【摘 要】
:
受撞击时板结构的动力响应不仅取决于结构自身特性,还与结构周边的约束条件密切相关,当周边表现为柔性约束时,其对结构受力及变形的影响规律有待于进一步研究.综合考虑了周边弹性和阻尼支承、抗弯约束以及支承不对称等情况,建立了具有复杂柔性约束边界板结构的撞击计算模型.基于横向撞击时局部区域的接触力与嵌入深度的关系式,推导出综合考虑边界效应下结构局部变形与整体响应的求解方程组,并通过与简支结构在同样撞击条件下撞击力、总位移、挠曲变形的对比分析,研究了不同边界约束形式分别对结构动力响应的影响规律.结果表明,低速撞击条件
【机 构】
:
陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏 南京210007
论文部分内容阅读
受撞击时板结构的动力响应不仅取决于结构自身特性,还与结构周边的约束条件密切相关,当周边表现为柔性约束时,其对结构受力及变形的影响规律有待于进一步研究.综合考虑了周边弹性和阻尼支承、抗弯约束以及支承不对称等情况,建立了具有复杂柔性约束边界板结构的撞击计算模型.基于横向撞击时局部区域的接触力与嵌入深度的关系式,推导出综合考虑边界效应下结构局部变形与整体响应的求解方程组,并通过与简支结构在同样撞击条件下撞击力、总位移、挠曲变形的对比分析,研究了不同边界约束形式分别对结构动力响应的影响规律.结果表明,低速撞击条件下,边界对撞击力的影响较小,但对结构位移响应的影响显著,可通过主动设置结构周边的竖向弹性和阻尼约束、抗弯约束来有效降低结构变形和内力值,相对提高抗撞能力.
其他文献
在真实密度比条件下对单排和三排的扇形气膜孔的传热和流阻特性进行了实验研究.采用压敏漆(PSP)技术对单/三排定出口宽度的扇形孔进行风洞实验,研究了在真实密度比条件下不同孔形参数的扇形气膜孔的传热和流阻特性的差异,得到了不同孔形参数的扇形孔出现冷气射流吹离热侧壁面的大致临界吹风比以及实现展向平均气膜冷却效率最高的孔型结构参数.实验结果表明:在所研究的孔形参数范围内,扇形孔在吹风比小于1.5时没有出现冷气射流吹离壁面的现象,且倾斜角为20°、扩散角为15°的扇形孔的气膜冷却性能最好;而当吹风比为2.0时则出现
针对某涡轴发动机的涡轮叶片,建立了考虑应力松弛的蠕变-疲劳寿命分析方法.通过在黏塑性理论框架内耦合蠕变损伤,对某高温合金的非线性蠕变变形进行了数值模拟.结果 表明:基于对某涡轮叶片的弹塑性-蠕变分析研究,明确了叶片上前缘和尾缘等关键部位的蠕变损伤及其演化规律,也为确定叶片上的局部危险点提供了一种方法.该模型针对弹塑性应力应变曲线计算误差小于5%,而针对蠕变曲线的模拟精度则处于材料蠕变变形固有属性分散范围内.借助于线性损伤累积寿命理论,分析得到了某涡轮叶片尾缘孔局部考虑了应力松弛的蠕变-疲劳寿命,从而为叶片
以给定冷却工质质量流速下系统所能承受的最大热流表征冷却能力,对影响发散冷却系统冷却能力的主要因素进行了数值研究.理论分析和数值计算结果表明:发散冷却的冷却能力受冷却工质的吸热能力和冷却工质与固体骨架之间的换热能力共同制约.在小冷却工质质量流速下,发散冷却系统的冷却能力主要取决于冷却工质吸热能力,而随着冷却工质质量流速的增加,流固换热能力则逐渐成为决定冷却能力的主要因素,进而导致固体热导率和冷却工质比热容对发散冷却系统冷却能力的影响在不同冷却工质质量流速下存在显著差异.
