典型重金属聚能侵彻体对水介质及后效靶的侵彻特性研究

针对不同材料密度的聚能侵彻体对水介质的侵彻特性和对后效靶的毁伤效果,提出了一种描述射流侵彻水介质过程中速度衰减和头部直径变化的理论模型。结合数值模拟和实验结果,对比了等壁厚或等重量条件下钽合金、钨铜合金和紫铜药型罩所形成的射流杆在穿过一定厚度水介质后对后效钢板的毁伤威力。结果表明:建立的理论模型能够有效描述射流杆的速度衰减和头部变形过程。与紫铜材料相比,钽合金射流杆在水介质中的速度衰减率和头部直径变化程度均相对较小。在射流侵彻和随进水介质的共同作用下,钽合金药型罩聚能战斗部对后效靶的破孔直径增大了20.5%,显著增强水中聚能战斗部的毁伤威力。

考虑温度变化下三层复合衬垫中重金属污染物一维运移理论模型

针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与重金属污染物运移的控制方程,并建立了相应理论模型。通过有限差分,对所建理论模型进行了数值求解。随后,开展了与试验结果、解析解计算结果以及其他数值解计算结果的对比分析,验证了该模型的合理性。最后,以Cd^(2+)为例,分析和讨论了不同因素对运移规律的影响。结果表明,上部温度升高会使复合衬垫中Cd^(2+)的运移通量和底部浓度增大,但会使其上部浓度降低。热扩散效应对运移行为的影响会随Soret系数ST的增大而变显著,当ST为0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 K^(-1)时,所定义的击穿时间tb依次为37.9、37.2、36.4、31.2、26.5 a。GCL和CCL最大吸附量的增大均会使t_(b)近似线性增加,且在一定渗沥液水头h_(b)下,t_(b)随GCL和CCL厚度的增大呈线性增大趋势。此外,当h_(b)从0.5m增大到1.0m时,t_(b)平均降低了8.33 a。在工程实践中,可结合GCL和CCL的吸附性能和厚度来设计复合衬垫,同时应考虑温度变化对阻隔效果的影响。

基于响应面法的复合材料气瓶含缺陷内胆屈曲可靠性分析

具有初始缺陷的内胆会对复合材料气瓶的服役性能造成严重危害,本文基于响应面法,提出了一种复合材料气瓶含初始缺陷内胆屈曲的可靠性分析方法。建立了铝合金6061内胆的T700/环氧复合材料气瓶的三维有限元模型,实现了复合材料气瓶内胆的收缩屈曲分析。基于响应面方法,构造了复合材料气瓶极限状态方程,并假设结构中的随机变量服从高斯分布,开展了考虑几何尺寸和凹陷尺寸变化的气瓶结构可靠性分析,结果表明,在气瓶内胆加工过程中,直筒段厚度的离散性会严重影响气瓶结构的可靠性;直筒段半径、直筒段长度、封头段半径和封头段厚度在通用加工误差内对气瓶结构的可靠性影响较小;对本文定型气瓶,当内胆表面的凹陷半径超过10 mm,且深度超过2 mm时,气瓶结构的可靠性会严重降低。

储氢气瓶金属内胆涡流视频综合检测系统

针对储氢气瓶金属内胆表面缺陷检测效率低、检测质量不佳等问题,研制了一种视频检测与涡流检测相结合并配备自动扫查机构的综合检测系统。该系统采用模块化设计,主要包括一体化检测装置、行进及居中对准机构、瓶体放置装置及控制盒等,结构紧凑且易于拆装,可实现气瓶瓶身部分的内壁螺旋扫查,同步保存涡流检测数据与视频图像数据,可根据时间信息定位缺陷实际位置。试验结果表明,该系统不仅缺陷检出率高,还可满足工业检测中的自动扫查要求,提高储氢气瓶内胆表面缺陷的检测效率。

国内外复合材料气瓶发展概况与标准分析(一)

复合材料气瓶在航天、航空和民用领域都有着广泛的应用,对复合材料气瓶的研制进展和典型应用进行了简要介绍,并分析了复合材料气瓶及其成型工艺的发展趋势,综述了航天、航空和民用领域复合材料气瓶标准的发展概况,并针对我国复合气瓶标准制定面临的问题进行了分析。

薄壁铝内衬芳纶缠绕高压气瓶的研制

本文对薄壁铝内衬芳纶纤维缠绕复合材料高压气瓶的设计、工艺制作、试验进行了研究 ,针对芳纶复合材料低层间剪切强度、易吸潮及高温条件下强度损失大的特点 ,研究一种高层间剪切强度、耐高温的树脂体系 ,并对该树脂体系的工艺进行研究 ,并进行了大量的试验验证 ,从而得出芳纶纤维缠绕金属内衬复合材料高压气瓶的设计方法和工艺制作方法。同时对金属内衬复合材料高压气瓶的疲劳和早期渗漏进行研究。

