装药过载环境力等效模拟实验技术研究

为解决装药安全可靠性能实验成本高、强过载环境测试难度大等瓶颈问题,以等效模拟弹体侵彻钢板时内部装药过载环境力为目标,基于数值模拟方法,设计了装药过载环境力等效模拟实验装置,并开展了等效模拟实验,突破了同时满足加载压力大于1 GPa和脉冲宽度大于100μs的技术难点。结果表明,弹丸侵彻钢板时装药受到的过载为正弦波单脉冲。在装置中采用波形调整器不仅能够调控加载到待测药表面的波形,还能对压力的衰减产生大幅影响。随着波形调整器厚度的增大,加载在待测药表面的压力逐渐减小,脉冲宽度显著增大;随着飞片厚度增大,飞片获得的驱动速度逐渐减小,加载在待测药表面的压力明显减小,脉冲宽度变化不明显。装药过载环境力模拟装置形成的脉冲特征值与弹丸侵彻钢靶过程的数值模拟结果对比,超压峰值误差最高为5.71%,脉宽误差最高为14.8%,均低于15%,验证了用该装置模拟弹体侵彻钢靶时装药加载状态的等效性。

IEC/TC108标准解释组发布的信息文件

介绍IEC/TC108近期发布的7个与标准解释相关的INF文件内容,澄清了标准特定要求的适用性,确认了标准中的测试方法并对合格判据进行了解释。帮助相关人员正确地理解标准中安全评估的要求,以及部分安全评估测试的细节。

固体火箭发动机真实热环境下EPDM绝热层烧蚀计算与试验研究

基于Hertz弹性碰撞理论和Thornton弹塑性假设,导出了粒子碰撞炭层过程中的压痕硬度理论表达式,根据弯管试验数据和试件扫描电镜分析提出了临界速度模型,对于三元乙丙橡胶(EPDM)炭化后形成的多孔炭化结构,结合裂纹侵蚀理论提出了两相流非完全弹性碰撞多孔炭化层体烧蚀计算模型。设计了用于验证烧蚀计算模型的模拟发动机旋转过载试验,保证了模拟发动机和真实发动机的天地一致性。结果表明:在模拟发动机真实飞行过程的热环境下,计算结果与实测结果能够基本吻合。研究结果对固体火箭发动机绝热结构的设计具有工程指导意义。

燃气舵操纵机构摩擦力矩试验技术研究

针对在试验室条件下高效准确评估燃气舵操纵机构摩擦力矩需求,设计了燃气舵舵轴轴承摩擦力矩试验系统,在此基础上进一步搭建了操纵机构摩擦力矩试验系统,充分模拟燃气舵系统实际安装状态,进而提出了摩擦力矩试验方法,揭示了关键轴承摩擦力矩随加载载荷与过载系数变化规律,探究了操纵机构摩擦力矩关键影响因素。试验结果表明,试验系统为准确获取摩擦力矩提供了合理的测试手段,舵轴关键轴承摩擦力矩随加载载荷和过载系数的升高而增大,增加关键轴承之间的距离可以明显减小摩擦力矩,且轴承摩擦力矩在操纵机构摩擦力矩中起主导作用。

超、卸载作用下考虑接头影响的盾构管片承载性能研究

地表堆载或侧方开挖卸载易诱发盾构隧道病害,影响施工及运营安全.现有研究难以综合定量评价超、卸载作用下盾构隧道的承载性能,其数值模型大多仅考虑环向或纵向接头的单一影响,将接头等效为切向及法向弹簧,难以考虑接头的非线性,或是直接将螺栓嵌入混凝土中,忽略螺栓预紧力的承载贡献,接头精细化程度不足.为此,建立考虑环、纵向接头的盾构隧道精细化数值模型,对顶部超载和侧方卸载工况作用下结构的受力特性和承载性能展开分析,获取不同工况下结构的承载极限及相应的变形阈值,并利用足尺试验验证了数值模型的可行性.研究结果表明:本文数值计算结果与足尺试验吻合良好,二者椭圆度变形差异小于10%;计算精度较仅考虑环向接头影响时提高约6%,较未考虑接头影响时(均质圆环)提高约30%,可实现盾构管片结构变形过程及损伤演化的动态模拟;盾构隧道有一定的富余承载力,当隧道上方超载达138 kPa或侧方压力卸载达26.3%时,结构相应的椭圆度分别为27.4‰和22.1‰,结构达到正常服役的极限状态,当隧道超出正常服役极限状态后,接头塑性铰逐步成型,结构软化并逐渐失效,接缝张开及管片错台也急剧上升;隧道侧方压力卸载达26.3%后,其接缝张开及管片错台曲线不再光滑,侧压卸载超36.8%后,曲线的起伏波动更为明显,隧道侧方卸载过程中结构受力响应更为复杂、敏感.

