带壳装药毁伤元威力参数计算方法

带壳装药爆炸后将产生冲击波、破片等毁伤元,提高毁伤元威力参数计算精度对于武器破坏效应和工程防护研究都具有重要意义。为提高破片与冲击波威力参数的计算精度,通过分析带壳装药爆炸能量的分布规律,基于修正的能量守恒方程提出了一种更精确的破片初速计算公式;采用等效药量转换方法来计算带壳装药爆炸产生冲击波的等效药量,通过分析带壳装药初始冲击波的形成过程,建立了冲击波威力参数的理论计算模型,通过试验数据验证了计算模型的科学性和可靠性;通过已建立的理论模型推导得出两种毁伤元重叠时与爆源距离的计算公式,并量化分析了影响因素。研究表明,该计算方法的精度优于传统的毁伤元威力参数计算方法,破片初速、冲击波超压峰值、波阵面到达时间与试验的误差分别为3.0%、4.9%、1.1%;破片弹幕与冲击波波阵面重叠时的运动距离与炸药能量(炸药爆热)成正比,与壳体厚度(装药质量比)成反比。

半地下双层浅圆仓施工过程中力学性能的数值分析

作为一种新仓型,半地下双层浅圆仓具有节约用地、节约能源、机械化程度高的优势,并可保证储粮品质。论文采用实体单元建立数值模型,根据场地地质条件与实际状态设置边界条件,构建了半地下双层浅圆仓的数值分析方法;经与地下粮仓的足尺试验结果进行对比,验证了数值模拟方法的可行性。通过对半地下双层浅圆仓施工过程中回填前后的受力性能进行分析,研究表明:仓底在回填前距锥底2/3处径向、环向应力达到峰值;首层仓壁在回填后距锥底1/3处径向、环向应力达到峰值。该研究可为半地下双层浅圆仓工程设计与施工提供理论支持。

地下粮仓内衬聚丙烯防水构件复合受力试验

为解决地下粮仓仓壁防水难题,设计和制作内衬聚丙烯塑料-混凝土仓壁试件,并对其进行轴压和水压复合加载试验,研究内衬塑料防水构件在轴压和水压共同作用下的破坏形态和内力变化规律,得到了聚丙烯内衬塑料防水构件的水压承载力。结果表明:轴压保持在1 800kN,水压达到153 kPa时,节点焊缝发生未完全破坏;水压加载至160 kPa时,塑料防水板发生破裂;塑料防水板的位移随荷载增大而增大,跨中位移远大于节点位移,最大位移为5.8 mm;塑料防水板应变随荷载增大而增大,四节点跨中应变小于节点和两节点跨中应变,且应变最大值分布不均匀。研究结果可为地下粮仓和类似地下结构的防水防潮设计提供参考。

农业水利工程泵站的安全运行及管理措施研究

当前,水利工程泵站的安全运行管理逐渐受到国家重视。为提高泵站安全运行管理水平,国家不断加大对水利工程的投资力度,但泵站在实际运行中仍不可避免产生一些问题。为确保水利工程运行的安全性与可靠性,应积极学习先进管理经验,避免产生安全事故。对此,针对水利工程泵站的安全运行管理措施展开分析,以推动农业水利工程的长远发展。

双粗糙元对高超音速边界层感受性的影响

为了揭示壁面粗糙元对高超音速边界层感受性影响机理,本文采用高阶精度有限差分方法对高超音速流场及边界层进行直接数值模拟,分析双壁面粗糙元组合形式对高超音速稳态流场及边界层内流动状态的影响。在此基础上,结合快速傅里叶变换方法,探究脉冲慢声波作用下高超音速边界层感受性机理。结果表明:双壁面粗糙元导致高超音速流场中形成一组新的波系。边界层内扰动波在向下游传播过程中主导模态在逐渐减小,并存在模态竞争现象。双粗糙元的组合类型对边界层内不同模态扰动波的传播具有一定的影响,其中双K型双粗糙元的组合显著抑制了其下游区域内主导模态扰动波的演化。

弹着点对钢筋混凝土侵彻深度的影响

在弹体侵彻钢筋混凝土研究领域,侵彻深度的离散性普遍存在于试验和经验公式中,弹着点位置的不同是造成此离散性的主要原因之一.为探究由弹着点位置造成的侵彻深度离散性并揭示其机理,参照公开发表的侵彻试验,建立了三种典型弹着点位置的有限元模型,对比分析出了三种典型弹着点位置侵彻过程差异的主要原因,依据数值计算结果归纳了表征侵彻深度离散性的表达式,提出了弹体侵彻钢筋混凝土侵彻深度是一个范围值的基本思想,并对表达式进行了初步验证.结果表明,造成侵彻深度离散性的主要因素是弹体撞击钢筋的数目和弹体接触钢筋的持续时间,此离散性随着弹径与钢筋网眼尺寸比值的增大而减小.