聚能射流形成过程的理论建模与分析

分析了聚能射流的形成过程,并对其中的各阶段进行了详细建模。在模型中考虑了炸药爆轰、金属的驱动、药型罩压垮以及射流和杵体的形成过程。采用该模型对某一聚能装药结构进行了计算,计算结果表明:药型罩顶部和底部微元的压垮速度较小,在射流头部形成反向速度梯度,与试验数据吻合较好。该模型对于多级侵彻战斗部的工程设计与侵彻参数的计算具有一定的参考价值。

国内外复合材料气瓶发展概况与标准分析(二)

复合材料气瓶在航天、航空和民用领域都有着广泛的应用,对复合材料气瓶的研制进展和典型应用进行了简要介绍,并分析了复合材料气瓶及其成型工艺的发展趋势,综述了航天、航空和民用领域复合材料气瓶标准的发展概况,并针对我国复合气瓶标准制定面临的问题进行了分析。

具有金属内衬缠绕压力容器成型全过程应力场分析

基于具有金属内衬复合材料缠绕容器缠绕、固化和预超压3个制造工艺过程的特点,提出一种温度参数当量法模型和虚实单元分析策略,以模拟在缠绕预张力工艺中的力学行为.根据固化反应动力学理论和热传导理论,对具有金属内衬的复合材料纤维缠绕压力容器在固化工艺过程中瞬态温度、固化度和热应力场分布及其变化规律进行了数值分析.采用经典塑性理论为基础的非线性有限元方法,预测了预超压工艺后容器复合材料缠绕层和金属内衬内残余应力场的分布.以一典型的具有金属内衬复合材料纤维缠绕压力容器为例,讨论了在3个工艺过程中工艺参数对容器内应力场分布的影响.结果表明:适合的工艺参数能够提高压力容器的承载能力.

活性金属药型罩射孔弹破甲试验研究

为增大射孔弹的穿孔孔径,设计了一种活性金属药型罩,该种药型罩中包含在外界作用下可产生放热反应的铝/镍金属体系,同时选用3种活性金属材料配方开展相应试验,并与铜钨金属粉末药型罩的作用效能进行对比。试验结果表明,添加一定比例反应性金属能够提高药型罩射流的后效作用能力、增大穿孔孔径,其中,铜粉质量分数为10%时对增加射流穿深几乎没有形成帮助,而当铜粉质量分数为70%时,射流的穿深显著增大。

几种纤维复合材料压力容器的性能对比研究

本文对玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维三种常用的增强材料及其增强的薄壁金属内衬复合材料压力容器进行了对比研究,研究了三种纤维复合材料的特性、不同纤维增强的金属内衬压力容器的设计方法、每种纤维的工艺特性,研制出各种纤维增强的金属内衬压力容器,并进行了试验对比分析。

高铬铸铁/碳钢双液双金属耐湿磨衬板的消失模复合铸造

矿山用湿式球磨机内衬板的服役条件十分恶劣,传统高锰钢、合金钢材质的衬板寿命普遍低于10个月。基于消失模双液双金属复合铸造技术,成功地开发出耐湿磨的碳钢-高铬铸铁双金属衬板。微观金相显示,材料结合界面呈现犬牙交错状的良好冶金结合;经力学性能测试,硬度HRC>61,冲击韧性αK>16 J/cm2,抗弯强度大于1 580 MPa。经8个月装机试验,双金属衬板在湿式球磨机的服役环境中,相对耐磨系数是某合金钢衬板的3倍。

不锈钢内衬纤维复合材料球形高压容器研制

采用高强芳纶Ⅱ和凯芙拉-49纤维及不锈钢内衬,研制出小型球形环氧树脂基纤维复合材料压力容器。主要介绍了容器的结构材料、设计、试验方法。通过容器的密封性检验及贮存前后的液压爆破试验,结果表明,容器的设计是成功的,满足了设计使用要求。与同类钢制压力容器相比,在内径、外径、工作压力、安全系数相同情况下,该复合材料容器质量可减轻60%以上,漏率小于1×10-8Pa.m3/s,且贮存3年后爆破压力不会下降并略有提高。

