适应火工装置冲击环境的铝蜂窝缓冲特性研究

针对火工装置发射过程中对卫星平台产生的冲击,设计了一种基于铝蜂窝的新型空间发射缓冲结构,通过火药密爆试验和铝蜂窝准静态压溃试验分别建立了空间火工发射装置内弹道模型和铝蜂窝压溃模型,在此基础上建立了发射后坐动力学模型,并重点研究了火药药量和铝蜂窝内径对发射后坐特性的影响。研究结果表明:当火药药量增大0.3 g,后坐力平均值增大了1.95%,牵引体发射速度增大了5.10%,后坐位移增大了7.64%,后坐力持续时间减小10.3%。当铝蜂窝内径从148 mm分别减小1 mm和2 mm时,后坐力平均值增大了4.06%和9.08%,牵引体发射速度增大了0.22%和0.54%,后坐位移增大了3.38%和15.24%。同时以上参数的合理选择可以有效降低发射后坐力并保证牵引体的发射性能。

电力机车底架前端结构耐撞性拓扑优化研究

为提高电力机车碰撞安全性,文章以某型电力机车车体为研究对象,对底架前端部位开展耐撞性动态拓扑优化研究。首先,建立电力机车有限元模型,通过基于混合元胞自动机法的动态拓扑优化分析得到底架能量流动的主要路径;然后,结合电力机车车体结构特点,对底架前端结构进行优化设计与铝蜂窝吸能材料填充;最后,将优化前后的有限元模型进行碰撞仿真计算对比。研究结果表明:优化后的车体碰撞峰值加速度为402.56 m/s^(2),较优化前的车体碰撞峰值加速度663.04 m/s^(2)降低了39.29%,优化后碰撞峰值界面力比优化前降低35.71%,验证了机车耐撞性结构拓扑优化设计的合理性与有效性,提升了该型机车的耐撞性能。

超声加工铝蜂窝芯的数值模拟与试验研究

铝蜂窝在使用传统加工技术加工时容易受损。为提高铝蜂窝加工表面质量,建立铝蜂窝超声加工切削力数学模型和仿真计算模型,研究网格尺寸对仿真结果的影响,确定合适的网格尺寸,并分析不同加工参数下的切削力和表面形貌。综合评价后选用0.2 mm的网格进行仿真模拟,结果表明随着进给量、主轴转速和切削宽度数值分别增大,加工损伤明显呈下降趋势。研究结果为铝蜂窝超声辅助加工的数值模型、仿真和试验提供了基础。

公共建筑大空间吊顶施工质量管理要点

针对大型公共建筑通常采用的特色各异复杂几何造型大空间吊顶效果呈现困难、质量管控难的特点,以杭州萧山国际机场出发层双曲蜂窝铝板吊顶为例,从前期深化设计阶段、中期采购加工阶段和现场安装阶段等各自侧重的施工管理要点进行剖析总结和实践,完美实现了设计意图,为同类项目提供参考。

火工切割器压紧释放装置降冲击研究

针对某型火工切割器压紧释放装置爆炸冲击响应过高问题,设计了串联铝蜂窝、增加导向隔板2种降冲击方案,并对其降冲击效果进行了试验研究。结果表明:在串联铝蜂窝中增加隔板,可以有效抑制蜂窝剖离,使蜂窝整体同时压缩,从而提高吸能效果。测点处的冲击响应峰值由3760.66g降至1541.65g,降冲击效果明显。

不同结构飞矛对铝蜂窝板侵彻深度的仿真与试验

飞矛作为一种空间碎片清理方式已有许多相关研究,但目前飞矛对目标的附着大多依靠目标对飞矛的挤压摩擦,为能够使飞矛更好地附着到目标上,该研究设计一种光滑型飞矛和一种倒刺型飞矛并对铝蜂窝板进行冲击试验,分析对比飞矛侧面有无倒刺2种情况下对侵彻速度、嵌入深度等的影响。根据试验结果修正仿真模型,并利用仿真继续进行分析。最终结果表明,倒刺型结构的飞矛能够附着到目标上;另外在使用相同速度对铝蜂窝板侵彻时,倒刺型飞矛的嵌入深度先是小于光滑型飞矛,而后又大于光滑型飞矛,并且弹道极限低于光滑型飞矛。

轻质高隔音铝蜂窝板在豪华邮轮中的应用研究

探讨轻质高隔音铝蜂窝板在豪华邮轮中的应用,并对其性能、优势进行了分析。首先介绍轻质高隔音铝蜂窝板的基本结构和特点,包括轻质化、高强度、隔音性能优异等方面。随后,针对豪华邮轮的特殊需求,详细分析了轻质高隔音铝蜂窝板在船舶制造、居住舱室、公共区域和其他设备中的应用情况,并提出了相应的选型方案和影响因素分析。在此基础上,通过对结构强度、舒适性和环保性等方面的影响进行评估,阐述轻质高隔音铝蜂窝板在豪华邮轮中的重要性和优势。

