Analysis of the mass of behind-armor debris generated by RHA subjected to normal penetration of variable cross-section EFP

Analyzing the mass of behind-armor debris (BAD) generated by Rolled Homogeneous Armor (RHA) subjected to normal penetration of variable cross-section Explosively Formed Projectile (EFP) is the purpose of this paper. So theoretical analysis, numerical simulation and experimental data are combined to analyze the influence of variable cross-section characteristic on the time history of crater radius. Moreover the relationships between time history of crater radius (as well as mass of BAD) and the thickness of RHA (from 30mm to 70 mm) and the impact velocity of EFP (1650 m/s to 1860 m/s) are also investigated. The results indicate that: 1) being compared to the variable cross-section characteristic is ignored, the theoretical time history of crater radius is in better agreement with the simulation results when the variable cross-section characteristic is considered;2) being compared to the other three conditions of plug, the theoretical mass of BAD is in the best agreement with the simulation results when the shape of plug is frustum of a cone and the angle between generatrix and bottom is 45- and the axial length of mushroom is considered.

7A04-T6铝合金矩管柱抗震性能研究

为研究7A04-T6铝合金矩管柱的抗震性能,在验证有限元模型可行性的基础上,对12根7A04-T6铝合金矩管在低周反复荷载下的加载过程进行模拟。根据模型计算结果分析长细比、轴压比及截面形式对7A04-T6铝合金矩管抗震性能影响,得出随着长细比、轴压比的增大,构件抗震性能变差,与加载方向对应的矩管柱腹板尺寸对其抗震性能起着主导作用。同时提出了可用于预测7A04-T6铝合金矩管抗震性能的骨架曲线模型,并验证了模型的准确性。

重卡桥壳轴向环向补料液压胀形内压加载路径的确定

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出各阶段的内压计算公式,给出了上控制模平面高度与最大扩径量的关系。针对某载荷10 t重卡桥壳,通过有限元模拟及工程试验验证了加载路径的正确性,揭示出加载路径线性降压段的降压系数、上控制模高度系数对管坯成形质量的影响,确定了二者的合理范围,消除了失稳起皱及开裂的隐患。

足尺拼接式方形高强钢管混凝土柱轴压承载力数值分析

对两种不同的新型拼接式方形高强钢管混凝土足尺柱的轴压承载性能进行了数值模拟,分析了混凝土强度、钢材强度、缀材间距和宽厚比对该类组合柱轴压承载力及荷载–位移曲线的影响规律,研究表明:同种参数影响下两种形式的组合柱荷载–位移曲线及承载力变化规律相似;材料强度和宽厚比对承载力影较为显著,如钢材屈服强度从345 MPa提升至460 MPa时,两种组合柱承载力分别提高了9.13%和9.42%,宽厚比从83.3增大至100时,两类柱子承载力分别降低了5.08%和5.00%;可初步采用GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规范》计算该类新型柱的轴压承载力。

变截面圆钢管混凝土短柱轴心受压性能研究

为研究变截面圆钢管混凝土短柱的轴压性能,开展6个变截面和2个等截面圆钢管混凝土短柱的轴压试验,试验参数包括变角度和套箍指标。从短柱整体轴压性能(破坏形态、荷载-位移曲线和变形能力)和截面轴压性能(钢管应变)两个层面对比分析变截面与等截面圆钢管混凝土短柱的异同,并得到各设计参数对整体和截面轴压性能的影响。在此基础上,建立了变截面圆钢管混凝土的截面轴压承载力计算方法,并通过对比所提计算方法和规范计算公式计算得到的轴压承载力与试验实测值,验证了计算方法的准确性。结果表明:试件上部截面的钢管纵向应变和环向应变发展较下部截面更快,弹塑性阶段和下降阶段试件整体的受力性能更多取决于试件的顶部区域和顶截面;相比于等截面短柱,在相同荷载作用下变截面圆钢管混凝土短柱中间截面的钢管纵向和环向应变更大;变截面圆钢管混凝土的钢-混相互作用非常明显;提出的计算方法不仅能考虑圆钢管与混凝土的相互作用,而且能合理考虑钢-混相互作用随变角度的增大而逐渐增强这一特性,计算得到的轴压承载力与试验值吻合较好;与其他规范相比,GB 50936—2014和CECS 28:2012中公式的计算结果更加准确,考虑到其简单实用,也可用来偏于安全地计算变截面钢管混凝土构件的截面轴压承载力。

圆渐开线变截面涡旋压缩机型线的参数优化

圆渐开线变截面涡旋压缩机的优化设计均以几何性能为目标。为了得到在几何性能和力学性能方面更为优越的涡旋压缩机,文章建立圆渐开线变截面涡旋压缩机压缩比和轴向气体力的数学模型,分析压缩比和轴向气体力随型线参数的变化趋势;结合几何性能和力学性能,以压缩比倒数和轴向气体力为目标函数,利用多目标遗传算法对其进行优化,得到不同参数变化下的非劣解集。对优化型涡旋盘与未优化涡旋盘进行的定量分析结果表明,优化型涡旋盘的压缩比提高了16.14%,轴向气体力降低了5.62%,证明了优化的可行性。该研究为圆渐开线变截面涡旋压缩机设计时型线参数的选取提供了一定的参考。

