铝合金三角形波纹夹芯板抗平头弹冲击的损伤特性研究

为研究铝合金三角形波纹夹芯板受到平头弹冲击后的损伤形式与抗冲击性能,利用一级气炮对铝合金三角形波纹夹芯板的两种冲击位置进行冲击试验。根据试验数据,对比分析三角形波纹夹芯板及等面密度单层板的弹道极限速度与耗能,并结合有限元仿真分析夹芯板的动态损伤过程、动态载荷响应及损伤机理。研究结果表明,三角形波纹夹芯板损伤形式为剪切破坏、撕裂破坏与弯曲变形。波纹板的抗冲击性能低于等面密度的单层板,并且波纹板节点位置的抗冲击性能高于基座位置。当弹体冲击速度较低时,波纹板的耗能低于单层板,随着冲击速度增加,波纹板节点位置的耗能高于单层板,基座位置的耗能与单层板相近。此外,波纹板的动态载荷响应与失效机理均受到冲击位置与弹体冲击速度的影响。

五禽戏之鸟戏对肺动脉高压病人运动耐力及生活质量的影响

目的:探讨五禽戏之鸟戏在肺动脉高压病人中的应用效果。方法:2020年8月—2021年12月选取南京市第一医院心血管内科住院的肺动脉高压病人60例,按照随机数字表法分为观察组(n=30)和对照组(n=30)。对照组实施常规治疗及护理,观察组在对照组的基础上进行五禽戏之鸟戏锻炼,干预前及干预3个月后比较两组病人N端脑钠肽前体(NT-proBNP)、6 min步行距离(6MWD)及生活质量。结果:两组干预3个月后NT-proBNP、6 min步行距离及生活质量比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:五禽戏之鸟戏锻炼有助于提高病人运动耐力及生活质量。

单向陶瓷基复合材料C/SiC变角度顺逆磨的对比试验

通过正十二边形磨削轨迹测试方法研究了单向C/SiC的磨削力和加工表面质量的影响机制。研究发现,相较于顺磨,逆磨的切向磨削力减小10%~25%,法向磨削力减小30%~50%,表面粗糙度减小25%~65%;纤维磨削角对磨削特性具有显著影响,顺纤维磨削时,磨削力由大到小的纤维磨削角排序为60°、30°、90°、0°,逆纤维磨削时的排序为120°、90°、150°、180°;加工表面粗糙度Sa由大到小的纤维磨削角排序为0°、150°、120°、30°、60°、90°;C/SiC磨削加工时,材料的变形回弹效应较明显。对比了不同纤维磨削角下的表面微观形貌,提出了磨削材料去除模型。

7050-T7351铝合金力学性能测试及本构模型研究

为分析7050-T7351铝合金的应力流动行为和塑性变形情况,对该铝合金进行了不同应变率和温度下的力学性能测试,通过测试结果标定了Johnson-Cook(JC)、Hartley-Srinivasan(HS)和Swift本构模型。利用ABAQUS有限元软件建立有限元模型进行仿真分析,根据计算结果对JC本构模型给予修正,最终得到Modified Johnson-Cook(MJC)本构模型。将JC的应变率和温度项乘子与HS和Swift模型耦合,然后进行Taylor杆撞击测试以及相应的有限元计算,验证三种本构模型的有效性。结果表明:JC模型高估了7050-T7351铝合金的应力流动行为,而MJC本构模型预测的结果与试验有很好的一致性,HS和Swift模型均能较好地反映该材料在准静态下的应力流动行为。此外,MJC模型可以很好地预测Taylor杆的塑性变形,而将JC的应变率和温度项乘子与HS和Swift模型耦合后的修正模型对Taylor杆变形情况的预测精度相对较差。

可重复使用航天器耐高温复合材料结构设计技术

针对未来可重复使用航天器需求,本文首先简要分析了国外典型重复使用航天器耐高温复合材料结构设计技术应用进展与特点,包括美国X系列、追梦者飞行器。然后从结构选材、设计和分析等方面,论述了可重复使用航天器大量应用先进耐高温树脂基复合材料整体结构相关的主要工程技术现状和发展方向,从工程应用角度为未来可重复使用航天器结构研制提供理论分析。最后介绍了未来需开展的可重复使用航天器耐高温复合材料结构设计技术重点研究内容。

