基于正交设计的柱锥结合药型罩多参数结构优化

为了改善柱锥结合药型罩形成的射流稳定性较差,侵彻能力有待提高的问题,通过正交优化设计,改变柱型药型罩材料、柱型药型罩高度h以及柱型药型罩顶部厚度b,研究柱锥结合药型罩射流成型的断裂前头部速度、断裂时间、有效长度综合的最优方案组合。选取L25(56)正交优化表,通过AUTODYN软件进行数值仿真,得到了3个因素对3个指标影响程度的主次顺序。结果表明:射流断裂前头部速度的影响因素依次为:柱型药型罩高度、材料、顶部厚度;射流断裂时间的影响因素:柱型药型罩的材料和高度相同,其次为顶部厚度;射流有效长度的影响因素依次为:柱型药型罩的材料、高度、顶部厚度;综合分析,得到方案A:NICKEL,h=10 mm,b=1.5 mm,方案B:NICKEL,h=10 mm,b=2 mm形成的射流整体效果较好。

柱锥结合罩射流成型过程试验研究

为了更好地研究柱锥结合罩射流成型过程,采用300 kV脉冲X光机试验研究了柱锥结合罩弹射流形成过程,并进行了数值模拟对比分析。共进行九发子弹爆炸试验,得到18幅不同时刻的射流照片。研究了射流头部速度、射流长度时程曲线等变化规律。研究结果表明:柱锥结合罩圆柱部分仅仅形成低速杵体,对破甲子弹射流质量和速度的贡献很小;受"激波效应"影响,射流头部速度(6738 m.s-1)小于数值模拟值(6824 m.s-1)。

柱锥结合罩压垮过程数值模拟

为了更好地研究柱锥结合罩的成型机理,建立了带壳体柱锥结合罩战斗部药型罩压垮、形成射流的仿真计算模型,仿真研究了药型罩压垮成型过程和初始射流形成特性,并与锥型罩初始射流特性进行了对比分析。结果表明:柱锥结合罩初始射流是由圆柱部分罩材料径向压缩和沿轴线向下流动变形而形成;与形同锥角和壁厚的锥型罩相比,柱锥结合罩初始射流头部速度可提高1 km/s以上,射流质量密度更大、分布更均匀,对提高射流破甲效应极为有利。

Fermat原理求解柱锥系统二阶反射问题

以圆柱和圆锥二阶系统的反射寻迹为例,结合费马原理和反射定律,推导出各反射点Z坐标的解析表达式,从而减少了寻迹方程中未知数个数,使计算时间显著缩短,也提高了结果精度,文中给出了应用实例.利用类似的方法可以解决其他类型的二阶反射寻迹问题,也对高阶反射问题求解起一定的参考作用.

柱锥结合罩射流成型过程数值模拟研究

为了更好地研究柱锥结合罩的成型机理,建立了带壳体柱锥结合罩战斗部仿真计算模型;得出了射流头部速度与射流最大速度变化规律;并分析了时程曲线的变化趋势以及产生这种变化的原因。针对柱锥结合罩结构的特殊性,合理的选用材料模型及单元算法等参数,运用LS-DYNA 3D对射流的形成进行了数值模拟。研究结果表明:柱锥结合罩在压垮过程中会形成上部锥角较大、下部锥角不变的双锥罩;射流形成初期射流头部较细、其后逐渐加粗;随着指向射流头部的质量输送作用持续进行,射流头部产生了质量堆积现象。

柱锥体环形切割器壳体飞散仿真研究

为研究串联战斗部前级装药对后级随进战斗部的影响,验证在现有导弹战斗部前端加装环形聚能装药的可行性,利用ANSYS/LS-DYNA软件进行了柱锥体环形切割器壳体飞散的数值仿真,得到了在其后级随进战斗部之前的空气域中的飞散路径,获得了这部分空气域内的爆炸响应冲击波的时间-压力历程。仿真结果表明,柱锥体环形切割器壳体破裂后,以壳体端部和壳体内侧上部对后级随进战斗部的影响为主,而内侧上部壳体受爆轰波影响形成聚能侵彻体对后级随进战斗部的影响最大,这为串联战斗部中对后级随进战斗部的隔爆设计打下了基础。

