Sandwich box测试分析结果及故障排除

可控震源在物探施工中具有灵活、高效、环保,采集资料后期处理多样化等特点,在物探施工中应用越来越广泛了。Sandwich box是用于测试可控震源的一款第三方测试工具,它能够比较全面反映可控震源施工过程中的技术性能,是可控震源年检和月检的一种重要手段,也是甲方开工验收的一项重要指标。因此对震源机械师来说能够熟练的使用这一工具和准确的分析测试结果就尤为关键了。

Optimization and analysis of composite sandwich box beam for solar drones

Solar drones have garnered considerably research attention in recent years due to their continuous cruising capability,and the feasibility of design schemes is sensitive to the weight of structure.Sandwich box beam composed of carbon fiber and polymethacrylimide(PMI)foam is conducive to realize the lightweight of structure.In this study,a two-stage optimization design methodology for sandwich box beam is proposed.This methodology is primarily based on a low-order analytical method for evaluating stress/deflection and the linear buckling analysis method combined with experimental correction factor for predicting the buckling eigenvalues.Subsequently,a case study was conducted using an 18-m wingspan solar drone,where the results of mechanical test verified the optimization results.For validating the use of sandwich box beam in solar drones of other scales,additional analysis was conducted based on three aspects:(A)effects of stiffness and stability constraints on the design of sandwich box beam;(B)crucial role of the weight of foam inter layer and application scope of sandwich box beam;(C)best method to improve the buckling eigenvalue of sandwich box beam.Overall,the methodology and general rules presented in this paper can support the design of light wing beam for solar drones.

波纹夹层结构增强的新型罐式集装箱及其设计方法

罐式集装箱因安全性高、承载量大、性价比高、运输灵活以及可以实现多种运输方式快速切换等特点,成为液体货物点对点运输的主要装备。近年来,大容量、高承载能力成为罐式集装箱发展的主流方向。提出了一种波纹夹层结构增强的新型矩形罐式集装箱,并建立了新型罐式集装箱罐体结构的理论设计方法。应用该方法设计了承载能力为1 MPa的新型罐式集装箱罐体,并将设计结果与有限元仿真计算结果进行对比。研究结果表明,相较于传统罐式集装箱,新型罐式集装箱的容量效率提升了17.2%;理论设计方法计算的应力分布特征与有限元计算结果一致,最大误差为6.21%,该理论设计方法可以满足工程需要。理论设计方法可以对任意正交各向异性夹层结构增强的新型罐式集装箱罐体进行设计,具有较高的可移植性。

蜂窝夹层结构汽车吸能盒吸能特性研究

本文研究对象为低速碰撞交通事故中起吸能作用的吸能盒,通过研究汽车吸能盒的结构参数找到提升其吸能特性的合理结构,分别以六边形、类四边形和类蜂窝夹层结构填充吸能盒,运用理论分析与数值仿真相结合的方法对传统吸能盒和蜂窝填充结构汽车吸能盒进行吸能特性研究,提升传统吸能盒的吸能特性。研究结果显示:通过填充后,吸能盒的吸能特性得到大幅提升,并且类蜂窝夹层结构吸能盒还降低了传统吸能盒的碰撞力峰值,具有重要的创新性,为汽车吸能盒的发展提供了一种新的选择,同时为汽车的安全性设计提供了重要的参考依据。

水夹层热芯盒热变形的防止与改进

从改进芯盒本体结构、顶芯结构及优化加热装置设计几个方面进行研究实践,结果表明开放式模框能有效缓解芯盒的受热变形,对加热装置和顶芯结构进行合理设计也是提高热芯制芯效率和砂芯质量的关键因素。

泡沫填充蜂窝夹层结构汽车吸能盒吸能特性研究

吸能盒是交通事故中尤其是低速碰撞最先进行溃缩吸能的结构,传统吸能盒一般为薄壁方形管结构,随着设计理念的发展,提升吸能能力最主要的两条路线为泡沫填充和复合夹层结构填充。本文分别将EPP泡沫填充六边形,类四边形和类蜂窝夹层,形成复合型泡沫填充蜂窝夹层吸能盒,采用理论分析与数值仿真的方式,以相应的碰撞评价参数对其进行吸能特性研究。结果表明:泡沫填充蜂窝夹层结构吸能盒大大提升了传统吸能盒的吸能能力,并且采用泡沫填充后,蜂窝夹层结构吸能盒的吸能特性也得到了进一步增强。

夹层结构曲面环形浮式桥墩防撞套箱碰撞分析

针对船舶撞击桥梁的安全问题,提出一种钢-聚氨酯-钢夹层板制作的新型曲面环形浮式桥墩防撞套箱.采用显式动力瞬态非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了船舶撞击桥墩的仿真模型,通过撞击过程中船舶撞击力和速度的变化,分析了船舶、防撞套箱、橡胶护舷、桥墩之间的能量转换以及防撞套箱撞击部位的受力和变形.研究表明:当防撞套箱受最不利撞击时,夹层板曲面环形桥墩防撞套箱能吸收70%的船舶撞击能量,且具有节省箱内加劲板及支架、构造简单、质量轻等特点.本文提出的桥墩防撞套箱具有良好的抗冲击性能和弹塑性能,为工程应用提供了理论依据.