低速冲击下含金属内衬的纤维缠绕容器损伤特征

本文基于低速冲击动力学理论和复合材料层合结构损伤破坏准则,采用以不协调模式的八节点块三维有限单元法,研究了在空载和满载下含金属内衬的纤维缠绕容器在冲击下的力学行为,并预测了其冲击损伤分布。在分析中应用修正的Hertzian接触法则来计算在冲击载荷下冲击体和缠绕结构之间的接触力;在时域中采用Newm ark方法求解。通过典型数例研究结果表明,在相同能量的冲击载荷作用下,满载(内压)下的纤维缠绕容器较空载容器更易发生基体开裂和分层破坏。

复合材料缠绕氙气瓶研制技术

目前我国电推进技术在航天领域取得了很大的进展,具有广阔的应用前景,作为电推进技术的一项关键产品,氙气瓶为电推进技术贮存和提供燃料——氙气,除要求具备航天用气瓶的质量轻、强度高和爆破前先泄漏安全失效模式外,同时要求其具有高可靠性和长寿命特点。本文从产品性能、设计和试验等方面阐述了某复合材料氙气瓶的研制情况,提出了内衬和复合层的选材要求,对内衬结构和复合层强度进行了设计,并对氙气瓶的试验进行了描述。

自蔓延法制备金属复合管内衬层组织性能的研究

在离心力的作用下，采用自蔓延高温合成技术（ＳＨＳ）制备复合金属管，研究添加剂对内衬层致密度、显微结构和显微硬度的影响．实验得出，反应物中加入添加剂，内衬层的显微结构不同，陶瓷晶粒呈柱状晶或等轴晶，并且内衬层显微硬度两相不均．通过增加离心力或添加能延长熔融期的添加剂，可改善内衬层的致密度，减少气孔．

真空镀铝内衬纸在包装设备上的适应性研究

目的通过分析影响特殊型真空镀铝内衬纸上机包装适应性的因素,以解决特殊型真空镀铝内衬纸成形过程易出现折皱、折叠不到位、爆墨等问题,提高其上机包装适应性。方法分别设定不同梯度的原纸定量、印刷涂料、压纹工艺参数,对特殊型真空镀铝内衬纸上机包装适应性的影响进行分析。结果原纸定量为56 g/m2,可减少折皱、折叠不到位现象;印刷涂料为改性丙烯酸酯水性涂料,且在250线的版辊工艺条件下,可提高内衬纸表面油墨的耐磨性;预压纹压力参数为4.41 MPa,可获得压纹图案完整性。结论改进后的特殊型真空镀铝内衬纸上机包装时,无折皱、折叠不到位、爆墨等现象,设备包装速度由原先的每分钟300盒提高到390盒,设备有效作业率也由原先的85%提升到95%,有效提升了真空镀铝内衬纸上机包装适应性。

稠油水平井金属毡滤砂管防砂技术

为了确保稠油出砂水平井的正常生产,引进金属毡滤砂管防砂工艺。该工艺以高强度不锈钢金属毡为主要滤砂材料,采用镶嵌式结构,运用滤砂管防砂原理,对流入水平井内的液体进行分级过滤,将一定粒径范围内的地层砂阻挡在滤砂管周围,形成稳定砂桥,有效的减缓了流体进井压力,达到防砂稳产的目的。在临盘油田的田18-平3井进行矿场试验,油井供液良好,产量稳定,见到了明显的效果。

纤维缠绕气瓶设计分析

讨论了具有金属内衬的纤维缠绕气瓶在加压和卸压过程中的变形特性。依据网格理论,给出了纤维缠绕壳体的设计方法。对塑性性能良好的金属材料内衬,可用强度理论中的最大正应变准则进行强度设计。推导出气瓶卸压时内衬不失稳所应满足的条件。为使卸压时内衬不失稳,内衬与纤维缠绕壳体之间应有足够的粘接强度,而且内衬的壁厚应越薄越好。对壁厚较薄的内衬,给出了气瓶卸压时内衬不失稳的最小粘接强度的确定方法。算例表明,文中给出的设计分析方法,可用于具有金属内衬纤维缠绕气瓶的初步设计。

汽车用压缩天然气金属内胆纤维环缠绕气瓶的安装监督检验与质量控制

近些年,伴随国家对清洁能源和环境污染的重视,天然气汽车以其绿色排放、成本低廉等优点发展迅速,车用气瓶的需求量也与日俱增。车用气瓶安装是天然气汽车的质量安全环节中极其重要的一个方面,对其进行监督检验是保证天然气汽车安装质量和使用安全性的必要监督管理。通过对安装监检的重要性及现状、重点问题、应注意的问题、质量控制与建议等进行叙述分析,说明了安装监督检验的重要性。