某燃料运输容器在多过程序贯冲击条件下的动态力学响应特征

目的识别某燃料运输容器在国标规范要求的多过程序贯冲击条件下的冲击响应特性,为运输容器的安全设计及防护措施等提供参考。方法开展运输容器在1.2 m高度侧跌、钢棒1 m高度贯穿、500 kg重物9 m高度冲砸和1 m高度穿刺等4种事故场景顺序叠加作用条件下的多过程序贯冲击试验,同时开展相应的冲击损伤累积有限元模拟分析,研究运输容器结构在多种冲击载荷序贯叠加作用下的动态响应特征。结果模拟结果同试验结果符合较好,验证了冲击损伤累积有限元模拟方法的正确性和实用性。试验结果和数值模拟结果均显示在多过程序贯冲击条件下,容器缓冲结构起到很好的防护作用,可对燃料部件产生有效防护,且结构功能保持完好。结论燃料运输容器具有很好的缓冲性能,可以满足国标规定的多过程序贯冲击条件下的防护要求。冲击损伤累积有限元模拟方法可较准确地分析复杂结构在多过程序贯冲击条件下的动态响应特征,具有较好的实用性。

CFRP-PE-不锈钢筋混凝土短柱的设计方法研究

进行了17个CFRP-PE-不锈钢筋混凝土短柱和8个对比试件的轴压试验,探究不锈钢种类、箍筋间距、CFRP厚度、PE厚度对该类组合柱的破坏模态、荷载-应变曲线、极限应变、极限承载力、延性的影响规律.试验结果表明:在CFRP和混凝土间设置PE垫层能提高该类组合短柱的延性和变形能力,并降低其承载力;增大CFRP厚度可提高其承载力和极限应变,但试件表现出增大的脆性;减小箍筋间距或增大钢筋强度可显著提高其承载力、峰值应变和延性.建立了有限元模型,有限元分析表明:增大PE厚径比会显著提高该类组合短柱的变形能力和延性,并降低CFRP对其承载力的影响;增大配箍率、不锈钢强度、CFRP抗拉强度、CFRP厚度可提升该类组合短柱的极限应变与承载力;提高混凝土强度会提高该类组合短柱的峰值承载力,但降低其极限应变.最终建议了该类组合短柱的延性设计方法、承载力模型和极限应变模型.

基于竹加工废弃物的坐垫设计实践

充分利用竹加工废弃物中粗竹纤维的材料特性,探索其在坐垫领域的利用路径。首先通过分析文献与案例提出设计原则。其次通过实验标定竹废弃物模块的力学特性,确定坐垫模块化排列方案。最后根据原则与方案设计坐垫,并利用静态体压分布进行验证。方案设计排列的竹废弃物模块坐垫符合理想的压力分布要求,坐垫的最大、最小压力与理想值一致,满足坐垫舒适性的要求。拓展了竹加工废弃物的应用场景,提高其附加值。粗竹纤维模块成型与排列的设计方法对其他天然纤维的应用也具有借鉴与参考价值。

软土厚度不均匀地段CFG桩褥垫层厚度设计

褥垫层作为CFG桩软土加固技术的组成部分之一,其厚度的设计可以有效保证CFG桩技术的加固效果,在实际应用CFG桩技术时,常受到工程所在地的软土分布情况影响,通过分析桩体的应力扩散厚度以及桩体刺入褥垫层的厚度,计算褥垫层的设计厚度,通过实际软土厚度不均匀的桥梁工程案例进行验证,利用监测和模拟的方法,根据沉降量的变化情况反映最佳的CFG桩褥垫层厚度,经对比可知,最佳的CFG桩褥垫层厚度约为0.5 m,计算的褥垫层设计厚度为0.48 m,两者相较误差较小,通过计算得到褥垫层厚度可满足使用要求。

落石冲击作用下拦石桩设计方法研究

桩板拦石墙是一种拦截落石的新型被动防护结构,由悬臂桩、桩间板和缓冲垫层组成。这种结构具有地形适应性强、占地面积小、拦截高度大等优点,在落石高发区得到了应用。然而,由于悬臂桩的极限承载力缺乏详细的报道,因此无法为工程实践提供指导。文章首先根据落石冲击力传播特征,提出缓冲垫层的合理厚度;然后根据桩身的受力和变形特性,采用弹性固支悬臂梁模型和Winkler弹性地基梁模型推导了桩身内力、位移的理论计算方法,实现了落石冲击作用下悬臂桩设计参数的自动求解。结果表明:当落石直径为2 m、冲击高度为7.0 m,冲击速度为10 m/s,且砂土垫层厚度为落石直径的1.5倍时,双排三肢钢筋1.5 m×1.2 m悬臂桩可承受冲击力为2.51×10^(6)N且冲击能量为565 kJ的落石冲击。对于冲击能量更高的情况,建议优先提高拦石桩的抗弯能力。研究可为西部山区岩崩防灾减灾提供科学依据。

