基于随机本构模型的HTPB推进剂装药结构完整性评估

针对HTPB推进剂力学性能的分散性问题,引入用对数正态概率密度函数描述的随机参数,构建随机本构模型,开展了基于随机本构模型的发动机药柱在点火增压工况下的结构完整性分析。结果表明:通过随机本构模型预测的5组应力应变曲线与试验的5组应力应变曲线重合度较高,试验曲线全部落在95%的概率区间之内,随机本构模型可以较好地反映推进剂材料的分散性;药柱的力学响应与随机参数有关,最大Von Mises应力、最大Von Mises应变、最大位移、最大损伤指数及安全系数均与随机参数呈近似线性关系;基于试验曲线拟合的本构模型和基于概率区间预测的随机本构模型获得的药柱力学响应误差不超过1%,基于概率区间预测的随机本构模型可以准确预测点火增压载荷下的药柱力学响应。

考虑NEPE推进剂力学性能拉压不对称性的装药结构完整性分析

为研究NEPE推进剂拉压不对称性对其装药结构完整性的影响,构建了考虑拉压不对称性的推进剂含损伤非线性本构模型,提出一种考虑拉压不对称性的装药结构完整性评估方法,并对轴向和横向联合过载作用下NEPE推进剂药柱进行了结构完整性分析。结果表明:在轴向和横向联合过载作用下,NEPE推进剂药柱处于拉压共存状态,且药柱的拉伸和压缩区域与推进剂本构模型无关;推进剂的拉压不对称性对其力学响应有一定的影响,考虑拉压不对称性的最大等效应变为1.54,介于分别由拉伸本构计算得到的应变0.193和压缩本构计算得到的应变0.100之间。考虑拉压不对称性的安全系数为5.68,大于未考虑时的安全系数1.73和4.98,传统的结构完整性评估方法较为保守。

氢气爆燃条件下安全壳结构完整性分析

该文主要针对氢气爆燃条件下安全性进行仿真研究,通过数值仿真获得不同工况下发生氢气爆燃时安全壳内压力场、温度场的空间分布与时间演化特征,获得氢气发生爆燃时作用于安全壳内壁及安全壳内完整、可信的压力、温度载荷数据,从而为安全壳及设备的力学响应分析提供输入参数。模拟结果表明,在安全壳内氢气爆燃爆轰所产生高温和高压的影响下,安全壳结构的最大变形为95.274 m,最大应力约为2.6E+11 Pa,远大于安全壳所用结构钢材料的屈服极限,安全壳发生塑性变形,结构遭到根本性的破坏。

一种基于多传感器模块的城镇燃气管道结构完整性设备研究

城镇燃气管道作为重要的城市基础设施,其结构完整性直接关系到城市燃气的供应安全与稳定。结构完整性失效可能导致燃气泄漏,从而引发安全事故,对公众生命财产安全构成严重威胁,因此对城镇燃气管道结构完整性的监测和管理具有重要意义。文章重点介绍装置的研究方法和技术路径、结构及工作工程。研发的原理样机在DN100mm管道中进行的实验结果表明,该检测器整体性能达到设计指标,能够显著提高燃气管道的安全性,预防潜在的结构完整性失效。

城镇燃气管道结构完整性内检测技术研究现状与挑战

本文对城镇燃气管道结构完整性内检测技术进行了综述,介绍了其研究背景、发展现状、存在的问题以及未来研究方向。通过对多种检测方法的比较和分析,指出了当前内检测技术的发展趋势和亟待解决的问题。

“固体发动机药柱结构完整性”专栏导语

固体发动机是各类导弹武器和火箭的常用动力装置之一。近年来,新型高性能固体发动机研制提出了高装填分数、宽温适应性和强界面粘接性能等苛刻要求。在制造、运输、贮存、维护、使用等全寿命周期过程中,固体发动机会受到温度载荷、振动载荷。

