S580B钢中低应变率动态拉伸试验方法及本构表征研究

以S580B钢为研究对象,利用高速液压伺服材料试验机开展了其在中、低应变率范围的动态拉伸试验。提出了一种借助静态标定试验来间接测量动态载荷的方法,通过数字散斑相关方法测量应变场,获得了不同应变率下的真实应力-应变曲线,试验结果显示此材料具有明显的应变硬化效应和应变率敏感性。基于试验数据,采用Johnson-Cook模型拟合得到了S580B钢的动态本构方程,以其作为试验件有限元仿真的材料参数,仿真结果验证了拟合的动态本构方程能够较为准确地表征S580B钢的动态力学特性。

聚碳酸酯中低应变率范围下动态力学性能研究

目的研究聚碳酸酯材料在一定温度下中低应变率范围内的力学性能。方法利用高速液压伺服材料试验机和非接触测试分析系统,在不同温度(-45~70℃)下对聚碳酸酯材料进行应变率范围(0.05~60 s-1)的动态拉伸试验,获得各温度不同应变率下的真实应力-真实应变曲线。结果聚碳酸酯材料的屈服强度和流动应力随着应变率的增加而增加,随着温度的增加而降低。结论聚碳酸酯材料在此温度和应变率范围下具有明显的应变率强化效应和温度软化效应。

我国汽车营销渠道现状分析及发展前景研究

通过对我国汽车营销渠道现状的调查分析,发现消费者除了传统的购车渠道外,已经开始尝试通过车展、网络、商业活动等新型的汽车营销渠道购车。可以预见,未来我国汽车营销渠道会向着汽车大卖场、"4S"店、网络营销、特色商业活动营销、个性化定制等更便捷、更多元化的方向发展。

金属材料的中低应变率动态拉伸试验方法研究与应用

基于高速液压伺服试验机的金属材料动态拉伸试验是获得中低应变率力学性能的主要手段,但如何获得材料的动态拉伸载荷、动态应变,以及失效过程的热耗散数据是试验测试的关键。本文总结了金属材料的中低应变率动态拉伸试验方法,编制了可视化试验数据处理软件,提高了试验数据处理效率。应用本文方法获得了2024-T42、2A16-O两类典型金属材料的动态本构参数,并对下一步技术发展进行了展望。

材料中应变率力学性能测试数据处理与表征方法

针对材料的中应变率力学性能测试数据,为数据处理与本构表征设计专用的分析软件。给出了载荷测量和应变测量方法,梳理了从测试数据到本构参数所历经的数据处理流程和方法,按照逻辑程序和功能模块化设计,基于MATLAB GUI平台编制了数据处理软件。利用该软件处理了S580B合金钢的测试数据,得到3种动态本构模型对应的应变强化参数和应变率敏感性参数,结果表明,Johnson-Cook模型相对于Cowper-Symonds模型和塑性随动模型更适合反映S580B合金钢的动态力学性能,拟合曲线和试验结果较为吻合。利用该专用软件,处理手段和过程完整可追溯,本构参数更容易获得,很大程度地提高了中应变率动态力学性能测试工作的效率和规范性,为冲击动力学数值仿真提供了重要的数据支持。

复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性

为研究复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性,基于高速液压伺服材料实验机设计专用的实验支持装置,提出碰撞式实验加载方法。实现中国商用飞机有限责任公司紧固件工艺标准CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6抗剪型高锁螺栓在0.01m/s、0.10m/s、1.00m/s加载速度及纯拉伸、30°拉伸-剪切耦合、45°拉伸-剪切耦合、60°拉伸-剪切耦合、纯剪切状态下的失效测试,并基于实验结果拟合得到高锁螺栓的失效参数。结果表明:提出的测试方法能够有效获取高锁螺栓的动态失效参数;CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6高锁螺栓的失效模式和失效载荷受加载方式影响较大,受加载速度影响较小;拟合获得的失效方程可较好地表征高锁螺栓的失效特性。

2A16铝合金中应变率力学性能研究

为研究2A16铝合金的中应变率力学性能及热处理状态对其应变率敏感性的影响,利用电子万能试验机和高速液压伺服试验机对其(O状态和T4状态)进行常温下准静态和中应变率力学性能试验,得到不同应变率下的应力应变曲线,并基于修正的Johnson-Cook本构模型对其进行拟合。结果表明:在应变率10^(-4)~10~2s^(-1)内,热处理状态对2A16铝合金的应变率敏感性有较大影响,其中2A16-O状态铝合金的应变率敏感性较强,而2A16-T4状态铝合金的应变率敏感性较弱,但两种材料均具有较强的应变硬化效应;此外,修正Johnson-Cook本构模型的拟合结果与试验结果吻合很好,能够很好表征材料的动态力学行为。

