波纹夹层吸能结构冲击响应试验研究

文中利用落锤仪对波纹夹层吸能结构进行横向低速冲击试验,基于试验结果讨论了冲击速度、填充情况等参数对波纹夹层结构冲击响应的影响。结果表明:波纹夹层吸能结构内部填充泡沫能显著减少结构变形,改变结构失效模式,在增大撞击力的同时,也会增加撞击持续时间,显著提高了结构的吸能性能.

桩土作用模拟方法对防撞桩动力响应特性的影响研究

文中建立了2 000 t级船舶与单桩碰撞的有限元模型,通过提取桩顶位移时程曲线及撞击力时程曲线,探讨了采用固定端约束模型、桩土面面接触模型两种不同桩土作用模拟方法对于船-防撞桩碰撞结果的影响.结果表明:船舶与防撞桩的碰撞过程经历了四个阶段,当桩土作用采用固定端约束模型时,响应特性受桩长影响较大,在一定条件下可用于等效模拟船桥碰撞、采用桩土面面接触模型能更加真实地反映桩土之间相互作用,桩埋深、船舶初始速度对桩动力响应具有较大的影响.

医学虚拟仿真实验的教案设计及脚本撰写

医学实验是实践性和应用性很强的专业课程。虚拟仿真实验系统作为新型多媒体教学手段,突破传统医学实验教学模式的限制,在新时期的医学教育活动中被广泛应用。从设计者的角度提出针对医学虚拟仿真实验教案设计及脚本撰写的建议,可更有效地为虚拟仿真平台的技术开发提供参考,继而提升医学实验课程的教学效果。

高校病原生物学教学实验室生物安全管理工作探讨

高校病原生物学实验室的安全尤其是生物安全问题不可忽视,实验室的安全管理关系着师生人身安全、实验教学和科研工作的顺利进行。根据首都医科大学基础医学实验教学中心病原生物学与免疫学教学实验室具体情况,笔者结合病原生物学实验室生物安全管理要求,从实验室安全管理制度、实验室人员安全防范意识、实验室环境、实验设备以及试剂安全管理等多个角度,阐述高校病原生物学实验室安全管理工作的重点与难点;通过不断完善实验室安全管理制度,加强硬件设施安全管理,提高师生实验室安全意识,力求打造一个安全、高效的教学科研平台。

船-桥墩防护装置碰撞的有限元仿真

在研究船-桥墩防护装置碰撞机理的基础上,结合实例阐述了船舶与防护装置碰撞的有限元模型的建立过程,详细叙述了单元尺寸的控制、材料模型和失效准则的选取、接触及摩擦力的定义等碰撞分析中需要考虑的问题.最后利用ANSYS/LS-DYNA对建立的碰撞模型进行了全程有限元仿真模拟,得出了一系列有意义的结论.

船-桥墩防护装置碰撞中的影响因素研究

在研究船-桥墩防护装置碰撞机理的基础上,结合实例探讨了碰撞问题中的诸多因素(如碰撞位置、防护装置的结构尺寸以及碰撞速度等的变化)对防护装置抗撞性能的影响,并据此对桥墩防护装置提出了改进意见通过仿真计算,改进防护装置的板厚以及板上筋的结构尺寸;在防护装置的内围壁与桥墩之间放置橡胶吸能元件或在防护装置的外围壁安装橡胶护舷件,以加强防护装置的吸能作用.

船-桥梁浮式钢套箱碰撞数值模拟中的流场处理方法对比研究

采用Ansys/Ls-dyna对1 000吨级船舶与浮式桥梁钢套箱的碰撞过程进行了数值仿真,为了较精确地分析流场处理方法对数值计算结果的影响,分别采用流固耦合方法和附加质量系数法模拟碰撞过程中流场的作用,并对比分析两种方法下浮式钢套箱的碰撞力、撞深、竖向位移、内能变化等计算结果。研究结果表明,与采用附加质量系数法的结果相比,考虑流固耦合时防撞钢套箱的最大撞深较小而最大撞击力较大,且随着碰撞能量的增加,最大撞击力明显大于采用附加质量系数法的结果;因此对于桥梁的防撞钢套箱设计,常规附加质量系数法偏于危险,有必要用流固耦合法考虑流场的作用。另外,船体的撞击能量越大时,浮式钢套箱的竖向位移约束也越重要,可以通过设计浮式钢套箱的压载水,减小钢套箱在碰撞过程中的竖向位移,以提高其吸能效果。

