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。

复合结构罐顶安全性数值模拟及结构优化

传统玻璃钢储罐罐顶质量大,稳定性差。出于减重和增加罐顶稳定性的目的设计了含夹芯结构的新型纤维增强复合结构罐顶。由于复合结构罐顶受力复杂且缺少相关的设计和校核标准,因此以直径为11 m的立式储罐罐顶为例,采用ANSYS有限元分析方法,对根据HG/T 20696-2018标准设计的纤维增强复合结构罐顶进行安全性分析,根据安全系数求解罐顶设计的最小厚度和最小质量,并根据分析结果对罐顶进行结构优化。研究结果表明:HG/T 20696-2018标准无法适用于复合结构罐顶的设计;相比于该标准设计下的复合结构罐顶,加入加强筋前的罐顶厚度可再减少12%,质量再减少10%,而采用加强筋后,罐顶厚度可减少42%,罐顶质量可减少40%;加强筋下沿区域应力集中明显,为首要失效位置。所得结论可为纤维增强复合结构罐顶的设计和改进提供指导。

夹层共底结构红外图像拼接方法

夹层共底贮箱体积庞大,采用脉冲红外无损检测技术单次只能检测一小片区域,需要数百次检测才能完成对夹层共底贮箱的检测,单个工程不利于缺陷位置的判断。本文采用固定重叠区域的红外图像拼接方法,重叠区域采用加权融合方式可有效消除拼缝,夹层共底结构侧边6个子区域采用弧形拼接方式,可有效解决弧形区域的拼接,可有效解决多工程拼接难题。采集工程缺陷标注后,拼接图像直接显示缺陷的位置信息,对于夹层共底结构缺陷信息判断带来了极大的便利。

泡沫铝夹芯结构油罐车罐体研究

为提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,以轻量化为前提,以满足刚度和强度为约束条件,设计泡沫夹芯结构油罐车罐体.然后,利用ANSYS软件对两种结构油罐车罐体的静态性能、动态特性及保温隔热性进行仿真分析.结果表明,泡沫夹芯结构油罐车罐体不仅可实现油罐车轻量化达到节能减排的目的,而且可显著提高油罐车的安全性.

关于进一步加强高校新型智库建设若干问题的思考

十八大以来高校新型智库建设的理论认知日益深化,新型智库建设成绩显著,但是高校新型智库建设在体制机制、研究咨询组织、营运管理方面也积累了不少问题。这需要从进一步提升政治站位,完善高校新型智库建设政策环境,增强资源供给,采取重点建设重点突破的战略路径,加强智库的专业化和精益化管理等方面入手改进,持续提高高校智库的治理绩效。

一种简易的薄层色谱梯度展开装置

本文介绍了一种可用于薄层色谱的阶段性梯度展开和连续性梯度展开的装置,以水平夹层板为展开槽,展开剂通过注射针头传递到薄层板上。利用该装置分离了双环戊二烯基二芳氧基钛、锆化合物和铁硫原子簇化合物。

空心及PMI泡沫填充铝波纹板夹芯梁冲击性能的数值研究

已有文献在空心及PMI泡沫填充铝波纹夹芯梁受泡沫铝块冲击作用的实验中观察到:泡沫填充夹芯梁在相同的载荷下,比相同重量的空心夹芯梁产生更大的后面板中点塑性永久位移。为了分析实验中观察到的现象并揭示其中的力学机理,本文基于商用有限元软件Abaqus/Explicit对空心及泡沫填充铝波纹夹芯梁在冲击下的动态响应进行了数值模拟研究;通过考察芯体与面板间理想连接和脱粘两种情况,研究了界面粘结性能对夹芯梁抗冲击性能的影响。结果表明,实验结果介于这两种情况的模拟结果之间。通过分析空心及泡沫填充夹芯梁不同子结构的塑性吸能差异,发现填充泡沫后夹芯梁的前面板吸能相对于空心夹芯梁有所减小,而后面板的吸能则相对增加。对两种夹芯梁前后面板中点速度的研究表明,由于填充泡沫的波纹芯体对前后面板的支撑作用增大,减缓了前面板的变形并加剧了后面板的变形,因此通过填充泡沫可以减小夹芯梁前面板的变形和撕裂,然而会增大后面板的塑性永久位移。

方形蜂窝夹层曲板的振动特性研究

针对专用车辆罐体的方形蜂窝夹层封头,研究了四边简支方形蜂窝夹层曲板结构的振动特性。以Hoff夹层板理论为基础,通过能量法将蜂窝层芯等效为面内各向同性夹层,并考虑曲率的影响,建立了四边简支方形蜂窝夹层板振动理论模型。基于有限元软件建立了考虑蜂窝层芯细节的有限元模型,对理论模型结果进行了验证,两者结果取得良好吻合。通过理论模型和有限元模型研究了夹层几何参数及内压对蜂窝夹层曲板结构固有频率和振动模态的影响。研究表明:蜂窝夹层曲板的振动模态与均质实心曲板振动模态相似,其固有频率随着内压的增大而提高,相同质量的蜂窝夹层曲板固有频率远高于均质实心曲板的同阶固有频率。所得结果为蜂窝夹层曲板结构的动力学优化设计提供了必要的理论参考。

