用实验验证了模型和方法的正确性,改变精锻加工过程中的加工参数和模具结构参数,找出加工参数和模具结构参数对加工过程的定量影响规律,从而对实际加工过程中工艺参数的优化选取提供参考。     

Zn-22Al阻尼器减震性能的数值研究

探讨了超塑性Zn-22Al合金阻尼器的减震效果。以一个九层钢框架结构为算例,采用通用有限元分析软件,选用三条地震波,对结构有无安装超塑性Zn-22Al合金阻尼器板进行了动力时程反应分析。通过对算例顶层、中间层和底层进行计算分析,结果表明这种材料具有很好的减震性能,可用于结构减震。     

新型Zn-22Al合金阻尼器的减震性能分析

根据Zn-22Al合金板平面内受力可提高初始刚度,通过改变合金板平面几何形状来提高屈服耗能能力的思想,提出一种可通过同时产生弯曲变形和剪切变形来实现耗能的新型Zn-22Al合金阻尼器,并利用有限元软件ANSYS对其进行数值模拟分析,计算结果表明这种阻尼器初始刚度较大,滞回曲线饱满、耗能效果好。在此基础上,对安装与未安装该种阻尼器的钢框架结构进行多遇和罕遇地震作用下的动力有限元模拟计算,从位移反应、加速度反应、层间位移角、柱底剪力4个方面对上述2种框架结构的计算结果进行比较分析,结果表明该阻尼器对结构具有明显的减震效果,是一种有效的耗能减震装置。     

冷径向锻造身管壁厚方向变形不均匀性研究

为分析冷径向锻造身管壁厚方向变形的不均匀性,通过有限元软件、力学拉伸试验和织构研究了身管壁厚方向的变形场、力学性能和织构组分。研究结果表明：身管成形过程中,外表层和中间层材料存在较大剪切应力,受剪切应力的影响,身管壁厚方向各层材料流动速度不一致,引起身管锻造变形不均匀;受变形不均匀的影响,在身管中间层和外表层材料形成剪切织构({112}111, {110}001）,导致锻后身管壁厚方向轴向强度性能存在明显差异,表现为外表层和中间层强度较低,内表层强度较高。为对锻后身管壁厚方向变形不均匀性进行控制,通过控制变量法分析了锻造比、尾端压强、轴向进给速度、锤头锻打频率和锤头角度对身管中间层剪切应力分布的影响规律。分析结果表明：选用较高的轴向进给速度和较小的锤头入口角可以降低成形身管壁厚方向的变形不均匀性。     

低温养护下钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土力学性能试验研究

为了研究不同类型混凝土在低温下的力学性能,采用对比试验的方法,研究低温环境下素混凝土、聚丙烯腈纤维混凝土、钢纤维混凝土和钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土的抗压、抗弯以及断裂能量等力学性能,结果表明,钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土的各项力学性能相对比较优越,并在此基础上分析了钢纤维与聚丙烯腈纤维的抗裂和抗冻机理。