冲击荷载作用下钢结构工业厂房墙面板加固技术研究

为研究适用于钢结构工业厂房的抗爆加固技术,以钢结构工业厂房为研究对象,开展工业厂房原型结构设计、爆炸载荷的确定及现场毁伤后果评价研究,提出加固技术措施。试验结果表明:在螺栓连接处加垫片、加钢带的加固方式对钢结构工业厂房墙面板抗爆能力有不同程度的提升,在墙面钢板强度足够时,厂房迎爆面上中部檩条跨中部位会出现弯曲甚至断裂破坏。

强冲击载荷作用下柴油机连杆大头瓦磨损机理研究

针对强冲击载荷作用下柴油机连杆大头瓦磨损机理开展研究,基于微观弹性流体润滑与多体动力学理论,构建了柴油机曲柄连杆机构多体动力学模型,对连杆大头瓦进行润滑仿真研究,获得轴瓦瞬态润滑特性,掌握油膜压力、粗糙接触压力以及油膜厚度变化规律。在此基础上,研究不同轴瓦间隙、工作负荷及转速条件对大头瓦润滑特性的影响,分析油膜力、粗糙接触力以及峰值油膜压力的变化规律;进一步,建立磨损模型分析强冲击载荷作用下大头瓦磨损深度。理论方程结果通过故障模拟实验进行了验证,可为连杆大头瓦磨损故障机理与故障诊断研究提供指导。

小型强冲击试验机气动弹射装置动态特性研究

【目的】由于舰载设备所受高脉冲威胁越来越强,为了提高其抗冲击上限,针对小型设备,提出一种小型强冲击试验机系统方案。【方法】根据系统工作流程,阐述小型强冲击试验机工作原理,基于气缸弹射原理来建立数学模型,使用AMESIM对气缸弹射装置进行仿真分析,对试验台与波形发生器进行动态特性研究。【结果】该气动弹射装置通过调节储气罐压力来改变试验台的碰撞速度,与波形发生器相撞时,可获得较为理想可控的加速度脉冲,并通过气缸工作原理,控制气体压力防止二次碰撞。【结论】试验结果表明,该冲击试验机气动装置满足设计要求。

强冲击荷载作用下钢结构建筑毁伤后果研究

为研究现行典型钢结构建筑受强冲击荷载下毁伤情况和毁伤机理,开展了典型装配式钢结构工业厂房原型试验,并对强冲击荷载作用下试验厂房毁伤模式进行了模拟分析。研究表明:现行建筑标准下装配式钢结构工业厂房整体抗强冲击荷载能力较弱,墙面钢板在强冲击荷载作用时发生持续振动导致钢板连接处发生撕裂,振动频率与冲击荷载值成正相关关系。研究成果可为钢结构建筑抗强冲击荷载防护设计及加固提供参考。

强冲击载荷对滑靴副磨损过程承载特性的影响

超负荷加载运行是使液压泵寿命加速退化的常用方法,强冲击载荷是其中一种有效的加载形式,为研究强冲击载荷作用下滑靴副磨损过程的承载特性变化规律及液压泵寿命退化机制,考虑滑靴沿斜盘表面的倾覆,建立滑靴副正常状态的承载特性方程;通过确定冲击载荷作用产生磨损的条件,定义滑靴底面磨损轮廓结构参数,推导滑靴副在强冲击载荷作用下磨损过程的油膜承载特性方程,探索强冲击载荷对油膜压力分布、油膜厚度分布以及抗冲击载荷参数的影响。分析结果表明:随着强冲击载荷和冲击次数的增加,最小油膜厚度均有减小的趋势;而随着强冲击载荷冲击次数的增加,滑靴磨损量将逐步增大,在磨损轮廓处油膜厚度将逐渐减小,油膜压力将逐渐降低;密封带宽度将逐渐变窄,抗冲击载荷能力将逐渐变弱且磨损程度愈发严重。