复合结构隔声理论分析与实验特性研究(英文)

基于无限大分层介质波传递理论,采用传递矩阵方法和声能量分布理论,开展了水下复合阻尼结构隔声特性的研究。仿真结果表明橡胶材料属性对结果隔声有很大的影响。软和小泊松比的橡胶可以明显提高结构的隔声特性。多层橡胶复合结构在隔声方面比单层复合结构具有更大的优势,在多层橡胶中打孔可有效提高结构的隔声性能。空腔越多,隔声特性越好。蜂窝三明治复合结构的隔声特性要好于含圆柱空腔复合结构的隔声性能和多层均匀复合结构。结合现有的试验条件,在消声水池开展了蜂窝三明治复合结构自由场大样测试,实验结果表明,测量值与理论预测有很好的一致性。

新一代低温液体快速发射运载火箭及其发展

介绍了研制的新一代低温液体快速发射液体运载火箭(CZ-6)的总体方案、系统组成和测发模式。CZ-6运载火箭主要由总体、箭体结构分系统、动力分系统、控制分系统、地面发射支持分系统等组成。给出了全箭运载能力、入轨精度、可靠性等主要技术指标,并与国外部分中小型运载火箭进行了比较。CZ-6运载火箭主要技术特点有采用总体优化设计、液氧煤油低温动力、高压补燃发动机氧箱自生增压、高温高压燃气滚动控制、基于双八表捷联惯组的先进集成控制、大温差夹层共底贮箱和全向透波复合材料整流罩等轻量化结构、整体运输起竖的"三平"测发模式下的7d快速发射。展望了后续快速响应能力提高和快速发射火箭系列拓展等发展方向。首飞1箭20星发射圆满成功,实现了卫星高精度入轨。

创新机制、重心下移、嵌入决策过程:中国特色新型智库建设的“下半场”

根据《关于加强中国特色新型智库建设的意见》提出的时间表——到2020年实现总体目标,2013年以来的五年属于中国特色新型智库建设的"上半场",未来三年属于"下半场"。"上半场"成果丰硕,截至2017年底有九大类604家智库,分布于50多个战略和政策领域;智库的制度建设和运营管理探索出不少经验,涌现出很多可圈可点的案例。目前各界对新型智库建设的深远意义认识得更加清晰,包括:新型智库建设成为推动国家治理体系和治理能力现代化的重要抓手和重要路径;新型智库建设继承了儒家"学为政本"传统,促进了国家治理的科学理性和专业理性;新型智库建设本质是开放言路,建立制度化的"政-知""政-产""政-媒""政-社"意见交通渠道,调动各行业知识精英参与国家治理的积极性;新型智库建设促进了有利于开展政策辩论的理性"第二公共政策空间"。"下半场"面临五大挑战:智库产业集中度和产业集群性很低,"散""弱""小"局面并未发生根本改变;新型智库建设未能突破"三明治陷阱";研究咨询业务过于集中政策过程的前端,业务模式头重脚轻;智库和政府内部研究机构是"两张皮",供给与需求之间的信息不对称难以消除;智库成果认定与激励的指挥棒设计不合理。新型智库体系建设要解决智库产业的集中度和集群性问题,实体化和法人化是解决体制机制创新、克服"三明治陷阱"的重要途径,业务重心下移和后置是解决智库浮于表面注重形式传播问题的重要思路,而推行"嵌入式决策咨询服务模式"是解决政策研究与对策研究衔接、发挥"内脑"和"外脑"协同研究效应的重要选择,智库成果认定与激励措施的调整则始终是最重要的保障。

对FRP夹层结构水箱失效技术原因分析

本文通过分析ＦＲＰ夹层结构水箱失效技术原因，阐明设计ＦＲＰ容器不能仅按材料强度，而必须采用限定应变准则。这是保证ＦＲＰ容器长期安全使用的技术关键。

车载LNG储罐新型板翅式夹芯结构优化

将新型板翅式夹芯结构应用于车载LNG储罐外筒体强化,通过正交试验法对板翅式夹芯结构的翅厚、翅高、翅宽、上/下板厚度与宽度进行分析,并通过Matlab优化工具箱的Fmincon函数对板翅式夹芯结构进行优化。结果表明:影响板翅式夹芯结构刚度的主要因素是翅高和板宽,其他因素次之。优化后的板翅式夹芯结构刚度与原有角钢加强筋相当,但是较加强筋高度降低8mm,车载LNG罐车装载体积增大了约0.7m3。