碳纤维增强复合材料的中低应变率力学性能试验研究

目的研究碳纤维增强复合材料的中低应变率力学性能。方法利用电子万能试验机和高速液压伺服材料试验机对[(±45°)]4s和[(±45°)]8两种铺层碳纤维增强复合材料进行常温下准静态和中低应变率力学性能试验,得到不同应变率下的应力应变曲线和失效参数。结果在应变率6.7×10-4~500 s-1范围内,两种铺层材料均具有明显的应变率强化效应,材料失效应力随应变率的提高而增大。两种铺层材料均发生纤维断裂失效和局部的分层失效,但[(±45°)]4s铺层发生燕尾形失效,[(±45°)]8铺层发生剪切失效。结论获得了碳纤维增强复合材料在不同应变率下的力学性能参数,可为复合材料飞机结构的抗冲击设计和仿真分析提供准确的材料参数。

中低速压缩加载下不同截面构型复合材料薄壁结构吸能特性及失效分析

为研究开剖面复合材料薄壁吸能结构的吸能特性,基于高速液压伺服试验系统,开展了开剖面复合材料薄壁结构轴向压缩试验,分析了截面构型、截面长宽比、触发模式及加载速度对其吸能特性的影响,揭示了其在压溃过程中的失效及吸能机理。研究结果表明,复合材料薄壁结构压溃过程中主要通过材料弯曲、分层、剪切破坏以及压溃区之间的摩擦吸能。截面构型对其吸能特性影响显著,其中,帽形及Ω形试件的平均压溃载荷较C形试件分别高出14.1%和14.6%,比吸能较C形试件分别高出14.3%和14.8%;截面长宽比对复合材料薄壁结构吸能特性的影响不如截面构型明显;触发模式主要影响吸能结构的初始压溃阶段,在降低峰值载荷方面,C形试件采用45°倒角触发效果更好,帽形试件采用15°尖顶触发效果更好;当加载速度从0.01 m/s提高到1 m/s时,C形、帽形及Ω形试件的平均压溃载荷分别下降了6.1%、10.9%和6.1%,比吸能分别下降了6.2%、11.0%和6.2%。

球形弹丸对不同构型充液油箱的毁伤效应

为研究球形高速弹丸对不同构型充液油箱的毁伤效应,基于LS-DYNA有限元分析软件和光滑粒子流体动力学理论,建立经实验验证的充液油箱模型;其中将油箱模型沿弹丸速度方向的长度作为不变量,分析不同冲击速度、不同构型(球形、方形和柱形油箱)对弹丸速度衰减、液体压力变化及箱体前后壁板变形的影响。结果表明:油箱构型基本不影响弹丸速度衰减变化和液体压力变化。油箱构型对冲击波阵面的压力分布影响较小;而弹丸速度对冲击波阵面的压力分布影响较大。弹丸速度与冲击波压力峰值正相关。弹丸冲击速度较小时,球形油箱的抗毁伤能力更强;随着弹丸冲击速度的增大;不同构型油箱的抗毁伤能力趋于一致。

聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料中低应变率动态拉伸力学性能

为研究(PC/ABS)的动态力学性能,利用静力材料试验机和高速液压伺服材料试验机,于常温环境中开展了PC与ABS混合比为5;5的PC/ABS材料在准静态和中低应变率下的拉伸试验,得到了材料在应变率为0.002、0.017、0.12、1.2、12.8 s^-1和130 s^-1时的真实应力-应变曲线,结果显示该材料具有应变软、硬化效应,并表现出明显的应变率敏感特性。基于试验数据拟合Johnson-Cook本构模型参数,建立了PC/ABS材料的动态本构方程,拟合结果与试验结果较为符合,能较好地表征PC/ABS在塑性段的动态拉伸力学行为。