圆端形夹层结构桥墩防撞浮箱的碰撞性能分析

为最大程度减轻撞击和满足柔性耗能防撞设计要求,采用钢-聚氨酯夹层板制造了一款圆端形桥墩曲面防撞浮式套箱,用于内河航道桥墩防撞;利用ABAQUS有限元软件建立了船舶、防撞浮箱、桥墩碰撞系统的计算模型,对不同角度撞击时该浮箱以及桥墩的受力影响、能量转换、拨动船头程度进行了分析.结果表明:最不利撞击时该浮箱具有良好的防撞效果,能吸收绝大部分的船舶动能,减少桥墩受力;在一般斜撞时该浮箱易拨开船头,将船舶绝大部分动能保留在船上,能更有效地保护桥墩.

剪切变形对夹芯复合材料悬臂箱梁挠度的影响

为了分析剪切变形对夹芯复合材料悬臂箱梁挠度的影响,推导了夹芯复合材料薄壁箱梁的等效弯曲刚度和剪切刚度,将夹芯复合材料悬臂箱梁等效为具有等跨度等刚度的均质箱梁;利用初等梁理论得到了考虑剪切变形的夹芯复合材料悬臂箱梁的挠曲线方程;分析了剪切变形对夹芯复合材料薄壁箱梁挠度的影响,为复合材料薄壁箱梁的设计提供了理论参考。

夹层结构导弹包装箱设计计算

玻璃钢夹层结构的导弹包装箱比加肋玻璃钢导弹包装箱具有更高的刚度、强度和稳定性 ,更能满足产品设计要求。

带加劲肋的圆端形夹层板桥墩防撞套箱受力分析

带圆端头的桥墩是常见的桥墩形式之一,为探讨该种圆端形桥墩在采用夹层板防撞套箱时内部设置不同形式和数量加劲肋对防撞性能的影响,采用数值计算法,通过静力等效的荷载作用方式,对分别设置不同数量的水平加劲肋和竖向加劲肋的夹层板防撞箱内、外层钢板在最不利正撞时的应力和变形进行了对比分析。结果表明:设置水平加劲肋和竖向加劲肋均能有效减小防撞箱撞击点处夹层板的应力,但对内、外层钢板的应力减小程度不相同,对同一位置不同方向的应力减小程度也不相同;设置竖向加劲肋能有效减小防撞套箱撞击点处夹层板外层钢板的竖向和横向(水平向)应力,但对内层钢板只有效减小竖向应力;水平加劲肋只有效减小防撞套箱撞击点处夹层板外层钢板的竖向应力和内层钢板的横向应力,其他应力不明显;竖向加劲肋对撞击点处夹层板外层钢板的两个方向应力减少程度大于水平加劲肋的减少程度,而对内层钢板而言,水平加劲肋对撞击点处横向应力的减少程度大于竖向应力的减少程度;设置过多数量的水平加劲肋或竖向加劲肋对改善防撞箱受力和变形不明显,反而增加自重及成本,但由于现实中碰撞点是随机的,必须设置一定密度的加劲肋,特别是竖向加劲肋,而水平加劲肋不宜多设。

复合材料夹芯箱梁理论

基于复合材料箱梁理论，引入夹芯箱梁分析模型，由最小势能原理导出含耦合关系的夹芯箱梁控制方程和边界条件，并给出了一般的求解方法．

夹芯复合材料箱形导梁的挠度分析

为了分析夹芯复合材料箱形导梁的挠度,采用理论和数值分析相结合的方法,计算了夹芯复合材料箱形导梁的挠度。将夹芯复合材料箱形导梁等效为等刚度等跨度的各向同性箱形梁,应用初等梁理论计算了考虑剪切变形的箱形导梁挠度。建立了夹芯复合材料箱形导梁的有限元模型,得到了夹芯复合材料箱形导梁挠度的数值解。解析解与数值解吻合良好,说明了夹芯复合材料箱形导梁挠度计算的正确性。