Treatment design of geological defects in dam foundation of Jinping I hydropower station

Jinping I hydropower station is one of the most challenging projects in China due to its highest arch dam and complex geological conditions for construction.After geological investigation into the dam foundation,a few large-scale weak discontinuities are observed.The rock masses in the left dam foundation are intensively unloaded,approximately to the depth of 150–300 m.These serious geological defects lead to a geological asymmetry on the left and right banks,and thus some major diffculties of dam construction are encountered.In this paper,the influences of geological defects on the project are analyzed,followed by the concepts and methods of treatment design.Based on the analysis,the treatment methods of the weak rock masses and discontinuities are carefully determined,including the concrete cushion,concrete replacement grids,and consolidation grouting.They work together to enhance the strength and integrity of the dam foundation.Evaluations and calibrations through geo-mechanical model tests in combination with feld monitoring results in early impoundment period show that the arch dam and its foundation are roughly stable,suggesting that the treatment designs are reasonable and effective.The proposed treatment methods and concepts in the context can be helpful for similar complex rock projects.

纺织复合材料在汽车吸能盒上的应用研究进展

汽车吸能盒是汽车安全防护的重要组成部分,防撞梁的吸能盒在汽车撞击中起着缓冲吸能的关键作用。由于纺织复合材料制成的吸能盒具有质轻、吸能大、缓冲性能好的诸多优点,成为现今吸能盒的发展方向。为促进纺织复合材料在汽车吸能盒中的应用,对复合材料吸能盒的材料、结构设计的研究进展进行综述,指出复合材料吸能盒的制备中所遇到的问题,并对其发展提出了建议。

测硫仪裂解管缓冲包装设计与跌落仿真分析

为提高测硫仪裂解管在运输过程中的安全性,减少裂解管因运输破损带来的损失,本研究以珍珠棉为衬垫材料设计缓冲包装,采用全面缓冲方式,以多片珍珠棉组合成裂解管的缓冲包装结构,计算得出单片珍珠棉衬垫的厚度为30mm。通过SolidWorks Simulation仿真模块,选择600mm的高度对缓冲包装件进行跌落仿真。仿真结果表明:面、棱、角三种跌落工况下,裂解管的最大应力值分别为3.127MPa、4.495MPa、5.248MPa,均小于透明石英玻璃的冲击破坏极限30MPa;最大加速度值分别为17.223g、15.636g、12.042g,均小于裂解管的许用脆值65g。同时进行面跌落验证试验,结果显示最大加速度值为16.029g,小于裂解管的许用脆值65g,且试验过程未发现裂解管有破损、开裂等问题,说明珍珠棉缓冲衬垫有效地保护了裂解管,具有优良的缓冲防护性能。

基于EDEM的气垫机中间卸料装置设计

针对传统气垫带式输送机中间卸料时,每次都需要把输送带通过托辊展平然后卸料等问题,通过设计卸料铲的结构,可以实现在不断开气垫机气室的情况下在气垫机上直接卸料,将弧形卸料铲的铲头与清扫板设计成与气垫带式输送机盘槽结构相一致,可以实现在不断开气室的情况下在气垫机气室内直接进行卸料。通过三维软件Solidworks进行建模,然后采用离散元EDEM软件对卸料的过程进行仿真分析,对比单侧卸料和双侧卸料的特点选择较好的卸料方式,且比较气垫带式输送机输送带卸料前后压力变化。

机械压力机气垫顶冠失效原因分析及优化设计

本文针对某机械压力机气垫顶冠出现多处裂纹的现象,对该气垫顶冠进行探伤检测,采用SolidWorks软件对气垫顶冠进行建模,采用Workbench软件分别分析其在一个冲压周期内气垫顶冠承载情况,分析裂纹产生的原因,根据分析结果对其进行优化设计,提出解决方案,保证气垫顶冠强度和刚度的同时减轻其总重量,提高其抗偏载能力,恢复压力机的使用功能,并延长气垫顶冠疲劳寿命。

遵余湘江大桥大体积混凝土浇筑温控设计与施工

基于遵余湘江大桥余庆岸索塔承台的设计与施工,结合其他类似的工程案例,对大体积混凝土结构,施工过程中产生的水化热进行分析计算,并对混凝土结构及预设计的冷却水管建立有限元模型计算验证,准确预测分析大体积混凝土浇筑过程中的温度场及温度应力(拉应力),防止产生危害性大的温度裂缝,制定合理的温控措施方案,从设计源头上提出确保大体积混凝土施工质量的对应措施。研究得出的冷却水管细节设计及施工措施可为其他类似项目提供参考。