2024-T42铝板抗球形钢弹侵彻特性研究

为了研究2024-T42铝合金平板的弹道毁伤特性,利用一级空气炮装置进行25.4mm球形钢弹垂直撞击2024-T42铝合金平板实验,得到铝板在钢弹侵彻下的损伤特性和弹道极限速度,之后基于LS-DYNA有限元软件对钢弹撞击过程进行仿真分析,并详细分析了钢弹撞击过程中铝板的损伤和变形。实验和仿真结果表明:5mm厚2024-T42铝合金平板在直径25.4mm球形钢弹撞击作用下的弹道极限速度为151.7m/s;钢弹侵彻过程中铝板发生局部剪切冲塞破坏和开裂损伤;钢弹初速度大于弹道极限速度,钢弹动能损失基本不变,钢弹初速度小于弹道极限速度,钢弹动能损失随初速度减小而减少。

一种复合材料结构的坠撞吸能特性分析

本文主要研究一种碳纤维复合材料立柱组合件的坠撞吸能特性。提出立柱组合件的坠撞试验方法,对组合件实施9.14m/s速度下的垂直坠撞试验,获得组合件的坠撞过程及其垂向力时间历程,试验表明组合件中的C型立柱发生了较小程度的压溃,其吸能效率较低。基于线性退化损伤模型和三维Hashin失效准则,对该组合件进行坠撞数值仿真分析,数值模拟的垂直力和变形模式与试验结果较为吻合,验证数值仿真分析方法有效可行。此外。提出组合件结构的改进思路以提高立柱的吸能效率,为复合材料机身抗坠撞设计提供重要的数据支持和参考。

某异质层合侧风挡的鸟撞数值仿真分析

本文研究一种无机玻璃和有机玻璃异质层合侧风挡结构的抗鸟撞性能。利用SPH方法实施航向和垂向两种方向的鸟撞数值仿真分析,获得无机玻璃层和有机玻璃层的动响应。航向鸟撞下整个结构未发生损伤。垂向鸟撞下无机玻璃层局部损坏、有机玻璃层产生较小塑性变形,但不危及飞行安全。结果表明,这种异质层合风挡结构具有较好的抗鸟撞性能。

运输类飞机典型货舱地板下部结构冲击吸能特性

为了研究运输类飞机货舱地板下部结构在冲击载荷作用下的吸能特性,选取三框两段典型货舱地板下部结构试验件开展落重冲击试验,即质量为478.5kg的落重以3.95m/s的速度垂直冲击倒置并固定在测力平台上的试验件,分析试验件失效模式及动态响应,同时建立有限元模型进行仿真与试验结果相关性分析及吸能特性研究。结果显示,在此种工况的冲击载荷作用下,中间支撑件发生由32框面向34框面方向的弯曲,并带动机身框发生同向弯曲和扭转,从而导致C型支撑件发生与中间支撑件相反方向的弯曲变形,并最终在机身框与C型支撑件的连接处形成两处塑性铰;紧固件失效以位于中间支撑件附近区域的长桁和剪切角片连接处的22个扁圆头铆钉发生剪切失效为主;试验初始加速度峰值和初始撞击力峰值分别为25.1g和173kN。仿真与试验获得的结构变形模式吻合较好,仿真获得的最大压缩量与试验结果24.3mm相差3.7%,仿真获得的压板上初始加速度峰值与试验结果25.1g相差4%。通过仿真分析发现机身框和中间支撑件是主要的吸能部件,吸能贡献分别占总吸能的32.1%和30.4%。

聚碳酸酯粘弹性本构表征研究

本文研究了聚碳酸酯材料中低应变率范围内的动态力学性能。利用高速液压伺服材料试验机和非接触测试分析系统.开展应变率范围0.05/s-60/s的动态拉伸试验,获得不同应变率下的真实应力-真实应变曲线。动态力学性能测试结果表明聚碳酸酯表现出较强的应变率强化效应。基于测试数据.以朱-王-唐模型构建聚碳酸酯弹性阶段的动态本构关系.拟合曲线与试验测试结果较为吻合.表明拟合的本构方程能够有效准确地表征聚碳酸酯材料的粘弹性力学行为。

利用改进BS—EMD的时变结构参数识别

提出一种利用改进的B样条经验模态分解（B-splineempiricalmodedecomposition，BS-EMD）识别时变结构瞬时模态参数的方法。针对B^EMD的端点问题，采用基于Levenberg-Marquardt（L-M）算法的BP神经网络对BS-EMD进行改进。进而结合Hilbert变换，将这种改进的B^EMD方法应用于时变结构的参数识别中。仿真算例结果表明，改进的BS-EMD可以有效抑制端点效应问题，利用该方法能够有效地追踪时变结构的瞬时频率。