高过载下环氧树脂保护作用分析

为了研究环氧树脂在高过载环境下对弹体内关键零部件的保护作用,使用Ls-dyna有限元软件对同等外径下三种高度的灌封体在三种不同速度下的九种工况进行冲击过载仿真,用以确定应力波在高度范围内的传递衰减特性,选择所受应力最小的高度范围作为放置线路板的最佳高度。在最佳高度范围内加入线路板对整体灌封组进行冲击过载仿真实验,分析线路板周围应力分布及灌封胶对线路板的保护作用;之后通过冲击试验台对灌封组件进行了冲击过载试验,检测结果表明线路板遭受高过载后功能性完好。

便捷式高低凳型绝缘平台的研制

针对高低凳型绝缘平台在使用过程中存在的问题,提出设计一种具备折叠功能和重量检测报警功能的便捷式高低凳型绝缘平台。通过折叠式设计和凳面重量检测报警,解决了高低凳型绝缘平台存放和运输时占地面积大、不便于运输、重量不均衡等问题,保障了使用过程的安全性和灵活性。

多功能汽车电器实验台架设计与开发

文章聚焦于多功能汽车电器实验台架的设计与开发工作。鉴于现有的汽车电器实验台架存在功能单一、扩展性欠佳等缺陷,研究提出了一套具备多功能、模块化以及高度集成特性的创新设计方案。此方案聚焦于多功能汽车电器实验台架的设计与开发工作,整合了先进的控制技术,构建了灵活的硬件架构,并配置了可定制的软件系统,从而得以全方位检测和模拟汽车电器系统。在设计与开发进程中,着重对汽车电器在各类过载状况下的响应及保护机制进行模拟,凭借精心打造的台架结构与控制系统,能够精准模拟汽车电器的过载状态,并予以实时监测。文章不仅对实验台架的功能特点进行了详述,还清晰阐述了其使用方法和应用场景。这一实验台架的成功研发,对于提高汽车电器系统的研发效率、削减研发成本以及优化产品质量,均发挥着至关重要的作用,为相关领域提供了宝贵的借鉴经验。

炸药抗过载性能试验方法

炸药抗过载性能的测试与表征,是侵彻战斗部装药选型的重要依据。基于单自由度受迫振动模型,建立炸药抗过载性能试验测试装置,模拟战斗部侵彻过程中炸药装药所承受的力学环境和变形行为,提出过载条件下炸药的点火判据∫σdσ(σ和σ分别为应力和应力率),形成了炸药抗过载性能表征方法。采用该装置对3种典型的DNAN基不敏感侵彻熔注炸药的抗过载性能进行测试,得到它们的点火阈值分别为1.8 GPa^(2)/ms、2.2 GPa^(2)/ms和3.3 GPa^(2)/ms;采用平头弹侵彻试验方法,对上述3种炸药的抗过载性能进行验证,得到了3种炸药的着靶爆炸反应的临界速度范围分别为444~475 m/s、512~531 m/s和大于570 m/s。研究结果表明,炸药抗过载性能测试和平头弹侵彻试验方法试验的验证结果一致,说明炸药抗过载性能试验方法可作为侵彻战斗部装药选型的科学有效手段。

榫卯型装配式挡土墙模型超载变形试验研究

提出了新型榫卯装配式重力挡土墙,并对3种不同的墙背形式(直立式、俯斜式、仰斜式)进行了受力变形模型加载试验,结果表明,3种形式的挡土墙位移模式一致,基本由先是发生墙身绕墙趾转动(RB模式),然后墙身整体离开土体方向发生平移(T模式)两种模式组成,3种形式挡土墙极限横向位移在距墙底0.4H~0.67H范围内较为突出,且砌块挡土墙后土压力曲线和挡土墙位移曲线高度一致,其计算需结合砌块位移,为砌块挡土墙的设计提供了参考。