生物柱锥式螺旋模型

自从阿基米德(Archimedes)第一部关于螺旋结构的著作问世以来,螺旋现象引起了人们的重视和研究。植物的叶、叶柄、茎等变态形成的藤、蔓或卷须往往是以螺旋形式攀缘缠绕;动物体表有毛的兽类,在头额顶上或背上都有1、2个毛螺,毛呈螺旋排列。本世纪30年代,阿基特伯利(Astbury)首次用x射线研究蛋白质结构,发现角蛋白类中多肽链有不同方式的盘旋或卷曲,第一次发现生物大分子的螺旋结构;

柱锥结合药型罩射流成型及侵彻威力数值模拟

采用有限元软件Autodyn对柱锥结合药型罩在爆炸载荷下射流成型及侵彻性能进行了数值模拟,分析了圆柱罩部分直径及长度的尺寸效应,得到射流速度、有效长度、侵彻深度、穿孔直径等参数。研究结果表明:柱锥结合药型罩可以形成头部速度更高、侵彻能力更强的射流,随着圆柱部分直径和长度的增大,射流头部速度达到8110 m/s;当圆柱部分直径取30 mm,长度取20 mm时,聚能装药在最佳炸高下能完全穿透550 mm厚的钢靶。

柱锥相贯薄壁类零件展开下料

应用几何学的理论方法，并结合生产实际对形体相贯问题进行理论和实践研究，得出了柱锥相贯薄壁类零件相贯线上特殊点的计算方法、展开下料的通用计算公式及实用的下料方法。

柱锥结合药型罩的数值模拟优化设计

为了研究圆柱结构直径/高度比值对柱锥结合药型罩形成射流性能的影响,采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对不同圆柱结构直径/高度比值的柱锥结合药型罩在爆炸载荷下射流的成型过程进行了模拟,并进行侵彻能力验证,得到了6种射流的头尾部速度、拉伸长度等相关参数,通过研究对比获得了最佳圆柱壳体直径/高度比值。研究表明:装药结构一致情况下,圆柱结构直径/高度比值为3/3的柱锥结合药型罩形成射流的形态最稳定,抗拉伸性能好,且侵彻能力最强,相比圆柱结构直径/高度比值为3/1的柱锥结合药型罩,其对45号钢板的侵彻能力提升了约27.5%。

柱锥相贯薄壁类零件展开下料的研究

针对机械生产中十分常见而又极难解决的形体相贯问题，应用空间解析几何学和画法几何学的理论方法进行研究，得出了柱锥相贯薄壁类零件相贯线特殊点的计算方法和下料展开的通用计算公式与实用的下料方法。

如何求柱锥交线V面投影的最右(左)点

本文探讨了求柱锥交线Ｖ面投影最右（左）点的正确方法。

如何求柱锥交线V面投影的最右(左)点

在几乎所有高校的画法几何教材中,在讲授回转体的贯线时,都选用了这样一道典型的例题:求轴线正交的正圆柱和正圆锥的相贯线:

柱锥正交相贯中特殊点的求证

求作相贯线时,如何准确找出特殊点是作图的关键,因为特殊点决定交线的形状。本文就圆柱与圆锥正交中,特殊点A点的正确求法及存在的模糊认识进行讨论。

三角形排列波浪锥柱绕流流动特性数值分析

采用大涡模拟方法,分析了亚临界雷诺数为3 900时三角形排列波浪锥柱的横流向间距比和顺流向间距比对其升阻力特性、尾流干涉效应及三维流动结构等的影响.结果表明,上游2个波浪锥柱的升阻力特性受下游波浪锥柱影响较小,下游波浪锥柱处于上游双波浪锥柱尾流中,其升阻力特性受横流向间距比和顺流向间距比影响更为显著.3个波浪锥柱间的流动状态可分为邻近干扰、漩涡撞击和涡相互作用状态.在漩涡撞击状态下,上游波浪锥柱尾涡得以发展充分,周期性撞击在下游波浪锥柱表面,从而产生较大的脉动升力.横流向间距比、顺流向间距比分别为3和6时,下游波浪锥柱脉动升力系数较单直圆柱提升了20.93倍.