强冲击荷载作用下加无粘结预应力筋格栅坝动力响应分析

泥石流拦挡坝主要以增加自身刚度来提高其拦挡能力,但对于巨石块的碰撞,坝体刚度越大,其受冲击力也越大,相应的坝体结构破坏也越大。创新性地将无粘结预应力筋设置在普通格栅坝中,利用ABAQUS软件对普通格栅坝和加无粘结预应力筋格栅坝在相同冲击条件下(以10m/s的冲击速度)坝体被撞后动能的变化、加速度响应值、位移值和Von-mises应力进行了有限元数值模拟计算与对比分析。结果表明:加无粘结预应力筋格栅坝比普通格栅坝能吸收更多的冲击能量,冲击方向的加速度响应值更小,具有更好的抗冲击性能。

强冲击荷载下岩石破坏三维数值模拟

采用基于有限差分的拉格朗日、欧拉相结合的方法,对强荷载冲击下岩石材料破坏进行了数值模拟。在欧拉步中引入模糊方法处理界面,考虑了岩石材料、金属材料、空气的多物质场,给出了模拟结果和几个关键点的压力曲线。对强冲击荷载下岩石破坏研究具有重要的意义。

强冲击荷载下RC板失效仿真研究

为了更有效地模拟强冲击荷载作用下混凝土材料的失效行为,采用LS-DYNA软件,基于HJC模型,建立弹体冲击钢筋混凝土(RC)板有限元模型,研究失效类型、主应变、剪应变和应力等参数对弹体侵彻混凝土并贯穿RC板的影响规律。结果表明:当失效控制参数FS值取0或1.0~1.5时,部分模型的弹体未能贯穿RC板,与试验现象不符;当FS值为0.1~0.9时,弹体侵彻贯穿RC板后的残余速度随FS值的增大而减小,其中FS值为0.3~0.8时,模拟得到的残余速度与试验值吻合较好;在模型中添加失效准则,当主应变取0.225~0.275或剪应变取0.4~0.5时,弹体以606、746、1058 m·s^(-1)的速度冲击贯穿RC板的残余速度计算值与试验值更接近;在考虑主应变失效、剪应变失效或二者共同作用时,FS值为0.8时的模拟结果与试验结果的吻合程度较好;拉伸应力失效准则不适用于较薄RC板遭受强冲击荷载作用的情况。

基于修正D-P准则的迫击炮座钣-土壤模型在强冲击载荷下的动态响应

目前在ABAQUS软件中计算迫击炮座钣模型时选择的土壤计算模型是软件中自带的D-P(Drucker-Prager)模型,与实际情况存在一定差距。为提高某迫击炮座钣-土壤耦合模型的计算精度,建立座钣-土壤耦合有限元仿真模型,将一种修正的D-P准则应用于迫击炮座钣-土壤耦合计算中的土壤屈服准则,该准则引入了一种角隅模型,考虑了拉剪屈服曲线的修正。并且,为验证应用效果,设计并开展强冲击载荷下迫击炮座钣-土壤动态特性试验,获得座钣及土壤中测点的动态响应值。数值计算和试验测试结果表明,修正D-P屈服准则可以较好地描述试验现象,从而可提高迫击炮座钣-土壤耦合模型的计算精度,为座钣的设计提供参考。

强冲击试验方法研究

强冲击试验是为了考核验证设备、产品或零部件抗强冲击的能力,这类试验要求的过载量值小到几十到几百个g,大到几千甚至几万个g.近年来,强冲击试验的需求日益增多.本文提出了基于火炮的强冲击试验方法,该方法可以实现1 000 g^20 000 g的强冲击试验.利用该试验方法,在大量分析研究的基础上设计了试验方案,对某航空产品进行了强冲击环境模拟试验,试验测试数据与理论设计完全吻合,验证了该试验方法的正确性和科学性.

油田开发中储层岩石重复强冲击致裂效应模拟实验研究

在石油开发工程中,由于在渗透率低且岩性较为坚硬的储层采用水力压裂效果不佳,重复强冲击技术应运而生。利用岩石冲击损伤模拟实验装置和单轴刚性液压机,对不同加载速率和不同冲击次数条件下饱和、干燥和不同渗透率的岩石进行重复冲击实验,测量不同重复加压阶段岩石渗透率的变化情况。实验表明:岩石强度随加载速率的提高不断变大,随重复加载次数的增加而逐渐降低,裂缝条数随冲击速率的增加而增多;单次加载岩石渗透率有先减小后稳定再增大的变化;在不同阶段重复加载渗透率有不同的变化。