计及时变演化特征的硅泡沫垫层非线性黏弹性模型研究

基于黏弹性基本理论,引入材料非线性特征,考虑了材料加载、保载应力松弛历史、老化效应以及黏弹性模型各运动单元退化的差异性,并从两种老化机制出发,获得了老化硅泡沫垫层力学模型以及长时应力松弛硅泡沫垫层接续加载力学模型.模型机理清晰,能够反映材料服役历史信息及其对力学效应的影响.

经编间隔织物/硅橡胶柔性复合材料制备及性能研究

文章选用了5种经编间隔织物作为柔性缓冲材料的骨架,将硅橡胶作为填充料与经编间隔织物进行复合,制备具有不同填充率的柔性缓冲材料。从微观结构观察不同填充率的柔性缓冲材料中硅橡胶分布情况,并研究其静态压缩和动态冲击性能。结果表明,随着填充率的提高,柔性缓冲材料缓弹性减弱,硬度增加,承受的最大压缩载荷增强,当压缩率50%时,其压缩载荷最高可达织物的72倍。经过回归分析,可以探究结构参数对柔性缓冲材料冲击性能之间的关系和不同填充率的柔性缓冲材料所能承受最大压缩载荷量的关系。因此,填充率对柔性缓冲材料的缓冲能力有显著影响,较小的填充率能改善经编间隔织物的缓冲性能和力学性能,提高了缓压和抗冲击的能力,有利于其在防具和保护器具等领域中的应用。

高g值可见光导引头缓冲系统仿真设计及验证

以可见光导引头橡胶垫缓冲减振结构为研究对象,确定橡胶材料的模型公式,建立橡胶垫缓冲减振的理论模型,验证使用ANSYS Workbench稳态和瞬态分析模块仿真分析的可行性;对橡胶垫材料属性进行线性化处理,通过设置不同的减振型式,在18000 g工况下对镜片进行了强度校核,对比分析了减振效果,确定2片减振垫缓冲为最佳方案;用摆锤锤击等效冲击的方法验证了可见光导引头缓冲系统在高g值工况下能够正常工作。根据材料实验得到合适的橡胶参数,弹性模量取6 MPa,泊松比取0.47时,2片减振垫缓冲时镜片的安全系数能够达到4左右,验证了高g值条件下减振垫对光学镜片可靠性的影响,为后续研究奠定基础。

关于壁挂式空调基频噪音抑制研究

空调的振动、噪音水平是衡量空调质量的重要指标之一,本文针对某空调系统异常“嗡嗡”声问题,进行了振动与噪音扫频分析,确定了压缩机振动传递路径异常导致基频噪音超标,提出了改善压缩机平衡系统和减振胶垫优化两种控制方案,实际测试表明,两种方案均能控制噪音响应,减振胶垫优化效果更好,为解决壁挂式空调基频噪音提供有效方法。

硬目标侵彻动态参数记录仪

在对冲击信号特征详细分析的基础上,开发了一种小型、轻巧的硬目标侵彻动态参数记录仪,该记录仪通过装在轴线上的弹载加速度计来记录子弹加速度,借助一种新型的软防护技术,有可能使一枚高速飞行的测量炮弹减速而不损坏数据单元,并且测得了大于100,000g的轴向冲击加速度。

不同加载形式的PBX炸药巴西试验

为了探讨加载方式对高聚物粘结炸药(PBX)巴西试验结果的影响,对某PBX炸药分别进行了传统巴西试验、30°圆弧巴西试验和橡胶垫巴西试验,得到的间接拉伸强度分别为3.57,5.22,5.48 MPa,与此PBX炸药的直接拉伸试验强度值5.50 MPa相比,只有橡胶垫巴西试验结果与直接拉伸强度最接近。传统巴西试验和30°圆弧加载试验曲线为无效加载曲线,而橡胶垫加载巴西试验曲线为有效加载曲线。在传统巴西试验和圆弧加载巴西试验样品的加载区域除了主裂纹以外还存在一条或多条裂纹,而橡胶垫加载巴西试验样品只有一条主裂纹,没有其它次裂纹。表明,橡胶垫巴西试验方法更适合于测试PBX炸药的拉伸强度。