序贯载荷下考虑泊松比的药柱结构完整性分析

为研究序贯载荷下固体推进剂泊松比变化对药柱结构的影响规律,基于线黏弹性本构方程,选取了固体火箭发动机的固化降温、立式贮存和低温点火三种典型载荷,分别进行单一载荷和序贯载荷下考虑泊松比取值变化的药柱结构完整性分析。结果表明:与单一载荷相比,序贯载荷下药柱的结构响应较为显著;序贯载荷下药柱泊松比不变时,随着工况1~6组的泊松比不断增大,固化降温和立式贮存的药柱应变也随之增大,低温点火时药柱应变随之减小,泊松比为0.497 0可满足安全性要求;序贯载荷下药柱泊松比改变时,泊松比取值较大(0.499 5、0.499 6)对固化降温和立式贮存的药柱应变影响较小,而对低温点火的药柱应变影响较大,固化降温和立式贮存时取泊松比均为0.495 0、低温点火时取0.499 5可满足安全性要求;分别计算了单一载荷和序贯载荷下随泊松比取值变化的药柱结构安全系数,前者均满足结构完整性要求,后者部分满足结构完整性要求,表明序贯载荷下得到的安全系数比较保守。

固体发动机药柱结构完整性专栏征稿启事

新一代大射程、跨区域、立式长贮固体导弹发动机要求具有高装填分数、高压强、宽温适应和强界面粘接性能,对推进剂力学性能和药柱结构完整性均提出了严峻挑战。药柱结构完整性一直是固体发动机面临的重大基础性学术挑战,载荷的极端性、材料和工艺的不稳定性、测试的高安全要求均使得这一问题的解决变得极为复杂。深入研究固体推进剂和粘接界面力学性能的宏-细-微观跨尺度关联、工艺对装药力学性能的影响规律、发动机药柱结构性能的监检测技术,对认识药柱结构完整性破坏机理,提出可行的药柱结构完整性提升方案至关重要。近年来,国内在发动机药柱结构完整性学术研究和工程实践方面投入了大量的精力,取得了一些进展,为追踪报道药柱结构完整性方面的前沿研究成果,促进学术交流,引领行业发展,本刊特组织“固体发动机药柱结构完整性”专栏,拟在2024年第4期刊登,为相关领域的研究人员提供参考借鉴,进一步推动固体发动机药柱结构完整性理论、技术与应用的发展。

大跨距扶梯结构完整性安全评价初探

随着城市化和户外旅游业发展,大跨距扶梯需求增加,其研究集中多方面推动技术和标准完善。对大跨距高扬程扶梯结构完整性安全评价意义重大,可保障乘客安全、提高扶梯性能、促进行业发展。其存在结构设计、运行环境、维护管理风险。安全评价流程包括资料收集、现场检查、数据分析及结论与建议,要考虑实际情况并遵守标准规范。评估内容涵盖设计、材料、制造与安装、运行与维护、管理等多方面,从多个项目及具体内容进行综合考虑。未来大跨距扶梯结构完整性安全评价将更精准、智能、全面,应用先进技术手段,加强实时监测与预警,提升安全性能和行业水平。

基于钢结构桥梁完整性的设计方法分析

本文围绕钢结构桥梁完整性设计进行了研究,分析了钢结构桥梁适用范围,明确了钢结构桥梁完整性设计的理念、设计目标等,结合钢结构桥梁损伤的主要因素以及钢结构桥梁的应用现状,重点阐述了完整性设计的具体方法,包括结合区域环境实施方案设计、桥梁加劲肋设计、横向抗倾覆设计、焊接设计、耐腐蚀设计、其他细节设计。旨在提高钢结构桥梁设计水平和质量,使桥梁结构更具安全性,避免设计缺陷。

