基于CEL法的破损边界附近气泡动力学特性研究

为研究船舶受到水下爆炸冲击波打击后遭受气泡二次冲击,对船体产生破损甚至折断这一类问题,气泡与破损边界的相互作用机理。将破舱壁面简化为具有圆形破口的弹性壁面,基于耦合欧拉-拉格朗日法建立了破损边界附近水下爆炸气泡动力学模型,将数值结果与模型试验结果进行对比,验证了所建立方法的有效性。在此基础上,研究了气泡射流、气泡体积、脉动周期,以及气泡对壁面冲击损伤的影响,探明了不同破口参数下气泡的脉动规律和射流穿透破口、撕裂等特征规律。为高能武器的研发和舰船破损后安全防护提供理论和技术支撑。

多个关键部件产品的破损边界

目的得到矩形冲击下具有多个关键部件产品的破损边界,并分析破损边界在线性和非线性(正切型和双曲正切型)情况下的变化规律以及影响因素。方法首先,使用集中质量法建立多自由度离散包装系统模型;然后,运用牛顿第二定律推导系统动力学方程,经无量纲处理后获得系统的无量纲动力学方程;最后,应用四阶龙格库塔法进行求解,获得系统的动力学响应,得到破损边界。结果相较于线性包装材料,双曲正切型缓冲包装材料可以扩大包装件的非破损区,而正切型缓冲包装材料则相反,且影响程度与非线性参数成正比;在特定情况下,不同关键部件的破损边界曲线存在相交情况。结论不同类型的冲击会导致不同关键部件的破损,实际物流过程中要考虑所有关键部件的保护。

立方非线性双层包装在矩形方波冲击下破损边界曲线的研究

建立了双层包装的非线性包装缓冲模型,运用四阶Runge-Kutta方法,算出模型冲击响应谱及其破损边界曲线,得到了质量比、阻尼比、材料增长率比对冲击谱和破损边界曲线的影响规律。

考虑易损件的正切型包装系统冲击破损边界曲面研究

以正切包装系统为例,研究考虑易损件的非线性包装系统在半正弦脉冲激励下的冲击特性,提出考虑易损件的产品包装系统冲击破损边界曲面新概念,讨论了频率比、脉冲激励幅值和系统参数对易损件破损边界的影响规律。结果表明,频率比、脉冲激励幅值和系统参数对易损件冲击破损边界影响显著。研究结论为产品包装设计提供科学依据。

矩形波冲击时发泡聚苯乙烯衬垫破损边界研究

研究发泡聚苯乙烯缓冲衬垫简化模型的包装材料在矩形波脉冲激励下的冲击响应,建立动力学模型,应用四阶龙格-库塔法求解,从而得到产品包装系统的冲击谱和破损边界曲线,结果表明,脉冲幅值m、发泡聚苯乙烯缓冲衬垫的系统参数(α、β)对系统冲击谱和破损边界曲线有显著的影响.

多层堆码包装系统冲击动力学特性研究(Ⅱ)：破损边界

研究多层堆码包装系统在半正弦脉冲激励下的冲击特性。建立多层堆码包装系统动力学模型,得到系统动力学方程并求解。依据结果提出评价系统破损特性的组合破损边界曲线概念,并讨论了脉冲幅值、材料阻尼及堆码层数对组合破损边界的影响。结果表明,脉冲幅值对组合破损边界没有影响,阻尼和堆码层数影响显著。

矩形波冲击时瓦楞纸板衬垫破损边界曲线的研究

根据瓦楞纸板平压静态模型 ,建立了动力学方程。通过数值计算方法 ,研究瓦楞纸板在矩形波激励下的冲击响应 。

用分析－数值法求解非线性包装系统的产品破损边界曲线

应用非线性动力学方程的分析－数值解法，推导了矩形冲击时非线性包装系统的破损边界曲线，研究了非线性项对破损边界曲线的影响，分析了影响破损边界曲线安全区范围大小的因素。

破损边界理论局限性的讨论

传统的破损边界理论是用冲击实验机求取冲击加速度,然后绘制破损边界曲线,从而确定产品的破损条件。根据智能三维加速度测试仪测得的跌落曲线,提出了破损边界理论的局限性。

半正弦波冲击时瓦楞纸板破损边界研究

根据瓦楞纸板平压静态模型,研究瓦楞纸板缓冲衬垫简化模型的包装材料在半正弦波激励下的冲击响应,建立动力学方程.应用四阶龙格-库塔数值法求解,从而得到瓦楞纸板包装系统的冲击谱和破损边界曲线,讨论了相关参数对它们的影响.结果表明,瓦楞纸板缓冲衬垫的系统参数(α、β、γ)对系统冲击谱和破损边界曲线有显著的影响.