基于ANSYS的悬挂式缓冲包装结构设计研究

设计一种悬挂式缓冲包装结构,在空投补给时对脆值为20G左右的仪器提供缓冲保护。以Solidworks、ANSYS软件为开发平台,模拟缓冲系统的力学性能和动态特性,得出模型参数,运用试验的方法来验证设计的合理性。

HMX基PBX试件的热安全性及与高分子材料的相容性

采用自主研制的化学反应性试验在线检测系统,对HMX基高聚物粘结炸药试件的热安全性及与接触材料(硅泡沫垫层和聚氨酯粘接胶)的相容性进行了研究。结果表明,HMX基高聚物粘结炸药试件有较好的热稳定性。100℃下受热1.1 5个月的CO2和N2O的逸出量达0.1 mL·g-1。与HMX基高聚物粘结炸药试件相比,HMX基高聚物粘结炸药与硅泡沫垫层或聚氨酯粘接胶混合物的N2O的释出量稍有增加,但净增量较小,显示HMX基高聚物粘结炸药试件与两种接触材料是相容的。

橡胶缓冲垫层保护下棚洞结构落石冲击力学响应研究

采用以橡胶为原料的废弃轮胎作为垫层材料,利用有限元软件建立落石冲击棚洞结构模型,研究落石冲击速度、橡胶缓冲垫层厚度对棚洞结构最大等效应力、结构动能、节点位移等的影响。结果表明:在竖向落石冲击作用下,棚洞结构中间跨的横梁端部为受力不利位置;落石的冲击速度越高、橡胶缓冲垫层越厚,橡胶垫层的缓冲作用越显著;在冲击荷载作用下,棚洞结构横梁下部会承受较大的拉应力,应加强横梁底部的钢筋布置。

应用ANSYS对夹层橡胶垫耗能低剪力墙结构的性能分析

本文针对低剪力墙结构延性差、耗能能力差、结构抗震性能差等问题 ,提出一种新型耗能低剪力墙结构 ,并应用有限元分析软件ANSYS对同截面整体墙结构及耗能墙结构进行了数值模拟计算 ,并对其破坏形态、耗能能力、承载力情况、变形性能等进行了对比分析。结果表明 ,夹层橡胶垫耗能低剪力墙结构具有良好的延性和抗震性能。

夹层橡胶垫耗能低剪力墙承载力分析

本文针对低剪力墙结构延性差、耗能能力差、结构抗震性能较差等问题,提出夹层橡胶垫耗能低剪力墙结构,并对其承载力情况进行分析,结果表明,耗能墙的减震效果随夹层橡胶垫初始刚度值的增大而减小。当夹层橡胶垫的初始刚度选取范围为同截面整体墙初始刚度的0.5％～70％,其对应的周期范围为0.3～3.1s,层间剪力降低26％～98％。

基于ANSYS的高阻尼橡胶缓冲系统设计

这里通过理论分析、有限元计算、试验验证来设计高阻尼橡胶缓冲系统,以Solidworks、ANSYS软件为开发平台,模拟缓冲系统的力学性能和动态特性,采用最小二乘法拟合数据,得出模型参数,运用试验的方法来验证模型的合理性。

盾构隧道遇水膨胀橡胶密封垫止水性能试验研究

运用密封垫静态密封原理及交联橡胶的统计理论 ,对盾构隧道衬砌环缝遇水膨胀橡胶密封垫的膨胀性能及不同工况下耐水压性能进行试验 ,从而分析遇水膨胀橡胶密封垫的止水机理 ,并评述其在隧道中的止水能力 ;同时 ,为盾构隧道衬砌接缝遇水膨胀橡胶密封垫防水的设计、施工提出几点建议。

盾构管片接缝传力垫层的接触特性试验研究

为了研究盾构管片接缝的接触特性,采用带有橡胶垫层的混凝土试件来模拟盾构管片和橡胶垫层,通过加卸载条件下的直剪试验和单轴压缩试验,探究盾构管片接缝和接头处的切向和法向接触特性。由试验结果可知:1)接触面剪切应力随剪切位移的变化过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和应变软化3个阶段,剪切峰值应力的残余百分比为55%~65%;2)橡胶垫层在混凝土之间起到了良好的缓冲作用,对管片的失稳破坏过程有一定的延缓作用;3)根据试验结果得出管片混凝土强度等级为C50、传力垫层厚度为2 mm时接触面的切向和法向接触刚度,为盾构管片接缝传力垫层接触摩擦特性的分析计算提供参考。