卫星结构的拓扑优化与灵敏度分析

在已知某卫星主承力结构的空间大小、约束及载荷条件的情况下,通过对一连续体进行拓扑优化得出主承力结构的最优结构形式。并在此基础上对卫星上十五个结构参数进行了灵敏度分析和尺寸优化,计算结果证明由连续体通过拓扑优化得到桁架结构的最优拓扑是可行的,若再结合灵敏度分析及尺寸优化,可以大幅度减轻卫星结构重量,改善卫星结构的动力特性。

E型钢阻尼器数值仿真及试验研究

吸收国外的研究成果,应用高强度钢代替软钢设计了E型钢阻尼器。通过试验与数值仿真对该类阻尼器的滞回性能和恢复力模型进行了研究,表明E型钢阻尼器采用弹塑性材料模型在循环载荷作用下具有良好的耗能性能。通过本文分析说明该设计方法可以应用于高强度钢,降低了生产成本。

散货船与桥墩碰撞力的经验公式与数值模拟对比研究

介绍了目前几种常见的船桥碰撞力估算公式,并采用这些公式分别计算了四艘三峡标准散货船在各种航速下撞击桥墩的碰撞力。根据三峡标准散货船的设计图纸建立船体有限元模型,通过数值模拟计算了不同吨级、船速下的船桥碰撞力曲线。在桥梁设计时,该曲线可以为该类船舶一桥墩碰撞力计算及评估提供参考。结合经验公式的推导过程,通过船桥碰撞力经验公式与有限元数值仿真分析计算结果表明,铁路桥涵设计规范的船桥碰撞力公式更适合于斜艏500至3 000 t级散货船,而美国公路桥梁设计规范的船桥撞击力计算公式对该类型吨级船舶的碰撞力结果偏大。

桥梁防船撞钢套箱的碰撞力快速估算

研究船舶与单墩桥梁防撞钢套箱艏尖舱的碰撞过程,探讨碰撞力快速估算及防撞装置模块化设计的可行性。首先采用非线性有限元方法模拟1 000吨级三峡标准散货船与钢套箱式桥梁防船撞装置的碰撞过程,分析了防撞钢套箱艏尖舱在不同的斜边角和船舶碰撞速度下的能量吸收特性以及传递至桥墩的碰撞力特性,得到的结果可为防撞钢套箱外形的选择提供参考。对所选择的防撞钢套箱形式,采用Boltzmann函数拟合了撞击船速与桥梁所受横桥向及顺桥向碰撞力之间的关系,该拟合公式可以用于此类防撞钢套箱方案设计阶段的撞击力快速估算。

基于AIS数据的桥梁防船撞结构冲击响应分析

针对目前桥梁船撞影响参数不明确的情况,提出利用AIS数据获得桥区实际通航船舶信息,以此为基础进行桥梁抗撞分析及防船撞装置设计。以武汉长江二桥为例,基于AIS数据获得船舶的重量、偏航角、航速等信息,最终确定抗撞分析采用5000 t级船舶作为代表船型,取上行、下行最大偏航角分别为22°、8°,航速取平均航速(上行1.91 m/s、下行3.28 m/s)。在此基础上,采用显式有限元法对该桥主墩受船舶撞击的动态过程进行数值模拟,将获得的船舶撞击力与规范的计算结果进行对比,发现船舶正向撞击桥墩的碰撞力高出桥墩抗撞力的18.85%。根据桥梁防撞需求和船舶撞击力情况,设计了X形夹层结构防船撞装置,分析该装置的抗撞性,结果表明,该装置具有良好的吸能效果,可减少30%以上的船撞力,且能有效减小船舶损伤。

动力响应约束下的桁架结构拓扑优化

采用自适应遗传算法求解了以脉冲激励下的动力响应作为约束条件、以结构重量最小化为目标函数的桁架结构拓扑优化问题。其中遗传算子分别采用轮盘赌选择算子以及自适应的交叉和变异算子。定义了一些启发式准则来引导优化过程中杆件和节点的删除,另外引入了刚度矩阵的奇异性判断以防止桁架在杆件删除过程中变为机构。算例表明,用此方法可以得到桁架结构在脉冲激励下的最优拓扑形式,且能在满足动力响应约束要求的前提下极大地减轻结构重量,达到优化的目的。

