Kevlar织物软壁包容环抗冲击数值仿真分析研究

针对机匣包容性问题,提出Kevlar平纹织物本构模型的拟合方法,分别采用单层壳、多层壳、层合壳三种有限元建模方式对Kevlar织物软壁包容环弹道冲击过程进行模拟,发展了机匣包容性仿真分析模型。结果表明,多层壳模型和层合壳模型的计算结果更准确,并且可以通过调节摩擦因子使仿真结果与试验结果更接近。在此基础上研究了撞击点位置和弹体入射姿态对弹体剩余速度的影响。结果表明:在较小偏移距离内,撞击点的位置对剩余速度的影响可以忽略不计;滚转角和俯仰角对剩余速度影响较小,而对于偏航角,当角度大于30°时,剩余速度会随着角度的增大明显呈下降趋势,且弹体出射姿态也会发生明显变化。     

基于数字图像技术的LY12铝合金形变分析

利用VIC-3D数字图像技术、有限元模拟和万能电子试验机,对无孔和有孔LY12铝合金材料进行了应力演变分析和断口分析。结果表明:VIC-3D系统测得的应变云图与有限元法得到的相似,但有限元法得到的云图数值偏小;随着应力的增加,裂纹沿垂直于拉伸应力的方向扩展,当应变及应变速率均达到最大值时试样发生断裂;试样断口主要为韧窝型断口,表明该材料具有较好的韧性。     

芳纶织物及其包容环的弹道冲击与数值模拟

为研究芳纶织物及其包容环的弹道冲击机制,通过准静态及动态拉伸实验获取材料力学性能,采用弹道冲击实验获得织物及包容环的冲击性能,同时建立多层壳模型并基于实验结果进行验证。结果表明:应变率对织物力学性能有较为显著的影响,在织物弹道冲击中织物吸能量与失效模式相关,呈现明显的边界效应;在包容环弹道冲击中,能量的耗散主要是通过纱线应变能、纱线断裂以及纱线间相互作用;相同入射速度下,织物层数越少,吸能量越少,织物层数增加时吸能量增大,但吸能增加量减小;多层壳模型能够较好地复现弹道冲击过程,仿真失效形貌、弹体剩余速度和吸能比率均与实验结果接近。     

明胶鸟弹撞击复合材料蜂窝夹芯板试验

开展明胶鸟弹撞击复合材料蜂窝夹芯板试验,研究夹芯结构在软体高速冲击下的损伤形式,分析相关因素对结构动态响应结果的影响。通过CT扫描对复合材料蜂窝夹芯板内部进行检测可知,面板出现分层、基体开裂、纤维断裂、凹陷、向胞内屈曲等损伤形式,蜂窝芯出现芯材压溃、与面板脱粘的损伤形式;分析复合材料蜂窝夹芯板后面板的动态变形过程及撞击中心处位移-时间数据可知,复合材料蜂窝夹芯板在撞击过程中出现由全局弯曲变形主导和局部变形主导的两种变形模式;通过对比不同工况下的复合材料蜂窝夹芯板损伤程度可知,复合材料蜂窝夹芯板损伤程度随鸟弹撞击速度的增加而增大;蜂窝芯高度为10 mm的复合材料蜂窝夹芯板较蜂窝芯高度为5 mm的复合材料蜂窝夹芯板的损伤程度大;初始动能较大的球形鸟弹较圆柱形鸟弹对复合材料蜂窝夹芯板造成的冲击损伤程度更大。      

卷烟用高速包装搭口胶的研究

为了制备性能优良的高速卷烟搭口胶,本研究采用醋酸乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸共聚体系进行乳液聚合,所得产品具有干燥快、粘贴平滑、稳定性好等特点,当单体配比为VAC/BA/AA=3.5:1.4:0.1,聚合温度为82±1℃,引发剂用量为0.3%～0.4%,pH为5～6时,乳液性能最佳.     

老煤窑采空影响区掘进巷道超前探放水技术研究

资源整合矿井巷道掘进、煤炭开采时如何实现降低老煤窑开采破坏区影响是煤炭生产时需重点关注问题。1502运输巷采用综掘方式,巷道掘进可能存在老煤窑采空区且采空区内可能有积水,给巷道掘进安全带来一定威胁。依据现场情况,对超前探测钻孔布置方案进行设计,并在靠近老煤窑开采破坏区时采用物探(瞬变电磁探测)方式确定积水区位置,后通过布置探放水钻孔实现针对性疏排,提高探放水钻孔施工效率以及探放水针对性。现场应用后,老煤窑采空区积水得以有效疏排,实现了巷道安全掘进。