泽泻醇A保护血脑屏障改善脑缺血/再灌注损伤的作用和机制研究

目的 探讨泽泻醇A(alisol A, AA)通过抑制基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9, MMP-9)改善皮层血脑屏障(blood brain barrier, BBB)障碍介导的脑缺血/再灌注损伤(cerebral ischemia-reperfusion injury, CIRI)。方法 构建小鼠全脑缺血/再灌注(global cerebral ischemia-reperfusion, GCI/R)体内动物模型,AA灌胃干预7 d(30 mg·kg^(-1)),改良神经功能缺损评分(modified neurological severity score, mNSS)、旷场和Y迷宫实验检测神经功能,磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy, MRS)检测皮层相关代谢物质水平,透射电镜(transmission electron microscope, TEM)观察皮层BBB超微结构,蛋白免疫印迹法和免疫组织化学检测皮层MMP-9蛋白表达,分子对接分析AA与MMP-9结合的可能性。结果 相较于假手术组(Sham), GCI/R组小鼠mNSS评分升高、旷场总路程和中心路程占总路程比值均减少、Y迷宫交替率降低(P<0.01),而AA干预组(GCI/R+AA)较GCI/R组小鼠mNSS评分降低、旷场总路程和中心路程占总路程比值增加、Y迷宫交替率增加(P<0.01)。MRS检测发现GCI/R组小鼠大脑皮层γ-氨基丁酸、N-乙酰天门冬氨酸表达降低,胆碱、肌醇和牛磺酸表达升高(P<0.01);GCI/R+AA组小鼠γ-氨基丁酸、N-乙酰天门冬氨酸表达升高,胆碱、肌醇和牛磺酸表达降低(P<0.01)。TEM发现GCI/R组小鼠脑微血管基膜塌陷、管腔变窄;内皮细胞被激活、质膜褶皱且间隙变大,紧密连接破坏;星形胶质细胞终足肿胀。GCI/R+AA组小鼠血管管腔充盈;内皮细胞质膜平整,紧密连接完好;星形胶质细胞终足相对正常。蛋白免疫印迹和免疫组织化学检测发现GCI/R组小鼠皮层MMP-9表达水平明显升高(P<0.01),GCI/R+AA组明显降低(P<0.05)。分子对接发现AA与MMP-9可通过TYR-50和ARG-106两个基团结合,结合能为-6.24 kcal·mol^(-1)。结论 AA治疗可改善GCI/R小鼠皮层CIRI,其机制可能是通过抑制MMP-9升高造成BBB损伤。

基于空气激波管的GFRP层合板抗爆性能研究

基于激波管原理自制了80 mm口径的空气冲击波加载装置,并进行了冲击波峰值、速度等参数与破膜压力之间关系的标定。在此基础上,开展了GFRP层合板抗爆性能研究,并用3D全场应变测量系统获取了层合板的动态响应过程。结果表明:使用空气激波管产生的冲击波可以合理模拟爆炸波的加载过程;在冲击波峰值压力为0.93~3.93 MPa之间时,GFRP层合板在冲击波加载过程中的挠度随冲击波压力的增大有S形增大的趋势,卸载之后残余变形很小;预制2 mm小孔的层合板在峰值压力为3.5 MPa的冲击波作用下,发生了撕裂破坏,说明初始损伤严重影响了GFRP层合板的抗爆炸冲击能力。

自阻加热温度对5052铝合金板力学性能和组织的影响

通过扫描电镜、显微硬度、自阻加热拉伸实验等方法对自阻加热温度对5052铝合金板力学性能、组织和断口形貌的影响规律进行研究。结果表明,在25℃时5052铝合金板的抗拉强度、显微硬度、强塑积、变形抗力均最大,伸长率最小,随着自阻加热温度的逐渐升高,抗拉强度、显微硬度、强塑积、变形抗力均变小,伸长率变大。在350℃时伸长率为26%,抗拉强度为87 MPa。断口形貌有明显的韧窝,自阻加热温度从200℃到350℃,在断口表面有少许熔断的痕迹。随着温度的升高,韧性断裂明显,200~300℃时韧窝数量逐渐增多,韧窝深度增大,塑性提高。随着自阻加热温度的逐渐升高,5052铝合金组织中的β相熔入基体增加,β相减少,β相分布越来越均匀,纤维组织逐渐减少,塑性提高。

航空特色背景下研究生创新能力培养研究与实践——以“先进制造理论与技术”课程为例

本论文旨在探讨在航空特色背景下,如何有效地培养先进制造领域的创新能力,通过协同模式实现课程教学与创新能力培养的紧密结合。以“先进制造理论与技术”课程为例,本文将结合航空特色背景高校的特点,探讨先进制造课程的创新,以及如何通过协同培养模式将课程教学与创新能力培养有机结合,培养适应航空航天行业发展需要的人才。