半正弦激励下烤箱脆值及破损边界曲线试验分析

目的为了获取烤箱产品在半正弦激励下的破损边界曲线和机械冲击脆值,解决因脆值选取不合理而造成的过包装问题。方法参考ASTM D 3332及相关理论,并通过预试验确定试验的相关参数,根据预试验参数,分别进行产品临界速度变化量测定试验,以及临界加速度测定试验,从而确定产品的破损边界曲线和脆值。结果该产品的临界速度变化值Δvc=2.27 m/s,第1次和第2次临界加速度测量值分别为Gm1=72.93g,Gm2=65.06g,脆值G=52g,并得到了破损边界曲线。结论试验结果为缓冲包装设计提供了可靠的脆值数据,为包装结构设计的合理性提供依据;试验中运用的产品破损边界曲线及产品本身的机械冲击脆值的测定方法对同类试验具有一定参考意义。

缓冲包装设计中构建破损边界曲线的新途径

多年的运输包装实践说明,根据传统破损边界曲线(DBC)得到的产品脆值应用到缓冲包装设计时,常会产生保守性,导致过度包装及包装材料的浪费等。根据瞬态振动理论中冲击响应谱(SRS)的基本特性,采用Biot模型代表一个产品的结构系统模型,则该结构系统是由一系列单自由度(SDOF)质量-弹簧振子所组成,再获得其SRS。通过现代的实验装置及先进测头可以获得结构系统中易损元件的SRS。然后根据工程力学中动荷系数的概念,在上述易损元件SRS基础上,设定易损元件危险点处最大应力达到弹性极限时,SRS表示的最大响应加速度值即达到了临界值,在此基础上绘制新的DBC,据此可求得基于响应加速度的新脆值。此新脆值使用在缓冲包装设计时,将会避免上述传统脆值可能带来的保守性。

脉冲波和阶跃波输入的产品破损边界

以产品包装破损极限理论为基础,以有限上升阶跃波为例,对阶跃波和脉冲波作用下的产品破损边界曲线进行了求解,并对其进行了系统的分析和比较。

脉冲波和阶跃波输入的产品破损边界

以产品包装破损极限理论为基础，以有限上升阶跃波为例，对阶跃波和脉冲波作用下的产品破损边界曲线进行了求解，并对其进行了系统的分析和比较。

半正弦波冲击下瓦楞纸板缓冲包装衬垫破损边界的研究

以瓦楞纸板平压本构模型为基础,建立动力学方程,研究相关参量对瓦楞纸板缓冲包装系统冲击谱和破损边界的影响,并通过数值计算得到结果,表明瓦楞纸板缓冲性能与阻尼系数、线性参量、正弦参量及正切参量关系显著。

线性系统破损边界曲线理论的研究

本文主要研究了线性系统包装件在半正弦波、后锯齿峰波和矩形波激励下的冲击谱及破损边界曲线，进而提出了影响产品破损的主要因素；更能确切地描述产品的破损规律．

三次型非线性包装破损边界曲线的研究

本文主要研究了三次型非线性系统包装件在半正弦波激励下的冲击谱及破损边界曲线，进而提出了影响产品破损的主要因素，更能确切地描述产品的破损规律．

半正弦波冲击时发泡聚苯乙烯衬垫破损边界曲线的研究

为研究发泡聚苯乙烯缓冲衬垫包装材料在半正弦波脉冲激励下的冲击响应 ,建立了动力学模型 ,应用数值计算方法 ,从而得到产品包装系统的冲击谱和破损边界曲线 ,结果表明 ,脉冲幅值、发泡聚苯乙烯缓冲衬垫的系统参数 (α、β)对系统冲击谱和破损边界曲线有显著的影响。

斜支承系统包装物体的跌落破损边界研究

以斜支承系统为研究对象,建立系统无量纲跌落冲击动力学方程。应用龙格—库塔数值分析方法,以系统特征参数、无量纲跌落冲击速度以及支承角或阻尼比为基本评价量,构建系统的二维跌落破损边界曲线和三维跌落破损边界曲面,讨论系统阻尼比、系统支承角以及系统特征参数等对跌落破损边界的影响。研究表明,系统特征参数、无量纲跌落冲击速度以及系统阻尼比对破损边界影响显著,系统存在最佳阻尼匹配,当系统阻尼比接近最佳匹配值时,系统对产品具有良好的保护性能,降低系统的特征参数或减小系统支承角可改善对产品保护性能。研究结论可为斜支承系统设计提供理论依据。

基于MATLAB/GUI的非线性包装系统破损边界计算软件设计

基于MATLAB/GUI开发出了用于求解破损边界曲线的软件,并独立于MATLAB程序。该软件可用于求解各类非线性包装系统在脉冲激励下的冲击谱响应及破损边界曲线,为包装动力学计算奠定基础。简要给出了软件设计步骤,最后给出了工程应用实例。