复合材料变截面压杆变形性能研究

为了对复合材料变截面压杆的变形性能进行理论预测,本文以航天器空间桁架结构中的复合材料变截面压杆作为研究对象,首先,基于经典层合板理论,将复合材料变截面杆的壁板等效为主方向与杆轴线方向一致的正交异性板,此时复合材料变截面杆可近似为正交异性杆;其次,基于弹性变形理论和小变形假设,推导了反映杆轴向变形能力的等效轴压刚度理论公式;最后,利用有限元对等效轴压刚度理论的准确性进行了验证。结果表明,不同中间半径和变截面段长度条件下,理论值和有限元值之间的偏差基本保持在3%以内;不同铺层角条件下,理论值和有限元值之间的偏差基本保持在2%以内。因此,本文的理论能够较准确地预测复合材料变截面压杆的变形。

轴流通风机叶片截面安装角的优化设计及性能分析

轴流通风机的叶片截面安装角是叶片设计使用的重要结构参数,对通风机的性能具有重要的影响。基于此,针对叶片的截面安装角进行优化设计,并采用CFD分析的方式建立通风机的模型,进行性能的仿真计算。结果表明,对叶片的截面安装角进行优化后,通风机的全压性能、静压性能及效率均有一定程度的提升,且叶片的压力面流线分布更加均匀,减小了扰动作用。

带螺杆轴心受压附着杆的整体稳定性

为研究塔式起重机带螺杆轴心受压附着杆的整体稳定性,设计4根附着杆进行轴压试验,分析螺杆长度占比对整个附着杆稳定性和屈曲模态的影响,并用有限元法对4个试件进行误差分析,验证有限元法的可靠性。通过参数研究,给出计算长度系数的取值方法,并使用有限元法进行弹塑性验证。结果表明:计算长度系数的取值方法可靠,可供工程设计人员参考。

某液压缸筒含芯棒旋锻轴向残余应力研究

以某含芯棒旋锻液压缸筒为研究对象,对不同尺寸下旋锻过程中的轴向残余应力分布进行仿真,绘制产品沿径向方向的轴向残余应力,分析不同尺寸毛坯对轴向残余应力影响。研究发现,随着毛坯外径和毛坯厚度增加,其轴向残余应力无论是压应力还是拉应力都呈递增趋势,但并未对任一类尺寸表现出更敏感的变化趋势。进一步通过相同截面积毛坯仿真发现,轴向残余应力具有高度相似性,证明毛坯截面积为影响轴向残余应力分布的关键因素。

对称配筋钢筋混凝土小偏心受压柱正截面承载力分析

基于平截面假定推导了钢筋混凝土小偏心受压柱离轴力远侧纵向钢筋应力的计算公式,建立对称配筋钢筋混凝土小偏心受压矩形截面柱的正截面承载力计算表达式。采用所建立的表达式与《混凝土结构设计规范》中的计算公式分别分析了矩形截面小偏心受压柱截面配筋和正截面承载力。结果表明,采用《混凝土结构设计规范》中的公式计算得到的纵向钢筋截面面积小于基于平截面假定建立的正截面承载力计算表达式算出的纵向钢筋截面面积,其最大误差可达11.1%;而受压承载力的计算值相近。

前陆盆地构造建模的原理与基本方法

中国中西部前陆盆地构造变形复杂,增大了地震资料的采集、处理、解释与成图的难度,是对圈闭钻探与油气田开发的严峻挑战。应用现代构造地质学的理论与方法建立前陆盆地及其冲断带合理的构造模型,成为油气勘探开发的关键环节。构造建模要综合应用地表地质、遥感、钻井、重、磁、电、地震等资料,将地表构造、浅层构造与深层构造有机结合,建立几何学上内在协调的、运动学上平衡的与力学机制上可行的构造模型。主要遵循4个基本步骤,轴面分析是基础,断层褶皱形态分析是核心,平衡观念是灵魂,构造复原是手段。中国中西部地区不同类型前陆盆地构造建模的关键环节有较大差别。构造模型随着勘探程度的提高,将不断得到修正,从而越来越符合前陆盆地的特点,满足油气勘探开发的需要。

L、T形柱轴压比限值研究

对T、L形柱轴压比限值进行了深入的研究,指出T、L形柱轴压比限值与截面尺寸有关;并针对T、L形柱当腹板受压时轴压比限值很低,在实际工程设计中很难实现这一现象,提出了提高轴压比限值的方法,考虑增加腹板端部配筋和箍筋约束混凝土作用的有利影响,对T、L形柱轴压比限值进行了电算分析。得出了以下主要结论:T、L形柱肢长、厚比越大,轴压比限值越低;增加腹板端部配筋对T、L形柱轴压比限值有所改善;考虑箍筋约束混凝土作用对轴压比限值有明显提高。最后给出了考虑肢长、厚比不同的T、L形柱轴压比限值。