夹芯复合材料圆柱壳在静水压力下的承载能力试验

为研究极限复合材料圆柱壳在静水压力下的损伤现象和机理,首先基于钢制耐压壳比重大以及声学和磁学性能差的缺点,提出了使用夹芯复合材料圆柱壳作为潜水器耐压壳的新型结构形式;然后,采用试验研究,比较了两种模量芯材的夹芯复合材料圆柱壳结构在静水压力下的承载能力;最后,根据两种壳体的特点,设计了两种不同的试验方案进行试验,得到了壳体的失效载荷,并通过应变片测定了壳体复合材料表层上相应测点在试验过程中的应变数据。得到以下结果:HW-S01壳体受到屈曲效应的破坏,而HW-055壳体由于局部复合材料应力过载而失效;HW-S01壳体的试验失效荷载为1.34MPa,HW-055壳体的失效载荷为11.2MPa。试验结果表明:该夹芯复合材料圆柱壳有能力承受超过1000m水深的静水压力,可以对大潜深潜水器全复合材料耐压壳的设计研究提供参考。

整体夹芯中空复合材料的开发与应用

简单综述了整体夹芯中空复合材料的应用情况,该类材料是新型的结构、功能材料,具有优异的力学性能与可设计性,重点介绍了夹芯中空复合材料在结构开发、复合成型与力学测试等方面的研究进展,展望了该材料在国内的开发与应用前景。

基于钢-泡沫夹层结构的油船与冰碰撞性能分析

运用非线性有限元基本理论,采用大型动态计算软件MSC.Dytran,建立了基于钢-泡沫夹层结构的船首以及冰体的三维有限元计算模型,分析了碰撞力的大小、船首及内部结构的损伤变形和能量吸收等特性。为研究大型运输船舶船首结构与冰之间碰撞性能奠定基础。通过使用钢-泡沫夹层结构替换舷侧外板,可以有效降低了碰撞力和增加总体的能量吸收,提高了整体的碰撞性能。

多种三明治结构抗冲击作用下动态性能的比较研究

借助有限元软件ABAQUS,从数值模拟角度分析了单层不锈钢板、管状交叉三明治结构、方孔蜂窝三明治结构、波纹三明治结构作为油罐车封头在冲击载荷作用下的动态性能。在保证各结构面密度相同的情况下,考察了冲击载荷作用下四种结构的变形机理及能量吸收性能,其中各结构中心点最大位移量为重要参数。经过分析后发现,方孔蜂窝三明治结构具有最好的抗冲击性能,管状交叉三明治结构略差,但好于其他两种结构。此外,本文结合实际工程应用背景,进一步考察了结构制备缺陷对结构抗冲击性能影响。引入缺陷后,方孔蜂窝三明治结构的抗冲击性能下降,弱于管状交叉三明治结构,可见方孔蜂窝三明治结构对制备缺陷更为敏感。由此得出,在理想模型前提下,方孔蜂窝三明治结构在四种结构中具有最好的抗冲击性能;而在实际的工程应用中,管状交叉三明治结构因其对缺陷的不敏感性及优良的抗冲击性能成为最优的三明治结构构型选择。

泡沫铝夹芯结构油罐车罐体优化设计

为了提高油罐车的节能性、环保性和安全性,以某油罐车罐体为设计原型,首先初步设计了泡沫夹芯结构油罐车罐体。然后在ANSYS中使用MOGA方法对影响罐体强度的主要参数进行目标驱动优化分析,得到各参数的敏感度曲线和相应面及候选优化设计点之后对优化后的泡沫铝夹芯结构油罐车罐体和原型结构的罐体进行分析比较。结果表明,优化设计的泡沫夹芯结构油罐车罐体相比原型罐体在质量减少的情况下可提高罐体的应力和应变,进而可提高罐体乃至整车的轻质、节能性、环保性和安全性。

大温差隔热共底在运载贮箱中的应用研究

针对提升运载能力、满足200K大温差隔热及低温承载的要求,对金属面板变厚度聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹层共底贮箱结构设计进行了研究。比较了PMI泡沫和玻璃钢蜂窝夹芯性能并确定夹层使用材料,对夹层共底的构型、面板厚度和PMI泡沫厚度进行了优化设计。用Abaqus软件建立了数学仿真模型,在飞行最严酷等7种工况下对共底贮箱的力学性能进行了仿真,发现不同低温工况的应力云图相似。对共底贮箱进行了低温静力试验,各种工况夹层共底上下面板实测应力数据与理论值吻合良好,煤油箱最低温度15.2℃,隔热性能满足煤油温度大于-10℃的隔热指标要求。设计的PMI泡沫夹层共底贮箱结构实现了200K大温差的有效隔热和低温双向承载功能,且简化了发射场工作流程。

新型水泥罐车结构探讨

介绍了既有水泥罐车的结构特点,分析了在运用中存在的问题,并在仿真计算和试验验证的基础上提出了新型水泥罐车的结构形式。