考虑轨道约束的高铁简支梁桥横向地震碰撞效应

为准确把握地震激励下高速铁路简支梁桥横向挡块的限位功能和防碰减震效果,以5跨32 m标准跨径简支梁桥为例,基于ABAQUS软件建立实体有限元模型;分析轨道系统约束作用、挡块材料非线性对横向碰撞有限元模型的影响;对不同地震波和峰值加速度激励、挡块-垫石间距、挡块强度、橡胶缓冲垫层的厚度等因素进行分析。研究结果表明:轨道约束作用会改变桥梁结构的动力特性与地震碰撞效应,挡块材料非线性对横向碰撞效应影响显著;在不同地震波和不同峰值加速度作用下,桥梁横向地震响应有明显差异;在EI-Centro地震波激励下,综合考虑各项碰撞效应,高速铁路简支梁桥挡块-垫石间距设置为3 cm是合理的;橡胶缓冲垫层会降低墩梁横向相对位移和碰撞力,且防碰减震效果与橡胶的厚度有关。

带有橡胶垫层的混凝土接触特性试验及其内聚力模型

针对带有橡胶垫层的混凝土试件,通过直剪试验研究了带有橡胶垫层的混凝土接触摩擦特性。采用PPR内聚力模型表征接触面的接触摩擦特性,对试验结果进行了模拟分析。试验结果表明:在带有橡胶垫层的混凝土接触面剪切过程中,剪切应力与剪切位移的变化过程可分为弹性、弹塑性硬化和应变软化变形阶段。当轴向应力在1.5 MPa～13 MPa范围内时,残余强度与剪切强度比在55%～65%,当轴向应力为17 MPa和21 MPa时,残余强度与剪切强度比大约分别为70%、80%。橡胶垫层在混凝土之间起到良好的缓冲作用。在轴向应力较大时,接触面的应力变形会伴有明显的软化变形阶段。利用Archard非线性幂次准则描绘了剪切峰值应力与轴向应力的关系,准则中常数k和m分别为0.97和0.33。PPR内聚力模型计算表明剪切应力随剪切位移变化关系曲线与试验结果基本吻合,为研究盾构管片块体间的接触摩擦作用研究提供借鉴。

圆柱形橡胶垫刚度经验公式的研究

本文针对圆形截面橡胶悬置胶垫,给出了利用有限元方法和参数识别技术确定压缩刚度经验公式中形状系数的方法与步骤。结合车用发动机悬置,计算得到了橡胶悬置在不同变形量情况下形状系数的经验公式。

目前网架(壳)工程中一些技术问题的探讨

探讨了网架 (壳 )的杆件拼装 ,超大直径空心球和空心球壁厚薄不匀 ,焊接标准 ,螺栓球锥头 ,封板 ,横向力 ,悬挂吊车疲劳 ,橡胶支座及其支座假定 ,风载 ,验收的标准等问题 ,供网架 (壳 )设计施工时参考。

电梯缓冲器上的橡胶缓冲头性能试验研究

由于橡胶材料具有一定的弹性和较大的阻尼特性,所以在电梯缓冲器上普遍安装橡胶垫起一定的缓冲作用。介绍了在一简易装置上对橡胶缓冲头的刚度和阻尼进行了试验,近似得出了其变化规律。

橡胶垫对隧道衬砌管片接触特性的影响试验研究

利用粘贴有橡胶垫的混凝土试件来模拟管片和橡胶垫,通过直剪试验分析了橡胶垫对隧道衬砌管片接触特性的影响。试验结果表明:混凝土与混凝土直接接触时剪切应力随剪切位移变化过程可分为弹性、塑性硬化和理想塑性变形3个阶段;混凝土试件粘贴橡胶垫后,接触面出现明显的软化变形阶段,橡胶垫在混凝土之间起到良好的缓冲作用,可以释放应力,延缓管片的失稳破坏过程。采用Archard非线性摩擦幂次准则描述了两种接触条件下接触面剪切峰值应力与轴向应力的关系,为类似接触问题剪切峰值应力的预估提供依据。