水中爆炸作用下混凝土重力坝损伤研究

近一个世纪以来,大坝安全逐渐受到各界关注。大坝在极端荷载作用下的动力响应与损伤演化研究是大坝安全问题的基础,近几十年来,学者们对大坝在地震荷载作用下的响应多有研究,但对于爆炸等小概率荷载,试验与理论等方面的研究还有较大的完善空间。以50 m高混凝土重力坝为原型进行1∶20缩比,设计了2.5 m高混凝土重力坝水中爆炸模型试验,分析了试验中水中压力与坝体的加速度响应,讨论了坝前水中爆炸的压力特征与坝体动力响应,并以坝体损伤试验为例建立水中爆炸作用下混凝土重力坝损伤的数值模型,对坝体损伤演化进行了分析。通过对试验与数值模型计算结果分析:发现水中爆炸作用下坝体的动力响应主要由冲击波作用引起,气泡脉动对坝体的加速度响应作用几乎可以忽略不计,且水中爆炸作用下,目标坝体的加速度响应峰值明显大于相邻坝段,坝段之间分缝对相邻坝体的保护作用明显。

装配式地下粮仓钢-混组合仓壁节点力学性能有限元分析

地下粮仓是构建绿色储粮新体系的重要技术支撑,结合工程实际提出了一种新型装配式钢板-混凝土组合地下粮仓。为了建立适用于装配式地下粮仓的有限元模型以模拟分析组合仓壁节点的力学性能,并通过有限元分析指导组合仓壁节点力学性能试验的开展,基于工程设计的钢板-混凝土组合仓壁及连接接头,采用ANSYS软件建立了仓壁及其节点1∶1足尺试件的有限元模型,模拟分析了无接头、有接头试件的受弯和受压性能,并开展仓壁节点抗弯、抗压试验对有限元模拟结果进行验证分析。结果表明:试件的钢板和混凝土由栓钉连接为一体,试验过程中二者未见剥离可共同工作,建模时钢板和混凝土共用结点以及接头钢板之间假定为刚性连接是适用的;同类试件挠度曲线、轴压荷载-位移曲线的试验结果与其有限元模拟结果基本一致,无接头试件和有接头试件弯曲跨中位移、轴压最大位移的试验值与对应的模拟值,相对误差分别在4%和10%以内;试验过程中试件未发生明显破坏和过大变形,应力总体上未超过工程设计允许值,数值模拟结果精度满足工程所需;有接头试件力学性能与无接头试件相近,设计的仓壁及其节点是安全、可靠的,其结构计算可以采用等同原理,即该装配式仓壁可等效为现浇一体的无接头仓壁。建立的仓壁节点有限元模型适用于新型装配式地下粮仓,研究结果为装配式地下粮仓有限元建模分析、结构计算提供参考,为组合仓壁节点试验的开展提供指导。

粮食筒仓储粮和卸粮状态下的仓壁侧压力试验研究

为了研究粮食筒仓在储粮状态下的仓壁静态侧压力及中心卸粮状态下的仓壁动态侧压力,该研究利用仓身直径400 mm、仓壁高度700 mm的模型筒仓,以小麦为储料,分别进行了100%、80%和50%仓容3种状态下的静态储粮及中心卸粮的侧压力测试试验,并将仓壁压力实测结果与中国、欧洲和美国相关规范的计算值进行对比。试验结果表明:100%、80%和50%仓容时,仓壁静态侧压力实测值与中国规范计算值的偏差率最小,与美国规范计算值的偏差率最大,其中,距储粮顶面600(100%仓容状态)、160(80%仓容状态)和250 mm(50%仓容状态)处的仓壁静态侧压力实测值超过中国规范的计算值,经过修正后,仓壁静态侧压力实测值均小于规范的计算值;仓壁静态侧压力实测值均小于欧洲和美国规范;在相同高径比时,储粮仓容越小,仓壁静态侧压力实测值与各国规范静态侧压力计算值偏差率越大。与中国规范相比,欧洲和美国规范更偏于安全。仓壁动态侧压力试验结果表明:对于相同高径比的筒仓,中心卸粮情况下,在小麦顶面处于整体流动状态时,不同初始仓容卸粮至同一高度时,同一测点的动态侧压力不同,100%仓容卸粮至50%仓容时C1测点(距仓壁下边缘100 cm处)的动态侧压力为3.376 kPa,80%仓容卸粮至50%仓容时C1测点的动态侧压力为1.528 kPa;小麦由整体流动变为管状流动的过程中均出现超压现象,100%、80%和50%仓容的最大超压系数分别为2.76、2.90和2.68;100%、80%和50%仓容出现管状流动状态的高度位置逐渐下降,说明管状流动的出现位置与初始的储粮仓容相关,初始仓容越小,粮食上表面出现管状流动的位置越低;相同卸粮口卸粮时,出粮高度随时间的变化曲线斜率均约为16.1,即卸粮速率一致;下部测点出现动态侧压力峰值的时间滞后于上部测点。试验结果可为筒仓规范的编制修订提供依据,为粮食筒仓设计提供参考。