钢结构桥梁完整性设计与细节控制探讨

自工业化进程快速发展以来,因钢结构桥梁具备高效、环保及耐久性等特征,在工业领域中得到广泛应用,对交通基础设施发展也多有助益。但随着桥梁建设规模不断扩大及复杂性持续增加,如何使钢结构桥梁完整性设计与细节控制得到保证已势在必行。基于此,本研究将从钢结构桥梁设计要点着手分析,对钢结构桥梁完整性设计及细节控制进行深入探寻,以促进钢结构桥梁建设高效发展。

建筑结构完整性评估中无损检测技术的重要性分析

在途径当代所需施工之建筑中,对于其结构的整体性质进行评估,已被认为是保障其安全可稳定的首要步骤。针对此,本篇学论详细探讨了无损检查技术在考评建筑结构完整性方面的关键作用,此种技术由于具备非破坏特点、工作效率高和具有可靠性,因此在建筑业被广泛视为必需的工具。在故事的首篇,将为读者详解无损检测技术的基本原理以及对该技术多样的实施手法进程详细解读,接着将深入描述针对建筑完整性调查中如何应用此无损检查技术。在文尾,将对无损检测这项技术未来可能的发展规划以及其对于建筑界所产生的深广影响进行展望。

融合位置注意力机制与轻量化STDC网络的非结构化场景语义分割

近年来,非结构化道路分割已成为计算机视觉领域的重要研究方向之一.现有的大多数方法适合结构化道路的分割并无法满足非结构化道路分割的准确性与实时性需求.为了解决上述问题,本文对STDC网络进行改进,引入残差连接来更好地融合多尺度语义信息,还提出一种嵌入位置注意力模块的空洞空间卷积池化金字塔(PAASPP)来增强网络对道路等特定区域的位置感知能力.本文在RUGD与RELLIS-3D两个数据集上进行实验,所提出方法的MIoU在两个数据集的测试集上分别达到了50.78%和49.96%.

基于作战完整性的军用飞机结构强度发展思考

飞机结构作战完整性是一个综合性较强的结构通用质量特性,是飞机结构发挥作战适用性和作战效能的基础,主要包括耐久性、保障性、安全性、结构能力、生存性和修复性6方面的特性,且相同的结构设计技术对6方面特性的影响可能不同。为实现飞机结构作战完整性的提升,通过对飞机结构作战完整性概念及作战特点的分析,从结构作战完整性6个主要方面特性的角度出发,探讨了其对飞机结构强度的发展需求,并分析了典型结构设计技术对飞机结构作战完整性的影响,以期为飞机结构强度的相关分析提供参考和依据。

钻杆几何缩比相似性及结构完整性分析

石油钻杆结构复杂,工作环境严酷,在钻井作业中可能发生刚度、强度或断裂失效等结构完整性方面的问题,同时还可能出现与外激励耦合产生强烈共振等问题。为了便于发现石油钻杆振动引起的损伤或失效问题,本文首先在等强度假定下理论上研究了钻杆载荷与形变的几何缩比相似性,随后通过数值仿真方法探究几何缩比对钻杆结构完整性的影响并进行了实验验证。仿真结果表明,不同缩放比的钻杆在最大钻压、最大扭转以及复合载荷下其结构完整性均在安全范围内,同时验证了相似性理论。试验结果表明,缩小为原件1/4的钻杆试验件实测应力值与仿真值相对误差不超过12%,验证了仿真的准确性。综上可得,数值仿真结合样机试验的方法可为石油钻杆结构完整性评估提供技术支撑。

融合片内语义和片间结构特征的自监督CT图像分类方法

针对CT(Computed Tomography)图像分析存在人工标签稀缺、分类性能不佳等问题,文中提出一种融合片内语义和片间结构特征的自监督CT图像分类方法。该方法利用CT图像的层次结构特性和局部组成要素的语义特点,通过混淆切片生成算法对无标签的病灶部位图像进行处理,生成空间指数和混淆切片作为监督信息。在自监督辅助任务中利用ResNet50网络从混淆切片中同时提取与病灶部位相关的CT片内语义和片间结构特征,将学习到的特征迁移到后续医学分类任务中,使得最终模型从无标签数据中获得增益。实验结果表明,当被使用的有标签数据有限时,相比其他针对CT图像的二维模型和三维模型,所提方法的分类性能和标签利用效率更优。

