钢波纹管涵在隧道溶洞处治中的应用研究

文章结合广西天巴高速公路勤兰隧道工程建设实践,在勤兰隧道穿越ZK89+540处大型溶洞采用“2-Ø2 m钢波纹涵洞横向正交穿越隧道的方案,并提出“钢波纹管涵+衬砌加强”的溶洞处治措施,该方案有效避免了溶洞等不良地质造成的灾害,提高了隧道的安全稳定性,对类似工程具有一定的借鉴意义。

复合材料中厚层合板在轴压位移和剪切作用下的稳定性研究

采用线性屈曲分析方法和弧长法对单向压缩和剪切两种载荷作用下复合材料中厚板的稳定性问题进行研究,给出两种载荷作用下的一阶失稳模态以及失稳平衡路径,并得出在单向压缩载荷作用下,过分叉点后载荷的微小增加将引起板的横向大挠度变形,而不能继续承受更大的载荷,而板在剪切载荷的作用下不发生失稳的结论。

谈工科理论力学教学中数学工具的应用

分析了当前理论力学教学由于缺乏对数学工具的充分应用而带来问题,提出在理论力学教学中应充分利用矢量、矩阵等数学工具,重视对学生计算机数值求解方法的训练.在具体的求解过程中选用MATLAB或Maple软件作为数值计算的工具.

复合材料斜削结构试验和损伤模拟研究

本文对复合材料斜削结构进行拉伸试验和相应的有限元模拟分析,编制损伤子程序模拟结构内部的损伤。通过对试验数据和数值结果进行对比,数值模拟和试验结果吻合较好。试验和模拟结果显示,由于削层的存在,使得结构更复杂,尤其在过渡段内,各截面的性能不同。通过损伤模拟,预测了三种损伤形式的萌生位置和扩展方向,得出结构首先发生基体损伤,然后是纤维-基体剪切和纤维断裂损伤,基体开裂损伤对斜削结构的影响很小,而纤维-基体剪切和纤维断裂损伤对结构是灾难性的。

对称削层复合材料结构的有限元分析

通过对复合材料削层结构的有限元计算分析,得到整个结构特别是过渡段附近的真实应变和应力分布。通过分析发现削层结构的应变和应力分布呈现出不均匀现象,尤其在上下界面附近和覆盖层内,出现应力集中现象,这些危险点的存在,严重影响整个结构的性能。此外,还研究了过渡段长短对结构应力分布的影响。

复合材料大斜削结构压缩试验和损伤模拟研究

对复合材料斜削结构进行了压缩试验和相应的有限元模拟分析,编制了损伤子程序模拟结构内部的损伤。通过对试验数据和数值模拟结果的对比,发现数值模拟结果和试验数据吻合较好。试验和模拟结果显示,由于削层的存在,使得结构更复杂,尤其在过渡段内,各截面的性能互不相同。通过损伤模拟,预测了三种损伤形式的萌生位置和扩展方向,发现结构同时发生基体开裂损伤和纤维-基体剪切损伤,然后再发生纤维屈曲损伤。基体开裂损伤和纤维-基体剪切损伤的发生对结构的承载能力有严重影响,是灾难性的。而随后发生的纤维屈曲损伤加剧了这种影响,此时结构完全失去承载能力。

弹丸出炮口时间测试方法研究

为了用实验测试方法准确得到弹丸出炮口时间参数,以小口径火炮为实验对象,采用高速摄影法、靶丝通断法、光电法和后坐位移法等4种方法,开展弹丸出炮口时刻的时间参数测试方法研究。用4种方法同时测试同一弹丸出炮口时间,用同一台数据采集系统采集4种信号,以高速摄影法得到的时间曲线为时间基准,将4种时间信号统一到相同时间坐标中。高速摄影法测试最直接、数据最可靠。通断靶丝是被高速燃气流吹断的,而不是被弹头碰断的。先于弹丸泄露的火药气体使光电传感器提前触发。