地下粮仓的结构设计研究现状与新进展

结构设计是地下粮仓的关键问题之一,关系到地下粮仓的安全性、经济性和适用性。总结了我国地下粮仓结构设计在不同发展阶段的结构形式,并重点介绍了目前地下粮仓在结构设计方面的一些新进展,经过梳理全面地展现了地下粮仓结构设计的发展历程。针对目前地下粮仓存在的不足,首次提出一种采用装配式技术和组合结构技术的新型地下粮仓结构设计方案。最后对不同结构形式的地下粮仓进行了对比分析,总结了各自的优点和缺点。新型地下粮仓是粮食行业的新课题,具有重要的理论研究和工程应用价值。

锆—对氯苯基荧光酮—溴化十六烷基三钾基铵显色反应的研究

本文介绍了在0.14～0.18mol/LHCl介质中,利用Zr与p-Cl-PF和CTMAB形成的有色络合物进行分光光度法的研究,所建立的方法已成功地用于实际样品中Zr的测定。

分光光度法同时测定多元素的研究——以CPA-矩阵法计算混合体系中Mo、W、Ti三元素的含量

本文将CPA-矩阵法用于光度分析中同时对多元素的测定.确定了在SAF为显色剂、CTMAB为胶束增敏剂的配合体系中以CPA-矩阵法计算Mo、W、Ti三元素含量的各种最佳实验条件,建立了在该体系中同时测定互相干扰的Mo、W、Ti三元素的分光光度法.

装配式地下粮仓钢板-混凝土组合仓壁轴压受力性能分析

为了研究装配式地下粮仓钢板-混凝土组合仓壁的轴压力学性能,该研究在仓壁试件轴压试验的基础上,对仓壁试件进行非线性有限元分析,模拟试件加载的全过程,进一步分析试件及其组件在加载过程中的受力性能及工作机理,并对钢板强度、混凝土强度、距厚比等不同的参数影响规律进行了分析。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合较好,在最大试验载荷5000 kN时模拟轴向压缩总变形与试验平均轴向压缩总变形相对差值为4.2%,建立的有限元模型适用;在弹性阶段仓壁预制块部位混凝土和接头部位止水钢板分别承担了79.7%和50.9%的荷载,峰值荷载主要由混凝土和传力钢板决定,达到峰值荷载后接头部位止水钢板承担更大的荷载,增强止水钢板可以改善试件的延性;相较钢板强度、距厚比和止水钢板厚度,混凝土强度对仓壁试件的初始刚度和峰值荷载影响最大,混凝土强度、钢板强度、距厚比和止水钢板厚度对峰值荷载回归得到的回归系数值分别为0.910、0.154、−0.005和0.301;止水钢板的强度和厚度较小时,试件易发生脆性破坏;结合设计参数分析中得到的荷载-变形曲线,提出2种荷载-变形模型曲线,进一步提出装配式钢板-混凝土组合仓壁轴压峰值荷载简化计算式,得到的计算峰值荷载与有限元峰值荷载相对差值均不超过9%,计算结果具有较高的精度。研究结果可为装配式地下粮仓仓壁的工程设计提供指导和参考。

钢筋混凝土梁火灾承载力及等效楼面荷载分析

根据梁截面火灾温度场,将梁截面混凝土分为弹性区和塑性区2部分计算火灾场梁极限承载力,并采用等效楼面活荷载描述火灾场高温对梁极限承载力的削弱,推导了相关的计算公式。通过算例与目前的梁极限承载力计算方法作了对比分析,详细论述了火灾场不同混凝土强度等级简支梁极限承载力和等效楼面活荷载的变化规律。