某钻杆典型复合载荷工况下结构完整性分析

为了便于发现和解决作业过程中可能发生的钻杆损伤或失效等结构完整性破坏问题,采用有限元数值方法构建了某型号钻杆的三维模型,根据该钻杆实际工作情况,分别取压扭、压弯和压扭弯3种典型复合载荷工况,又分别在2种钻压、2种扭矩和3种弯曲载荷组合的工况下,仿真获取了钻杆的变形场、von Mises应力场和von Mises应变场分布,由此确定了该型钻杆的刚度与强度,进而评估钻杆的结构完整性。分析结果表明:在各种压扭组合载荷工况中,该钻杆的最大变形率为0.08%,最大von Mises应力位于钻杆后端仪器舱穿线孔壁处,屈服安全系数为1.56;在各压弯和压扭弯组合载荷工况时,其最大变形率分别为2.25%和2.28%,最大von Mises应力均位于前端仪器舱穿线孔壁处,屈服安全系数分别为1.94和1.70。该型钻杆的结构完整性满足要求。所得方法与结论可为钻杆的数值计算以及结构完整性分析提供理论与技术参考。

贯彻《军用飞机结构完整性大纲》的新螺旋桨设计

由于螺旋桨产生的滑流可以缩短飞机起降距离,因此降低了飞机对于机场跑道的要求。目前,螺旋桨在民用飞机和军用飞机上仍有大量发展和应用。我国飞机螺旋桨自主设计起步较晚,过去我国大型螺旋桨一直采用全金属实心桨叶,“新螺旋桨”是我国首次自行研制高性能复合材料螺旋桨。研制过程中,在气动力设计、结构强度、电调控制等方面遇到了一系列巨大挑战。《军用飞机结构完整性大纲》(GJB 775A—2012)作为飞机结构设计的顶层要求,在螺旋桨结构设计中依然发挥着重要作用,是保证新螺旋桨结构可靠性、经济性和产品寿命的重要手段。设计人员在研制中学习和贯彻《大纲》的要求和实施方法,克服了大量的技术难点和工程问题,最终成功地研制和装机了新螺旋桨。本文从《大纲》的五个任务出发,介绍了新螺旋桨研制中关于各个阶段任务的贯彻和实施,以及在此期间开展的有关理论分析和试验验证,系统地总结了《大纲》在螺旋桨结构设计中的实践和体会。希望文章能为今后同类产品的研制提供借鉴和参考。

基于鱼类完整性指数的嫩江(黑龙江省境内)水生态评价研究

为探讨嫩江(黑龙江省境内)水生态系统健康状况,对嫩江(黑龙江省境内)进行鱼类与底栖动物监测与数据采集,构建鱼类完整性指数(F-IBI指数),用RDA分析影响底栖动物群落结构的主要环境因子。结果表明:嫩江(黑龙江省境内)总体处于健康状态,Pearson相关性结果表明影响嫩江(黑龙江省境内)鱼类群落结构的主要环境因子是高猛酸盐指数,电导率与溶解氧。RDA结果表明COD、pH值、TN、NH_(3)-N、水温、Cond是影响底栖动物群落的主要环境因子,结果可为嫩江健康评价和保护提供参考。

固体火箭发动机药柱结构完整性研究进展

从推进剂及粘接界面力学性能、推进剂及粘接界面失效、发动机药柱及推进剂数值仿真方法、发动机药柱结构试验技术四方面,对药柱结构完整性发展现状进行了全方位多角度的评述,分析了目前固体发动机药柱结构完整性研究所面临的挑战,指出未来应重点发展推进剂和粘接界面力学特性及失效的多尺度表征和测试方法、先进数值仿真方法和发动机药柱结构试验技术,以及开发药柱结构完整性评估一体化平台。