基于高速摄像弹道跟踪原理的弹丸章动角测试方法

弹丸章动角是影响火炮射击密集度的重要因素之一,一直是火炮研究领域的热点问题。为得到弹丸出炮口段附近弹丸章动角测试结果,采用基于高速摄像的弹道跟踪法开展弹丸章动角测试方法研究。利用高速数字摄像机和弹道跟踪架建立弹道跟踪系统,记录弹丸飞行轨迹图像,借助于图像分析软件获得弹丸上下章动角测试结果。采用弹道跟踪系统对某火炮弹丸进行实例验证,得到弹丸出炮口段附近弹丸上下章动规律,各发弹丸之间弹丸章动角数值分散性较大,第1发弹丸章动角最大值为-5.2°.研究结果表明,弹道跟踪法是获取弹丸章动角测试结果的理想方法。

工科理论力学考试改革的理论与实践

通过对传统理论力学考试优缺点的分析,提出理论力学考试改革的理论和实践方法。强调理论力学考试应同时注重知识和能力的考查,形成以笔试、大作业、小论文和课程总结、实验与日常考核四者相结合的考查形式,考试成绩的 评测应根据上述4项的相应权重进行综合测评.

弹丸后效期时间和距离测量方法

后效期内的火炮弹丸特性研究在火炮工程实践中有重要意义,而其中弹丸后效期时间和作用距离2个重要参数,一直没有较为成熟实用的测量方法。提出了一种火炮弹丸后效期时间和作用距离的测量方法,采用高速数字摄像技术,运行图像处理软件,分别得到弹带离开炮口时刻和弹尾离开冲击波时刻的弹丸位置坐标和时间,两位置坐标之差就是弹丸后效期作用距离,两时间之差就是弹丸后效期时间长度,并以某小口径火炮为测量对象,采用该测量方法成功地测量出了靶场射击时的弹丸后效期时间和作用距离。

自行火炮固有频率特性实验研究

为了研究自行火炮结构动态响应规律,以轮式和履带式火炮为研究对象进行了全炮模态测试,得到了全炮的固有频率及其相应模态。通过对轮式与履带式自行火炮系统振型分析,可以得到如下结论:对于轮式自行火炮和履带式自行火炮,在低频范围内从低到高其固有振型依次为全炮俯仰、平动和横滚;对于本文所选试验对象,履带式自行火炮全系统俯仰、平动和横滚固有振型对应的固有频率分别大于轮式自行火炮;对于轮式自行火炮模态测试采用传统试验模态分析方法和工作模态分析方法,均可以得到满意的试验结果,工作模态分析方法较为适合履带式自行火炮模态测试。

含多个穿透裂纹的多孔紧固件传载结构裂尖应力强度因子研究

多孔多裂纹紧固件传载结构的安全问题是当今航空界中广泛关注的问题之一。文中通过采用销钉和平板间接触的有限元方法,建立含单裂纹单孔、含单裂纹的串联双孔、含双裂纹的串联双孔、含四裂纹的串联双孔、含双裂纹的并联双孔和含四裂纹的并联双孔紧固件传载结构等六种计算模型,对计算模型的裂纹尖端应力强度因子进行计算。通过大量计算,给出典型的串联多孔多裂纹连接结构和并联多孔多裂纹连接结构应力强度因子计算结果曲线,分析其相互影响规律和原因,计算结果和结论可以作为该类结构损伤容限设计的参考依据。

膛内时期弹丸与身管碰撞过程分析

弹丸与身管碰撞是影响弹丸膛内动力响应的主要因素之一。基于建立的弹丸身管耦合非线性动力学模型,分析了膛内运动时期弹丸前定心部与身管的碰撞过程,包括碰撞力大小和碰撞状态,并分别研究了身管有无弯曲、弹丸质量偏心等因素对碰撞过程的影响。结果表明:将弹丸简化为刚体来研究弹炮耦合过程存在局限性;身管弯曲和弹丸质量偏心均使碰撞力增大,其中身管弯曲相对于无弯曲使碰撞-弹回运动次数增加,弹丸质量偏心使贴膛运动时间延长。分析结果加深了对弹丸身管碰撞物理过程的认识,可为进一步深入研究弹丸膛内运动提供理论指导。

飞机液压管路冲击响应分析

分析了液压冲击引起管路系统振动的机理和原因,给出了水击压强和水击波速的计算公式。利用有限元软件ABAQUS建立了某型飞机液压管路系统的三维模型,运用显式积分计算液压冲击下管路系统的振动响应,考虑了不同管道材料和边界条件对管路系统振动响应的影响。结果表明,液压冲击能引起悬空管束剧烈的振动响应,在管接头加卡箍和提高管道材料的刚度能较好地改善管路系统的抗振性能。