亚临界雷诺数下串列双波浪锥柱绕流数值模拟

针对风力俘能结构布局问题,基于大涡模拟(LES)方法,在亚临界雷诺数下(Re=3900)研究有限长串列双波浪锥柱的升阻力特性及其流动结构随间距比的变化规律。结果表明:由于上游波浪锥柱的影响,下游波浪锥柱的脉动升力系数大幅增大,当间距比为3时,表面时均压力系数分布形式呈反向分布;随间距比增加,上游波浪锥柱尾流充分发展,并产生大量肋状涡撞击在下游波浪锥柱表面,下游波浪锥柱产生大的脉动升力,相较于单直圆柱提升约15.3倍,阻力系数降低约0.172。所得结果可为风力俘能结构布局提供有益参考。

任意边界条件下旋转功能梯度锥-柱连接壳行波模态分析

连接壳结构广泛应用于船舶推进系统中,其边界条件复杂,而且在旋转运动下会产生行波模态,对推进器的动力学性能具有重要影响。为了推进功能梯度材料在船舶海洋工程中的应用,本文通过弹簧模拟壳体结构的边界条件,建立旋转功能梯度锥-柱连接壳的动力学模型,探讨旋转功能梯度锥-柱连接壳的行波模态特性。基于Love薄壳理论,运用弹簧模拟结构两端的边界条件以及圆锥壳和圆柱壳连接界面的连续性条件,推导考虑旋转运动引发的科氏力和离心力的功能梯度连接壳能量方程;以Chebyshev多项式为基底构造位移函数,建立旋转功能梯度连接壳的模态频率方程;利用Rayleigh-Ritz法求解连接壳的行波模态频率;通过收敛性分析确定边界弹簧和接触弹簧的刚度取值范围以及Chebyshev多项式所需要展开的项数;分析环向波数、陶瓷体积分数指数、圆锥角、转速以及任意边界对行波模态频率的影响。结果表明:旋转转速越大,连接壳的前后行波分叉行为越明显;轴向弹簧刚度对行波模态频率影响最大;相比于传统的能量法,采用弹簧模拟边界提高了计算效率,而且连接壳在弹性边界下的行波特性变化较大,说明了采用弹簧模拟任意边界的必要性。

基于塑性弦线法的深水爆炸下加筋锥柱壳变形模型

为探究凸型加筋锥柱壳在静水压与深水爆炸载荷联合作用下的动态响应,在塑性弦线模型基础上考虑静水压载荷、锥角因素,将问题简化为求解拥有初边界值的波动方程,利用特征值展开将肋间板壳径向位移表示为无穷级数的形式,并对每个特征值计算相应的卸载时间,以此显示冲击波载荷的衰减特性。使用有限元程序Abaqus对半锥角为20°的凸型加筋锥柱壳开展最大深度500 m、最大冲击因子0.79 kg 0.5/m的水下爆炸数值模拟研究,对邻近结合处的柱段、锥段肋间板壳的理论模型计算结果进行验证对比和讨论。研究结果表明:与不计静水压相比,静水压使得肋间板壳刚度减小——最大位移出现时刻延滞,最终径向位移随水深而增大;在不同冲击因子下,理论模型与数值模拟最终径向位移误差最大为21.7%(锥段),最小为2.0%(柱段);由于锥角的存在,肋间板壳位移不再关于中心点对称分布,中心点最终位移较柱段减小40%以上。

基于气味活性值的旋转锥柱处理前后黄瓜特征香味成分分析

为分析对比旋转锥柱提取前后黄瓜特征香味成分的富集效果,采用气相色谱-质谱联用技术结合气味活性值(odor activity value,OAV)确定显著影响黄瓜特征风味的挥发性物质,明确旋转锥柱提取前后黄瓜特征香味成分的差异性。结果表明,黄瓜旋转锥柱提取前后指纹色谱图明显不同,其化合物的种类和含量存在较大差异;依据香味数据库共筛选出52种挥发性香气成分,提取前为30种,总含量为1225.60 mg/kg,提取后为52种,总含量为2522.01 mg/kg,特征致香物质被有效提取富集;OAV分析结果表明,旋转锥柱提取前有18种重要香气成分(OAV>1),提取后有28种重要香气成分(OAV>1),C6~C9的醛类和醇类成分对黄瓜特征风味的形成影响极显著,具有特征蔬菜青香和黄瓜似香气的(E)-6-壬烯醛、(Z)-2-壬烯醛、(E)-2,(Z)-6-壬二烯醛和(E)-2,(Z)-6-壬烯-1-醇等成分经旋转锥柱提取后其OAV尤为突出。该研究可为黄瓜特征风味香原料的制备及黄瓜果味附加产品的开发提供参考。