针对小样本无失效寿命试验数据可靠性问题提出了评估模型.模型采用Bayes理论构造服从原始样本的抽样函数,结合Bootstrap法生成大量服从抽样函数的随机数作为增广样本,再通过最佳线性不变估计法分析原始样本及增广样本得到Weibull分布双参数估计值作为可靠性评估结果.通过Monte-Carlo法仿真生成服从Weibull分布的随机数,分别采用该模型、配分布曲线法及现有Bayes理论对此随机数做评估,对比发现:该模型得到的参数估计较现有Bayes理论和配分布曲线法更接近Weibull双参数真值,且形状参数
针对图形系统自动生成图形拓扑形式的优势,提出了一种以隐式方式表征结构拓扑形式的分步拓扑优化设计方法.该分步优化方法首先以基结构法(ground structure method)的计算结果为基础,并通过均匀化方法得到设计区域内的离散拓扑信息,利用第一步所得的拓扑数据指导分形系统中每一级新增拓扑结构的生长方向,以类似细胞分裂生长的形式完成整体结构拓扑形式生成.最后以参数化建模方式完成模型的结构有限元的批量计算,并结合进化算法,完成对设计模型的优化.其中第一个案例通过本文仿生方法在多目标优化方法下得到了近似M
通过研究角接触球轴承断油故障的故障复现现象,发现断油耐受能力不足的初期故障模式为滚动体与内圈之间发生三点接触.使用三点接触分析法对轴承断油耐受能力进行计算,结合相似轴承的计算分析,结果表明:垫片角越大,轴承抗断油能力越差,垫片角为25°的情况下轴承抗断油能力较差.通过断油后轴承的瞬态温度场分析,结合三点接触分析法,确定原设计状态的轴承断油耐受时间为25 s,不具备耐受断油30 s的能力.根据分析的结论,将该轴承的垫片角减小到19°,落实改进措施后的轴承通过了试验器验证和发动机试车验证.
针对航空发动机热端部件涡轮盘榫连接结构微动疲劳现象展开研究,开展了ZSGH4169镍基高温合金榫连接结构在不同温度和不同载荷下的微动疲劳试验.试验发现:在不同工况下,微动疲劳裂纹均产生在榫槽接触区的下缘,且两侧均有裂纹产生.榫连接结构微动疲劳寿命随着试验温度的升高,微动疲劳寿命显著降低;随着载荷的增加,微动疲劳寿命显著降低.温度和载荷都会对滑移幅值产生影响,且微动疲劳寿命随着滑移幅值的增加而降低.使用包含微动疲劳参数的高温微动疲劳寿命预测模型来对ZSGH4169微动疲劳试验进行验证,预测寿命均在2倍误差带
针对时变滤波经验模态分解(TVF-EMD)方法的不足之处,将样本熵作为适应度函数,采用灰狼优化(GWO)算法对带宽阈值和B样条阶数核心参数进行寻优,得到最优组合解,对不同的故障冲击试验振动信号进行分解.对本征模态函数(IMF)分量选取过程进行优化,采用多个加权指标对所有IMF分量进行计算,最终选取最优IMF分量,再通过包络谱分析提取出行星轮齿面剥落故障特征.在行星齿轮箱故障试验中,利用方均根法对剥落故障进行初步识别,根据GWO-TVF-EMD法分解得到各剥落故障信号最优IMF分量,使用包络谱分析明显判断出
基于计算流体动力学(CFD)理论,采用剪切应力输运(SST) k-ω湍流模型及多参考系旋转模型(MRF)技术和Coupled解耦算法,仿真分析了单个弧齿锥齿轮周围的气流特性及齿轮风阻损失机理,研究了齿轮转速、旋转方向及挡风罩配置对风阻功率损失的影响规律.然后利用正交试验分析方法进行数值模拟仿真分析,研究挡风罩与齿轮齿面、大端及小端之间不同间隙值时的风阻力矩,对数值仿真数据进行方差分析与拟合得到齿轮风阻功率损失与间隙值的函数关系,结果表明:挡风罩间隙值均为1 mm时,风阻力矩最小,降低风阻功率损失的效果最好
提出一种点接触齿轮副,在已知齿面上根据设计需要确定接触迹线,推导其共轭曲线,将齿廓曲线沿共轭曲线扫掠后形成轮齿齿面,构建与已知齿轮正确啮合的配对齿轮,并推导该齿轮副的滑动系数计算方法;以渐开线内齿轮为已知齿轮,设计以抛物线齿面作为轮齿齿面的配对齿轮,进行齿轮样机制造和效率实验研究.结果 表明,该齿轮副在啮合过程中时刻保持点接触状态,啮合点沿着理论接触迹线移动,与理论分析一致;滑动系数的大小取决于齿轮两端选取啮入点和啮出点所对应的渐开线参数值范围;实验后齿轮副实际接触迹线与理论接触迹线一致,且效率稳定在97