引信安全与解除隔离装置二维过载模拟试验系统

针对引信安全与解除隔离装置后坐过载和离心过载的加载难题,设计了引信二维过载模拟试验系统。综合运用离心机旋转储能、撞击加速模拟法以及等效离心旋转模拟法,通过离心机带动冲击锤高速撞击装有引信安解装置试件的滑车并使其瞬间加速,模拟后坐过载加载;通过电磁制动器控制冲击锤瞬间收回,使滑车绕轨道离心旋转,模拟离心过载加载。建立模拟试验系统的动力学方程和冲击锤的运动方程,计算并选定离心机的转速和电磁制动器的制动力。利用研制的模拟系统完成二维过载加载模拟试验,测得后坐过载和离心过载加速度曲线,试验结果表明:该系统能够实现上万g后坐过载和上千g离心过载的二维过载加载模拟。

基于TMR传感器阵列的微电网过载电流检测方法

过载电流状态检测是微电网安全稳定运行的重要内容,针对单个传感器的测试误差问题以及测试过程中外界磁场的干扰问题,采用高灵敏度的TMR传感器构成传感阵列,减小微电网过载电流检测的测试误差.通过Ansoft Maxwell分析TMR传感器的安装位置,然后对TMR传感器阵列的模型进行了分析;最后通过测试实验,验证了所提测试方案的可行性.实验结果表明:TMR传感器阵列可以完成过载电流的检测,相比于单个TMR传感器,使用TMR传感器阵列可以将过载电流的峰值误差减少到0.12%.这对于微电网运行的状态监测提供了强有力的数据支撑.

复杂地基重力坝与胶凝砂砾石坝变形破坏对比分析

胶凝砂砾石坝(cemented sand-gravel dam,CSG坝)是一种新型坝,具有大坝整体应力水平低、施工快速以及节约工程投资等优点。本文采用地质力学模型试验法,对CSG坝与重力坝在复杂地基上的深层抗滑稳定问题以及破坏差异进行分析,CSG坝原型选取守口堡大坝,与武都重力坝19~#坝段坝址区复杂地基相结合成一新坝段,从而模拟CSG坝在复杂地基下的运行情况,并通过模型加载试验得到坝体的变形特点及复杂地基中断层和层间错动带的破坏形态。通过CSG坝与武都重力坝19~#坝段的模型试验数据以及两者破坏形态对比分析可以得到:1)在相同的超载倍数下,重力坝坝体较CSG坝坝体变位更大;2)在最终破坏阶段,CSG坝与重力坝坝体均有轻微的扭转,其中重力坝坝体有轻微的顺时针转动,CSG坝坝体有轻微的逆时针转动;3)CSG坝与重力坝所在复杂地基的断层均发生了不同程度的滑移,其中断层10f2、f115发生了较大的相对变位;4)重力坝整体向下游变位较CSG坝明显,挤压破坏情况较为严重;5)模型试验中得到CSG坝安全度为6.4,重力坝安全度为3.0,运用刚体极限平衡分析得到CSG坝安全度为5.9,重力坝安全度为2.5。模型试验结果与理论分析结果相互验证,因此,从两者数据结果可得出CSG坝的极限承载能力较重力坝强,超载系数大,安全度较重力坝高,说明CSG坝是一种高安全性的坝型。

可水声定位的水下弹载测试系统设计

为了获取水下弹体发射全过程的多通道飞行姿态数据,并且针对水下弹体发射入水后难以搜寻的问题,设计了一种可水声定位的水下弹载测试系统。采用STM32F103C8T6作为主控芯片,控制系统多通道数据采集、存储与超声波脉冲信号的发出。设计了功率放大电路和阻抗匹配电路,提高了系统工作效率。经过测试,加载在换能器上的激励电压峰-峰值达134 V,可驱动换能器发出超声波。实验结果表明,采集系统可以连续高精度地采集弹体全过程飞行数据,在水下3.8 m可探测到目标,达到实际使用要求。