火灾场冲击波荷载作用下简支钢梁动力响应

根据火灾场不同时刻温度的变化,考虑火灾高温对结构钢弹性模量、屈服强度和钢梁塑性弯矩的影响,分析了火灾场中冲击波荷载作用下简支钢梁各个阶段不同时刻的动力响应,通过具体算例计算了火灾场工字形简支钢梁在冲击波荷载作用下弹性阶段和塑性阶段的变形,分析表明在计算火灾场冲击波荷载作用下简支钢梁的动力响应时,火灾高温对结构钢的弹性模量、屈服强度以及梁的塑性弯矩和动力响应有显著的影响。

火灾下钢筋混凝土热弹塑性徐变本构方程研究

火灾高温作用下钢筋和混凝土材料的力学性能变化非常复杂.为了研究钢筋混凝土材料的抗火性能,基于热弹塑性徐变理论,考虑了材料性能随温度的变化,并根据不同的屈服法则,推导出了钢筋和混凝土材料热弹塑性徐变问题的增量本构方程.采用了向后Euler积分法和隐式积分的广义中心法,根据给出的求解步骤对推导得出的钢筋和混凝土热弹塑性徐变本构方程进行了数值模拟,所得结果与现有试验模型基本吻合.从计算结果可以看出,高温下钢筋混凝土材料的徐变应变是不可忽略的,并且随着温度的升高而升高.该研究为进行钢筋混凝土结构在火灾高温作用下的耐火性能分析提供了理论依据.

火灾下钢筋混凝土结构热弹塑性变形分析

为了研究钢筋混凝土结构在火灾作用下的力学性能,利用弹塑性理论,根据材料不同的屈服法则,分别给出了钢筋和混凝土材料考虑温度变形和徐变变形热弹塑性问题的增量本构方程。考虑钢筋和混凝土力学性能随温度的变化,编制程序对钢筋混凝土简支板进行了非线性分析,并利用相关文献的试验结果,对本构方程的正确性和适用性进行了验证。对火灾作用下1榀单层单跨钢筋混凝土框架进行了非线性分析,并给出了部分节点位移随受火时间的变化规律。结果表明,钢筋混凝土结构在高温下会产生很大变形,钢筋混凝土框架梁柱节点位移随受火时间变化的曲线并不是呈单调变化趋势,有拐点存在,梁柱节点竖向位移值小于梁跨中节点值。

高温下含裂纹铝合金梁自由振动频率分析

针对高温下含裂纹梁损伤振动的研究中不考虑温度对材料性能的影响等不足,分析了含裂纹简支梁的振动频率随温度的变化趋势,建立了高温下含裂纹简支梁的振动频率方程,并对高温下含裂纹简支铝合金梁进行了数值模拟运算,分析了其振动频率随温度的变化情况,给出了高温下含裂纹铝合金简支梁的振动频率与弹性模量的关系式.分析结果表明:温度的升高导致了材料弹性模量的下降,而弹性模量的下降又导致了梁自振频率的降低,随着温度的升高,裂纹的相对深度越大,梁自振频率下降幅度越大;裂纹位置离支座越近,对梁自振频率的变化影响越小.

形状记忆合金的本构关系

利用DSC分析了热流-温度曲线和马氏体体积分数与自由能增量间的微分关系,建立了一个新的余弦型形状记忆合金马氏体相变模型;推导了一个新的形状记忆合金本构方程.研究表明:Liang和Rogers的马氏体相变模型和本构方程分别为本文建立的马氏体相变模型和本构方程所描述的一种特殊情况;本文建立的马氏体相变模型和本构方程比Liang和Rogers及其它现存马氏体相变模型和本构方程能更准确地描述形状记忆合金的相变行为和力学行为.

邻氯苯基萤光酮—CTMAB高灵敏分光光度法测定微量钼的研究

在长碳链季铵盐存在下,三羟基萤光酮类显色剂,特别是水杨基萤光酮对于测定高价难熔金属元素有较强的实用性。其特点表现为方法的灵敏度高、选择性较好、操作简便、容易掌握。本文,作者又合成了尚未见文献报道的一种三羟基萤光酮类显色剂—邻氯苯基萤光酮并拟定了邻氯苯基萤光酮—CTMAB测定微量钼的分光光度法。