轴向静载对变截面杆中应力波幅值的影响

针对变截面构件受到动静组合荷载作用的工程实际,研究轴向静载对变截面杆中应力波幅值的影响。选用铝制备锥形直杆试件,基于动静组合加载试验系统,对试件进行不同轴向静载工况下的应力波传播试验。通过沿轴向不同位置处布置的应变片测定应变时程曲线,以动应变幅值随传播距离及静载的变化规律表征其传播衰减特性。结果表明,轴向静载对应力波下降沿有较大的影响;随着静载的增大,直锥铝杆中应力波传播速度先小幅增加后趋于不变;幅值空间衰减系数呈现“小幅降低—基本不变”的变化特征;试件入射端响应幅值持续减小,且其变化率先逐渐增大,后趋于不变;不同测点的幅值均随静应力的增加近似线性减小,越远离入射端,幅值的变化率越小。

方中空夹层钢管混凝土轴压短柱力学性能对比试验研究

对4种不同截面形式的钢管混凝土试件进行轴压对比试验,试件分为方实心试件、方套圆中空夹层试件和2种内管不同放置形式的方套方中空夹层试件。试验结果表明:所有试件达到极限承载力之后,均出现外管焊缝开裂、内管向内凸曲的现象;在空心率不太大的情况下,方中空夹层钢管混凝土的轴压承载力比方实心钢管混凝土大;方实心试件比方中空夹层试件的横向应变发展快,方套圆中空夹层试件比方套方中空夹层试件的横向应变发展更快;采用有限元分析软件ABAQUS对轴压试件的荷载—变形全过程进行计算,得到的极限承载力与试验结果吻合较好。

钢筋混凝土十字形轴压柱耐火性能的数值模拟研究

采用计算机数值模拟方法研究了钢筋混凝土十字形轴压柱的耐火稳定性 .结果表明 ,十字形柱比矩形柱耐火性更差 ,建议在底框架结构中慎用 .

异形多腔钢管混凝土柱往复轴压性能试验

为研究内置钢筋笼及内置圆钢管对异形多腔钢管混凝土柱在往复轴压作用下受力性能的影响,进行了3个以Z15大厦为原型的大尺寸异形多腔钢管混凝土柱试件的往复轴压试验,分析了各试件的损伤演化、加卸载全曲线、骨架曲线、承载能力、变形能力、刚度及刚度退化、累积耗能及应变,并采用多国规范对3个试件进行了轴压承载力计算.结果表明:内置钢筋笼能够有效提高试件初始刚度及承载能力;内置圆钢管能够进一步提高试件初始刚度和承载力,且能够显著提高试件的延性、累积耗能能力及后期工作性能;采用各国规范计算得到的承载力结果,因均未考虑横隔板的作用及内外钢板不同的屈服机理,均显著小于试验值。因此需要进一步研究适用于多腔钢管混凝土柱的承载力计算方法,同时,建议实际工程中内置圆钢管来提高异形多腔钢管混凝土柱性能.

高温后不同截面钢管混凝土轴压构件的实验研究

研究了高温后圆形、方形、矩形截面钢管混凝土轴压构件力学性能的差异 ,并对其高温后残余承载力的计算方法及承载力降低系数进行了探讨·研究发现 ,圆形截面的钢管混凝土在遭受高温作用后的残余承载力降低最多 ,矩形截面的次之 ,方形截面的降低最少·

增大截面加固后钢筋混凝土轴心受压柱的可靠度研究

对于增大截面加固钢筋混凝土轴心受压柱,考虑外围混凝土对核心混凝土的约束作用和材料强度随时间的衰减因素,采用JC法计算了钢筋混凝土轴压柱增大截面加固前后的可靠度指标。分析了截面尺寸、混凝土强度等级、初始荷载水平和恒活荷载的比例对加固后可靠度的影响,并与规范公式进行了对比分析。分析结果表明:加固采用的截面尺寸越大,恒载所占的比例越大,初始荷载水平越低,加固后的可靠度越大,且大于规范公式计算的结果。最后还分析了施工误差对可靠度指标的影响,结果表明:混凝土强度误差对可靠指标的影响较大。

FRP约束钢管混凝土柱轴力-弯矩相关关系研究

为了建立FRP(Fiber Reinforced Polymer)约束钢管混凝土压弯构件轴力-弯矩相关关系曲线,分析组合结构中各组份对柱体压弯性能的影响,建立了FRP约束钢管混凝土截面分析计算模型,考虑不同FPR-钢复合约束程度和荷载偏心率对混凝土本构的影响。与现有CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)-钢管混凝土压弯试验结果对比,验证了模型的合理性。对模型开展参数分析,结果表明,FRP约束混凝土压弯性能主要受环向FRP影响,环向FRP层数的增加在提高柱体轴压承载力的同时可有效降低其界限偏心率,提高大偏心状态下柱体的轴压比;纵向FRP层数仅会影响柱体承载力,对其界限偏心率及大偏心受压状态下的轴压比影响不显著;随着环向FRP约束程度的提高,柱体对P-Δ效应的敏感性增强。