固体火箭发动机绝热层粒子侵蚀特性数值模拟研究

针对固体火箭发动机高浓度颗粒流冲刷下的粒子侵蚀绝热层问题,运用Standard k-ε湍流模型和颗粒轨道模型对某型地面模拟过载试验发动机进行三维两相流数值模拟,分析两相流场特性,基于Oka粒子侵蚀模型计算某型EPDM绝热层的粒子侵蚀率,并与7次地面模拟过载试验发动机粒子侵蚀试验结果进行对比。数值结果表明,该粒子侵蚀模型可靠且精度有保证,能够正确预示绝热层粒子侵蚀特性;计算与试验所得的侵蚀率分布范围基本相同,计算所得最大侵蚀率偏大,最小相对误差4.69%,平均相对误差约13.89%;但侵蚀分布特征与试验结果不完全一致,分析认为粒径分布数据与真实值的偏差是侵蚀分布特征存在差异的主要原因。研究结果可用于工程中EPDM绝热层高浓度颗粒冲刷下的粒子侵蚀分析,能够为固体火箭发动机绝热层设计及热防护可靠性研究提供参考。

10kV油浸式配电变压器过电流温升试验案例研究

季节性人口流动导致用电负荷短期增加,引发10kV油浸式配电变压器过载运行甚至烧毁等故障,从而引发客户投诉问题。本文结合贵州区域内配变过载情况,综合考虑配变过载能力、影响过载能力的因素、过载运行导致的风险和绝缘寿命损失,总结出配变过载运行的基本特征,并提出了通过过电流温升试验方法验证其过载能力的思路和方法。通过现场试验验证了该方法的可行性,为快速处理配变过载运行提供依据。根据植物绝缘油具有良好电气性能、高燃点、原料来源广泛和可再生等优势,对使用植物绝缘油替换矿物绝缘油来提升配变过载能力的进行了验证,分析了更换绝缘油前后的负载性能情况,并从短期、中期和长期治理提出了建议。

高过载高响应小型双通道舵机的设计

根据某型制导炮弹高过载、高响应以及小型化的需求,本文设计了一款以直流无刷电机为控制对象,控制策略为电流、位置、速度三闭环反馈控制系统的双通道电动舵机。确定电机定制要求并对减速机构进行设计,再通过机械结构优化设计,提高设备的抗高过载性能。舵机以GD32F407为主控制器,驱动电路采用Ir2136S三相桥驱动芯片与MOS管组成的全桥电路。试验结果表明,设备具有良好的转速跟随性能,角速度大于240°/s,调节时间小于70 ms,频带宽度可达18 Hz,加载超调量为0.25%,稳态误差≤0.25°,满足设计要求。

刮板输送机传动装置用限矩性能试验系统设计

刮板输送机传动装置用限矩装置是实现在冲击工况条件下链传动系统过载保护的装置。为验证限矩装置的可靠性,设计了一种刮板输送机传动装置用限矩性能试验系统。该试验系统以PLC为处理器,以WPLSoft为软件设计基础,完成工况信息采集,与JX-3效率仪通信,完整地呈现了限矩装置在打滑前后的工况状态,成功地预见刮板输送机在运行过程中的过载现象,提高传动装置工作的稳定性。

古贤碾压混凝土重力坝的坝体极限承载能力研究

古贤碾压混凝土重力坝最大坝高达到200 m级,需要研究坝体的极限承载能力以保障大坝安全。应用容重超载法和水头超载法,坝体结构采用Abaqus软件中Drucker-Prager模型,探讨了不同超载方法下坝体极限承载能力及其差异。通过扩展有限元方法研究了上游面的裂缝扩展对坝体极限承载能力的影响,并用高压水劈裂试验结果校正了该扩展有限元模型的计算参数。分析结果表明:容重超载系数比水头超载系数高64.8%,且两种超载方法的破坏模式存在明显区别;高压水劈裂因素显著降低了坝体极限承载能力,降低幅度在33%~44%之间,高压水劈裂因素使得坝体极限承载能力更加符合实际情况。分析了坝体裂缝扩展情况与容重超载系数之间的关系,并给出了坝体裂缝的处理建议。

重力坝深层抗滑稳定三维地质力学模型破坏试验研究

针对武都碾压混凝土重力坝4个典型坝段的坝基深层抗滑稳定问题,开展了重力坝天然地基条件下三维地质力学模型超载法破坏试验和加固地基条件下三维地质力学模型综合法破坏试验,得到了坝基的变形及其分布特点,以及模型的破坏过程和破坏形态,研究了加固处理前后坝与地基稳定安全问题。试验结果表明:武都重力坝16#～19#坝段在天然地基下存在深层滑动问题,在进行了以置换混凝土塞为主的加固处理后,有效地阻隔了断层破裂面的扩展和滑移通道的形成,使坝基的深层滑动稳定得到了良好的改善。