铝合金波纹夹层板在低速冲击下的耐撞性研究

基于数值模拟仿真方法,讨论了撞击速度、波纹核形状与界面连接情况对铝合金波纹夹层板的耐撞性的影响.计算结果表明,在撞击速度较低时波纹夹层板有很好的缓冲效果,撞击速度小于5m/s时撞击力峰值不会有太大波动;波纹核形状为三角形的波纹夹层板的吸能保护效果优于波纹核形状为梯形与弧形的夹层板;撞击速度小于4.3m/s时,夹芯层与上层面板未连接时的撞击力峰值要小于连接时的情况但会出现较大的变形,而撞击速度大于4.3m/s时夹芯层与上层面板未连接时的撞击力大于连接时的情况,且撞击速度越大两者差距越大.

桥梁防船撞夹层板结构形式耐撞性比较研究

夹层板结构作为桥梁防船撞套箱的主要防撞部件,其耐撞性的研究是有效提高防撞套箱防撞效果的前提.为探讨夹层板的最优耐撞结构形式,通过控制其他影响耐撞性的因素保持一致,采用有限元数值仿真方法对几种常见形式的夹层板进行碰撞数值仿真,分析讨论吸能、变形、碰撞力三个耐撞指标,比选得出X型夹层结构的耐撞型最优,再结合某长江大桥桥墩防撞套箱实例进行不同速度下的有限元碰撞过程仿真计算,与该桥原型套箱作对比分析.结果表明,所设计的X形夹层结构形式套箱具有良好的削减碰撞力能力,比原型套箱吸能能力更强,损伤变形更小,即吸能效率更高,耐撞性更优.

减摇鳍结构应力分析及新鳍型探讨

采用MSC.NASTRAN软件对某减摇鳍的结构进行了应力分析和强度校核,并在此基础上改进结构,提出了一种新的鳍型,重新设计了该型鳍的结构尺寸.强度计算结果证明,经改进的减摇鳍结构不但重量更轻而且具有更好的力学特性.

波纹夹层结构耐撞性影响因素分析

波纹夹层结构广泛应用于防撞设计中,对不同焊接及填充形式下波纹夹层结构的耐撞性能的研究,可为实际工程中焊接及填充形式的选取提供依据.基于有限元仿真方法,讨论了不同焊接形式及PVC泡沫填充形式的波纹夹层结构在冲击荷载作用下的耐撞性能.结果表明,在夹层结构极限冲击能量范围内,夹芯层与面板未焊接条件下的耐撞性能较优,但夹芯层与面板焊接条件下夹层结构所能吸收的冲击能量远高于未焊接条件;全部填充的波纹夹层结构吸能最多撞深最小,但碰撞力峰值过大,不利于夹层结构的保护作用;迎撞面填充的波纹夹层结构吸能效果优于背撞面填充.

浅谈几种光学显微镜在病原生物学实验教学中的使用

在病原生物学实验教学中,对有形成分的形态观察,无论是对寄生虫的虫卵、幼虫、成虫的形态观察,还是各种细菌或真菌的染色观察,亦或是口腔黏膜中的活体微生物观察,都要借助显微镜才能完成。教学过程中常使用的是普通光学显微镜、体视显微镜和暗视野显微镜。这些显微镜各具特点,是否正确选择和规范地使用显微镜关系到能否准确找到并清晰观察到病原体。在实验教学中,如何让学生掌握并熟练使用显微镜,是我们应该认真思考、积极探索并致力解决的问题。

精密工作台气体静压轴承的有限元分析

一、引言气体静压轴承由于采用粘度较小的气体作为润滑剂,因而具有摩擦阻力小,运动速度快,精度高,无爬行等特点。而且,气体可由支承排入大气,不污染环境和光电器件,不必采用专门的密封装置,适用于大规模集成电路制造中的工艺条件,所以是图形发生器,光刻机,铭版机,

虚拟仿真技术在病原生物学实验教学中的应用及探索

在医学教育中整合先进技术资源、强化医学生学习效果是高等医学教学改革的重要发展方向。作为医学专业主干课程,病原生物学实验是病原生物学教学过程中的重要环节。为保证学生掌握病原生物学基本实验技术的同时,提高学生独立观察思考、独立分析和解决问题的能力,提升创新意识,培养临床思维,通过利用虚拟仿真实验系统与传统实验教学相融合的方式进行“虚实”结合的实验教学模式,在解决本实验课面临的诸多问题的同时,力求多维度提升病原生物学实验课程的教学效果。