中大型闭式压力机气垫缓冲结构的设计与计算

中大型闭式压力机气垫由于气垫力较大,如无缓冲功能,将使机床产生很大的振动,导致机床故障率上升,模具寿命下降,产品合格率也会随之受到影响。为此,以理论计算为基础,实际试验数据为依据,合理设计缓冲机构,效果良好。

丰满水电站保护层爆破炮孔垫层优化设计研究

随着工程技术的日益进步,对于爆破技术的施工效率和质量的要求越来越高,在达到爆破效果的同时如何尽可能地降低对周围岩体的损伤,值得进行深入研究。文章以丰满水电站保护层爆破试验为例,通过数值模拟技术,研究不同的炮孔垫层设计对孔底损伤的影响程度,得到最优化的爆破炮孔设计,以供类似工程借鉴。

缓冲包装不确定性的可靠设计与优化

针对缓冲包装防护结构的厚度不确定性问题,本文得到厚度的随机统计分布特性,并构造了缓冲包装防护结构的可靠度优化设计概率模型。探讨了传统可靠度指标方法在优化过程中出现收敛失败和数值奇异的原因,通过定义的主动集合策略对可靠度指标进行修正,提出了基于主动集合策略的可靠度优化设计方法,克服了传统可靠度指标方法方法的缺点。通过对包装系统跌落过程中的能量分析,建立了缓冲包装防护结构动态非线性本构关系的数学模型。并采用本文提出的ASS方法对概率模型进行数值求解,并通过蒙特卡罗方法(Monte-Carlo simulation,MCs)方法验证了最优解。本文的研究方法可为缓冲包装防护结构的设计提供一定的理论依据。

聚乙烯缓冲材料多自由度跌落包装系统优化设计

在测试基础上,依据粘弹性力学理论,建立发泡聚乙烯缓冲材料动态非线性本构模型,并成功识别了模型参数;应用此模型在一定高度跌落冲击下,建立了多自由度包装系统动力学方程;依据物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化两个原则,进行多自由度系统缓冲包装优化设计并获得最优解;基于最优解结构尺寸,测试了发泡聚乙烯缓冲系统的加速度响应值,数值算例及试验的结果表明理论值与试验值的平均相对误差都在0.8%以内。利用此设计方法可有效地避免欠包装和过度包装,克服了最大加速度-静应力曲线不能设计多自由度缓冲包装设计的弊端。

蜂窝纸板平压实验的研究

在分析蜂窝纸板平压试验结果的基础上,讨论了蜂窝纸板的压溃强度和用能量吸收理论设计蜂窝纸板缓冲垫的方法。

重装备空投系统的缓冲包装设计

介绍了空投过程中的主要几种缓冲形式以及在有货台情况下缓冲垫的设计。通过系统的计算,为以后物资空投提供了较好的缓冲包装设计方法。

非线性系统受随机激励时的缓冲设计

利用平均能量法对非线性系统在随机激励下的缓冲设计问题进行了分析研究．

纸浆模塑缓冲结构设计原理的研究

根据纸浆模塑缓冲结构单元的静态压缩曲线研究了纸浆模塑缓冲包装结构设计的原理。纸浆模塑缓冲结构单元的静态压缩曲线分为3个阶段——弹性变形阶段、塑性变形阶段及压溃变形阶段。在实验条件下，纸浆模塑缓冲结构单元发生弹性变形的极限载荷是最大载荷的80％左右。缓冲结构单元为n个的纸浆模塑制品承受的最大载荷是缓冲结构单元为1个的纸浆模塑制品承受最大载荷的n倍以上。以此，进一步探讨了纸浆模塑缓冲结构设计的原理。

新型自充气式着陆缓冲气囊的理论分析与设计研究

目的针对目前着陆缓冲气囊充气展开方面的功能缺陷,设计研究一种新型自充气式气囊。方法详细论述气囊的结构及其自充气原理,建立气囊整体结构模型;分析气囊进气孔的结构和工作原理,并进行相关计算;最后理论分析气囊缓冲着陆过程及其缓冲性能。结果新型自充气式缓冲气囊展开时仅有1/6的体积需要自带气源充气,进气口结构能满足空投下落时气囊的自充气,实例计算得出空投载荷的最大冲击加速度只有60 m/s2,小于允许的最大冲击加速度。结论新型自充气式气囊能够大大减轻空投系统自身的重量,进气口结构能满足气囊功能要求,使空投物资受到的冲击加速度小于允许的最大值,气囊能对空投货物起到很好的缓冲保护作用。