基于蜂窝铝板的FSAE赛车半单体壳车身结构设计与研究

针对FSAE赛车车身结构设计中碳纤维单体壳车身制造工艺复杂、成本高以及传统钢管桁架式车身扭转刚度较低的问题,提出了一种基于蜂窝铝板的新型单体壳车身结构,以实现高扭转刚度和低制造成本的目标。确定了车身扭转刚度和总质量的设计目标,并通过人机工程设计确定了车身的基本尺寸;采用有限元分析方法得出了最优的铺层方案,并对车身在各工况下进行了强度校核分析。研究结果表明,铝合金半单体壳车身具有良好的扭转刚度和轻量化水平,是一种性价比优良的新型车身结构,可替代传统的钢管桁架式车身。本研究为FSAE赛车提供了新的车身设计思路。

陶瓷薄板-铝蜂窝复合幕墙面板温度变形有限元分析

陶瓷薄板和铝蜂窝板的热膨胀系数相差较大,在温度变化较大时将会产生较大的变形。以郑州市幕墙装饰工程为研究背景,基于ANSYS模拟软件进行简便有效的有限元分析,通过参数化建立模型,分析在温度荷载作用下,铝蜂窝芯尺寸和蜂窝蒙皮板对复合板变形量的影响,为减小温度变形提供技术控制措施,对于将陶瓷薄板-铝蜂窝复合板广泛应用于幕墙面板装饰有一定的借鉴与参考作用。

可调双曲装饰板在金属屋面中的应用

金属屋面因具有结构简单、重量轻、施工便捷、产业化程度高、使用寿命长等特点,故被广泛使用于建筑业。但随着结构造型的多样性以及金属结构易变形等特点,容易导致金属屋面系统出现漏水现象,同时在金属屋面上固定具有装饰效果的蜂窝铝板或瓦结构,又会对金属屋面系统产生一定影响。研究总结了圆形金属屋面防水技术,通过可调连接件固定蜂窝铝板实现单曲面蜂窝铝板达到双曲面造型的施工技术,因此,工程具有可观的经济效益和社会效益,以期为类似工程中具有实际的推广意义。

蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体净化含硫恶臭气体

采用蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体净化5种典型含硫恶臭气体,通过沸石硅铝比、锰改性、放电电压参数的优化探究最佳工艺参数与处理效果。结果表明:降低硅铝比、锰改性利于提升蜂窝状ZSM-5沸石对含硫恶臭气体的整体吸附效率,增大硅铝比、适当增加锰负载量、提高放电电压则利于提升蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体对含硫恶臭气体的去除效率,其提升机制可能与沸石比表面积、外表面积和Mn^(3+)负载催化有关。在硅铝比为70(摩尔比)、锰负载量为10%(质量分数)、7.5 kV的条件下,锰改性蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体对含硫恶臭气体的去除效率均大于95%,比输入能量仅为2.3 J/L。

蜂窝铝箔产业化应用研究

通过研究热轧、连续铸轧和连铸连轧加工铝板带坯料的特点,介绍了3003合金蜂窝铝箔生产工艺及控制要点。结果表明,连铸连轧3003合金3.5 mm蜂窝箔坯料,不仅可以减少2个压延道次,而且通过工艺参数调整,可获得成品力学性能优良的蜂窝铝箔产品。

铝合金蜂窝吸能结构参数优化设计

基于铝合金蜂窝结构轴向平压试验和数值模拟,对不同结构参数的铝合金蜂窝结构吸能特性展开评估,通过对参数质量比吸能增率的引入,表明吸能增率与质量增率为一次线性关系。归纳得出铝合金蜂窝吸能结构参数优化设计的经验公式,经验证明,计算精度超过90%,可实现铝蜂窝吸能结构参数快速优化设计,为轻量化吸能结构的设计提供理论依据。

竖向骨架背挂圆弧形蜂窝铝板施工技术研究

蜂窝铝板强度高且不容易变形,建筑工程施工中普遍使用。但是,这种材料安装施工的难度大、工期长,不能充分发挥其应用价值。针对竖向骨架背挂圆弧形蜂窝大铝板施工技术展开研究,引入工程案例介绍施工技术原理以及总体施工流程,进一步分析施工过程中的有效方法,即施工前做好各项准备,实施放线定位,做好龙骨安装施工、蜂窝面板安装施工、不锈钢饰条安装施工,做好验收工作,并提出施工质量管理措施。研究表明,这项技术应用于工程中,能够优化施工流程,降低成本,加快施工进度,实现质效双提升。