Q235钢板对半球形头弹抗侵彻特性

利用轻气炮进行了半球形头杆弹正撞击单层板和等厚接触式三层板的实验,得到了这两种结构靶体的初始-剩余速度曲线以及弹道极限。采用ABAQUS/EXPLICIT数值模拟软件对杆弹撞击金属板的过程进行了数值模拟研究,通过对比数值模拟和实验结果,验证了数值模拟材料模型和参数的有效性。研究了靶体结构对抗侵彻特性的影响,并分析了弹体对靶体的撞击过程。研究结果表明:多层板的弹道极限高于等厚单层板。单层板主要失效模式为剪切,而多层板的主要失效模式为整体的蝶形变形和局部的盘式隆起。对于多层板,靶板具体的失效模式与其在靶中位置相关。

叠层顺序对双层A3钢薄板抗侵彻性能的影响

在轻气炮上进行了卵形头、平头及半球形头杆弹正撞击等厚接触式双层靶的实验,得到了这几种结构的剩余速度-初始速度曲线及弹道极限速度,研究了叠层顺序对靶体抗侵彻性能的影响。实验表明:叠层顺序对双层靶体抗侵彻性能的影响与弹体头部形状密切相关。对于平头和半球形头弹,厚板在前、薄板在后的靶体的弹道极限速度高于相反叠层顺序的靶体的弹道极限速度;但是对于卵形头弹,薄板在前、厚板在后的靶体的弹道极限速度高于相反叠层顺序的靶体的弹道极限速度。叠层顺序对靶体弹道极限速度的影响主要通过改变靶板的失效形式和靶板间的作用力实现。

间隙对A3钢薄板抗卵形头弹侵彻性能影响的实验研究

为了分析板间间隙大小对双层板失效模式以及抗侵彻性能的影响,本文利用轻气炮进行了卵形杆弹正撞击单层板和等厚双层板的实验研究,得到了各种结构靶体的初始-剩余速度曲线和弹道极限速度。实验表明,对于卵形弹,单层板的弹道极限高于双层板的弹道极限,包括接触式和间隙式。当总厚度一定时,多层板的弹道极限随分层数目的增加而减小。此外,间隙大小对间隙式双层板的抗侵彻性能影响小,并且随着弹体初始速度的增加而减小。

Q235钢单层板对平头刚性弹抗穿甲特性研究

采用撞击实验和理论模型对单层金属板的抗侵彻性能进行了研究,分析了靶体厚度对抗侵彻性能的影响。通过对比撞击实验和理论模型计算结果,验证了理论模型和参数的有效性。结果表明,采用合适的理论模型能够有效地预测靶板在弹体撞击下的弹道极限。此外,分析了靶体在弹体撞击下的塑性变形总耗能,包括靶板局部变形和整体变形的耗能,同时考虑了靶体材料的应变率效应。在平头弹撞击厚靶的工况中,引入了一个修正函数对靶体厚度进行修正。

Q235钢板对平头弹抗侵彻特性研究

为分析靶体结构对其抗侵彻特性的影响,利用轻气炮进行平头杆弹正撞击单层板和等厚接触式三层板的实验,获取相关的撞击过程图片.通过撞击实验,得到这两种结构靶体的初始-剩余速度曲线以及弹道极限,撞击速度为190~450 m/s.研究靶体结构对抗侵彻特性的影响,包括靶板的失效模式和抗侵彻性能.最后,采用ABAQUS/EXPLICIT软件对杆弹撞击金属板的过程进行数值模拟研究,通过对比数值模拟和实验结果,验证了数值模拟材料模型和参数的有效性.结果表明：多层板的弹道极限高于等厚单层板,并且多层板和单层板的主要失效模式之间存在差异.对于多层板,靶板失效模式与其在靶中位置相关.