基于Optistruct的FSEC赛车电池箱轻量化结构设计及优化

在中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)中,整车的轻量化设计对于赛车性能的提高具有十分重要的意义。基于有限元法和Optistruct复合材料多层次优化设计方法,采用碳纤维代替传统钢材对电池箱进行轻量化结构设计及优化。通过自由尺寸优化确定加筋的位置、数量,通过尺寸优化获得各铺层的厚度,通过铺层次序优化获得具体的铺层次序。综合运用加筋结构与夹层结构,非加筋部分采用夹层架构,选用铝蜂窝填充以提高电池箱的防火性能。经优化后的电池箱质量减轻了69.08%。在3种不同加载条件下,箱体的最大位移分别减小了72.74%、70.41%以及82.46%。

新型高层装配式钢网格盒式结构动力特性与抗震性能分析

为了研究高层钢网格盒式结构的动力特性和抗震性能,运用有限元分析软件建立数值模型。分析了盒式结构在双向多遇地震作用下的模态、楼层位移和位移角,并对地震作用下盒式结构与常规框筒结构的动力特性与抗震性能进行对比。结果表明:地震作用下,盒式结构质量与刚度整体分布均匀,抗扭刚度较好;楼层位移与位移角均满足规范要求,结构抗侧刚度较好。相较于常规框筒结构,盒式结构的周期比、楼层位移、层剪力及层弯矩均比常规框筒结构较小,表明盒式结构的动力特性和抗震性能优于常规框筒结构;相同建筑面积下,盒式结构用钢量比常规框筒结构用钢量可减少19.8%,在高层和超高层中运用可取得良好的经济效益。

新型盒式结构的振型和基频分析

为研究新型盒式结构的结构动力特性,采用参数化分析方法,通过大型通用有限元ANSYS软件,建立21层的整栋楼结构模型,分析它的振型和基频,考察了上下肋的宽度和高度、柱子的尺寸和剪力墙的厚度等参数对结构基频的影响。分析结果表明,新型盒式结构上下质量和刚度均匀,受力合理,一阶振型以X向水平位移为主,二阶振型以Y向水平位移为主,三阶振型开始出现扭转,周期比也满足高层规范要求;影响基频的主要因素有柱子的尺寸、框架梁的高度、表层板的厚度、剪力墙的厚度和层间梁的高度;其他因素对结构基频的影响因素相对较小。

PU填充夹层板整体曲面桥墩防撞装置的制备及应用

介绍了桥墩用新型防撞装置——聚氨酯填充夹层板整体曲面桥墩防撞套箱的性能特点,并简述了这种套箱的制造方法。

蜂窝型钢空腹夹层板等代模型下高层建筑结构特性差异分析

为研究新型高层装配式蜂窝型钢网格盒式双筒结构特性,以某拟建工程为例,基于MidasGen建立蜂窝型钢空腹夹层板的非等代模型与等代模型。以等代模型H型钢梁的刚度折减为参数,分析了在多遇地震作用下,各个等代模型的竖向挠度、周期、周期比、层间位移角以及楼层剪力,并与非等代模型进行对比。结果表明:用等代模型进行结构分析时,能够满足工程要求,但挠度偏差大,需进行修正;结构周期、竖向挠度和楼层位移随着折减系数的增大而增大,但结构周期比和楼层剪力随着折减系数的增大而减小;刚度折减系数为75%时,等代模型各个指标接近非等代模型。

发动机气缸盖热芯盒和水夹层芯温度场仿真分析

传统的热电偶监测芯盒温度方法难以对整个芯盒温度场数据进行采集,通过热电偶和热成像仪测量了芯盒表面温度。两种测量方式采集到的数据偏差在±10℃以内,偏差比值在±4%以内,说明运用热成像仪表征芯盒温度场是可靠的。仿真数值与热电偶的偏差最大值为9.16℃,最小值为0.46℃,明确了利用仿真方法对芯盒温度场进行定量分析是可行的。研究了固化时间对砂芯表面温度场的影响,当砂芯表面温度提高至215℃,计算温度高于230℃时,砂芯外表面局部呈现出过热焦化现象。

对PASSIM卷烟机吸尘盒的技术改造

PASSIM卷烟机吸尘盒是控制烟支搭口夹末率的关键部件之一。从烟支搭口夹末形成的原因出发,根据PASSIM卷烟机吸尘盒的工作原理,通过优化改进吸尘盒内吸尘口、科学计算吸尘盒内吸尘口尺寸、新增覆盖上胶器喷胶嘴后方位置吸尘盒、原吸尘盒与加长吸尘盒间增加隔板、原吸尘盒与加长吸尘盒一体化设计制作等系列举措,对吸尘盒进行技术改造,使烟支夹末率大幅降低,保证了烟支外观质量。