铝蜂窝结构的冲击动力学性能的试验及数值研究

通过分析蜂窝胞元中取出的Y型单元,推导了正六边形蜂窝胞元的相对密度计算公式,并分析了蜂窝的典型动态压溃过程;通过自制刀具切割蜂窝板得到了外径为Φ100的三种规格(0.06 mm(胞元壁厚t)×4mm(胞元边长l)×60mm(试件高h)、0.06mm(t)×6mm(l)×30mm(h)和0.06mm(t)×10mm(l)×50mm(h))的蜂窝试件,并在标准冲击试验机上得到了它们在5m/s名义初始压溃速度下的应力-应变曲线;在保证与试验条件相同的前提下,简化蜂窝单元为Y型单元,辅以适当的边界条件,通过数值方法研究了此三种蜂窝试件的动态压溃过程,并将得到的应力-应变曲线与试验得到的应力-应变曲线作了比较,发现它们吻合的很好;最后将理论得到的弹性坍塌应力和塑性坍塌应力与相应的试验值和仿真值进行了对比,发现塑性坍塌应力的仿真值和试验值比较接近,而理论值则小于它们。最后结合蜂窝片标准冲击试验结果设计出可用于着陆缓冲装置着陆缓冲的蜂窝减振器,试验结果表明缓冲后加速度的试验值和设计值吻合的较好。

腿式着陆器缓冲材料缓冲特性及其表征方法研究

为了研究适合腿式着陆器用缓冲器的缓冲材料,对8种不同规格的薄壁铝管,3种不同规格的铝蜂窝及4种不同规格的泡沫铝在准静态及冲击载荷作用下的压缩特性进行了试验研究,并得出了其相应的应力/能量-应变曲线图。通过对缓冲材料的应力-应变曲线图及压缩特性进行系统的研究分析,得到了5类缓冲材料缓冲特性的表征方法,这些表征方法可以全面地对不同缓冲材料的缓冲特性进行评价,以便指导腿式着陆器用缓冲器的设计。最后结合所提出的缓冲材料缓冲特性的表征方法,对所试验的薄壁铝管、铝蜂窝及泡沫铝这3类不同的缓冲材料的缓冲特性进行了总结,并得到了粗孔的名义压缩强度为0.14～0.15MPa的泡沫铝为在所试验的缓冲材料中,是最理想的腿式着陆器用缓冲材料。

铝蜂窝结构单向压缩、失稳和破坏机制研究

采用结构代表胞元模型数值模拟了在不同相对密度范围的单型铝蜂窝结构在单向压缩过 程中的变形、失稳和破坏现象．我们推广了转角刚度方法，并结合数值模拟结果分析了结构失 稳和破坏的三种不同特征及相应的细观力学机制，计算了结构代表胞元开始失稳分岔时的宏观 应力，其值与有限元数值计算和实验得到的结构宏观极限应力一致吻合．

蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展

综述了有关铝蜂窝芯、芳纶纸蜂窝芯及其复合材料在制造工艺上的研究成果;蜂窝夹层结构复合材料在隔音、隔热、耐老化、冲击性能等方面的最新研究进展,并对蜂窝夹层结构复合材料的研究方向提出了几点建议。

蜂窝铝夹芯板动态冲击试验研究

采用落锤低速冲击试验测试蜂窝铝夹芯板的动态力学性能,研究了其破坏形态、破坏过程和典型荷载-位移曲线,分析了冲击速度和面板厚度两个因素对夹芯板极限冲击承载力和吸能量的影响,并和准静态试验下相应面板厚度的夹芯板进行力学性能对比。试验结果表明,蜂窝铝夹芯板的典型冲击荷载-位移曲线呈现出五个主要阶段,在不同冲击速度下夹芯板的极限冲击承载力和吸能量基本一致,而随着面板厚度的增加,夹芯板的极限冲击承载力和吸能量随之增加,三种不同面板厚度的夹芯板在落锤低速冲击作用下的极限冲击承载力和吸能量比在准静态作用下提高。

爆炸载荷作用下铝蜂窝夹芯板的动力响应

为了考察铝蜂窝夹芯板在爆炸载荷下的动态响应,采用自行设计的冲击摆系统,用激光位移传感器测定了爆炸载荷作用在铝蜂窝夹芯板上的冲量,对夹芯板的变形和失效模式进行了归类和分析,并就芯层的几何尺寸、炸药当量及板厚对其响应的影响进行了系统研究。给出的理论分析结果与实验结果吻合较好。