Q235钢单层及接触式多层板对卵形头弹抗侵彻特性

利用轻气炮进行卵形头杆弹正撞击单层板和等厚接触式三层板的试验,得到了这两种结构靶体的初始-剩余速度曲线以及弹道极限。研究靶体结构对其抗侵彻特性的影响,包括靶板的失效模式和抗侵彻性能。采用ABAQUS/EXPLICIT数值模拟软件对杆弹撞击金属板的过程进行数值模拟研究。通过对比数值模拟和试验结果,验证了数值模拟模型和参数的有效性。研究结果表明:试验与数值模拟计算结果两者之间一致。此外,靶体从单层板过渡到三层板,靶体的主要失效模式从花瓣开裂转变到盘式隆起。

中国爵床科老鼠簕属一新组合

提出爵床科一新组合―厦门老鼠簕Acanthus illicifolius Linn.var.xiamenensis(R.T.Zhang)Y.F.Deng,N.H.Xia & H.B.Chen。

Q235钢单层板对弹体抗撞击特性研究

为了分析外来撞击物对单层板结构的撞击特性及机理,以及结构防护特性的影响因素,利用一级气炮进行单层金属板撞击试验,同时利用理论模型对试验结果进行分析。根据试验结果分析,特别地,在理论模型中引入一个因子对靶体厚度进行修正。基于撞击试验数据,通过理论模型研究不同厚度的单层金属板对卵形,平头以及半球形头杆弹的抗侵彻特性,揭示了靶体厚度和弹体头部形状对抗侵彻性能与失效模式的影响。理论模型计算结果与试验数据进行了比较,发现二者吻合得较好。理论模型计算结果试验表明:靶体弹道极限随弹体头部曲率直径比(Caliber-radius-head,CRH)先增大后减小,最后变化趋势比较平缓。在一定的厚度范围内,靶体的弹道极限随其厚度增加而增加。

TC4钛合金力学性能测试及其本构关系研究

为合理描述TC4钛合金材料的应力流动行为,分别利用万能材料试验机、霍普金森压杆设备,进行常温和高温准静态拉伸试验、动态压缩试验。通过试验得到了材料在不同应变率、温度下的工程应力-应变曲线,发现TC4钛合金材料应变硬化效应较弱,但应变率敏感性和温度软化效应较强。其次,基于试验结果,修正Johnson-Cook(J-C)本构模型和断裂准则获得MJC模型,并结合数值模拟标定J-C与MJC模型参数。最后,为校验模型和参数的有效性,采用ABAQUS/Explicit有限元软件建立卵形头弹体撞击靶体的模型,分别将J-C和MJC模型及参数嵌入到有限元程序中,进行数值仿真计算,对比撞击试验与数值模拟计算结果。研究表明,MJC模型预测的弹体弹道极限与靶体失效模式更接近于试验。

靶体材料叠层顺序对抗卵形头弹冲击性能影响

为研究靶体材料及结构对其抗撞击特性的影响,利用一级轻气炮系统进行卵形头弹正撞击靶体试验.通过改变靶体材料及结构,分析靶体在不同撞击条件下的弹道极限及失效模式.靶体包括单层靶、相同材料板组成的等厚双层靶,以及不同材料板组成的等厚双层靶,靶体总厚度相等.利用高速摄像机获取弹体撞击速度数据和弹道姿态图像,基于实验数据建立各种结构靶体的初始-剩余速度曲线,进而计算获取靶体的弹道极限速度.通过分析靶体的弹道极限及面密度,从抗撞击效率方面揭示靶板的叠层顺序对其抗撞击性能的影响规律及机理.试验结果表明:单层靶板的抗撞击性能高于等厚度的双层靶板;靶板的叠层顺序对混合双层靶抗撞击性能存在影响,硬板在前软板在后排列能够提高靶体的抗撞击性能,并且这种差异随弹体初始速度的增加而减小.此外,铝合金靶体单位质量的抗撞击效率高于钢靶体.

弹体头部形状对碳纤维层合板抗冲击性能影响实验研究

为研究弹体头部形状对碳纤维层合板抗冲击性能的影响,利用一级气炮发射卵形头弹、半球形头弹和平头弹,对2 mm厚碳纤维层合板进行了冲击实验。利用公式拟合处理实验数据,揭示弹体头部形状对靶板弹道极限与能量吸收的影响,并且分析靶板冲击损伤形貌及机理特征。研究结果表明:平头弹弹道极限最高,半球形头弹次之,卵形头弹最低。弹体在低速度冲击时,弹体头部形状对靶板能量吸收率的影响更为显著。平头弹冲击时,靶板迎弹面受到均匀分布的环向剪切力,纤维同时被剪切,基体发生大面积剪切破坏。半球形头弹冲击时,靶板迎弹面受到非均匀分布的剪切力和挤压作用,纤维发生剪切断裂和拉伸断裂,基体发生剪切破坏和挤压破碎。卵形头弹冲击时,纤维发生单一的拉伸断裂,而基体则发生挤压破碎。弹体头部形状对靶板损伤的影响主要集中在迎弹面和中部纤维层。