炮口振动响应实验测试方法综述

为了应用测试方法得到炮口振动响应量,已形成多种测试传感器和测试方法。炮口振动响应量包括线位移、线速度、线加速度、角位移、角速度和角加速度。炮口振动位移测试传感器主要有电涡流位移传感器、CCD激光位移传感器、光电位移跟随器和激光测振仪等。炮口角位移主要是通过线位移测试而获得。炮口振动速度测试可以采用激光测振仪,它是基于多普勒原理的激光非接触测振技术而研制的。炮口角速度参数主要采用角速度陀螺传感器测试,而压电型加速度传感器使用最广泛。新技术和新原理的采用能促进炮口振动响应测试方法的发展。

重力对火炮动力偶臂测量与计算影响研究

动力偶臂是影响火炮射击稳定性和射击精度的关键参数.采用结构有限元方法建立了重力载荷作用下的火炮后坐部分变形计算模型,得到了不同射角条件下火炮后坐部分重力载荷作用变形结果,给出了重力对火炮后坐部分动力偶臂的影响规律,分析了火炮后坐部分方向质量偏心不影响其动力偶臂测量结果的原因,指出了专用夹具实验测试方法没有反映重力效应引起的身管弯曲使后坐部分质心变化的不足,提出了重力对火炮动力偶臂影响的修正方法,传统的专用夹具实验测试结果必须经过修正才能得到精确值.

炮口激波折射率测量方法研究

针对炮口激波折射率测量技术问题,提出一种激波折射率测量方法。利用激光非接触测量原理,研制了炮口激波折射率测量系统,给出了激波折射率计算公式和折射率测量步骤。以某火炮为验证对象,观察到炮口激波折射现象,实现了炮口激波折射率试验测量。测量结果表明:在所选火炮炮口前方2 m处,激波折射率为1.000 480.该方法为弹丸膛内运动姿态测量和炮口运动量测量结果误差分析提供了试验依据。

火炮结构结合面力学模型研究综述(Ⅰ)

火炮结构后坐部分与导轨、齿轮与齿弧、回转部分座圈等结合面是影响火炮动力学特性的重要因素,结合面存在着接触刚度和接触阻尼。结合面刚度是火炮结构整体刚度的重要组成部分。对于火炮结构零件组成的机构,其大部分阻尼来源于结合面。火炮结构结合面力学模型研究经历了多刚体模型、多柔体模型以及有限元模型。火炮多刚体模型由若干个刚体、弹簧和阻尼器构成,将结合面简化为弹簧和阻尼器,建立运动微分方程,描述火炮系统射击时的受力和运动规律。多柔体模型由若干个弹性体与刚性体组成,结合面的处理与多刚体基本相同。

炮口振动位移高速数字摄像法测试技术研究

为了验证高速数字摄像法在炮口振动位移测试中的应用效果,以完善炮口振动位移测试方法,开展了炮口振动位移高速数字摄像法测试技术的研究.本文用电涡流位移传感器和高速数字摄像系统同时测试射击时的炮口振动位移,将二者结果进行对比,以此评价高速数字摄像法的应用效果.在炮口布置测试运动标识,高速数字摄像系统布置在火炮侧面,图像测试结果记录在计算机磁盘上,采用高速运动分析软件处理炮口振动位移曲线.结果表明,炮口振动位移高速数字摄像测试法测试结果与电涡流位移传感器测试结果曲线形状和数值基本一致,二者相对误差小于1%,故高速数字摄像测试法能满足火炮测试精度要求.

短纤维增强复合材料(MMC)的蠕变损伤失效的微观数值模拟(英文)

研究了短纤维增强复合材料(MMC)的蠕变损伤和失效的细观机理。采用微胞模型结合有限元软件ABAQUS 进行。基体的损伤失效由K-R 模型描述,纤维断裂由应力准则控制,它们已分别作为用户子程序编入到ABAQUS 中。有限元分析表明,在纤维断裂前损伤主要位于纤维头顶角附近,断裂后集中在纤维断裂面附近。纤维断裂对基体蠕变损伤影响有限,但是断面附近产生很高的应力集中,该应力集中将有助于裂纹在基体中的发展。