自由落体作用下不同刚度楔形体板架结构响应特性的仿真及试验研究

目的分析艏部板架结构在砰击载荷作用下的极限承载能力。方法将艏部简化成二维楔形体板架形式,并基于ALE流固耦合对具有2种不同加筋刚度的楔形体板架的砰击响应开展数值仿真分析,预报不同位置的砰击压力和结构塑性变形的变化规律。为验证数值仿真结果的准确性,分别对角钢和T形材这2种加筋板结构开展自由落体砰击试验。结果数值仿真结果与试验测量结果吻合较好。其中,试验与仿真的塑性应变最大误差的测点发生在加强筋的面板和腹板,分别为17.06%以内和17.50%。此外,在相同砰击载荷的情况下,2个模型的应变量值都在相同的数量级中。结论无论是试验结果还是仿真结果,带T形材加筋板的结构响应更大,这说明砰击载荷作用下T形材抵抗变形的能力要比角钢更强。

橡胶混凝土复合路面结构对抗冲击性能的影响

不同橡胶混凝土复合路面结构对路面抗冲击性能的影响需深入研究。以橡胶颗粒等体积替代天然砂制备橡胶混凝土,并制备出不同结构的复合路面。基于自由落锤试验,研究了不同结构的复合路面对抗冲击性能的影响。结果表明:抗冲击性能由强到弱依次为上层为橡胶的混凝土复合路面结构,下层为橡胶的混凝土复合路面结构,单层橡胶混凝土路面结构,单层普通混凝土路面结构。可见橡胶混凝土路面结构的抗冲击性能均优于单层普通混凝土路面结构。

带电更换终端杆跌落式熔断器遮蔽用具的研制

带电更换10 kV终端杆跌落式熔断器是不停电故障抢修项目中较特殊的一种,作业耗时长、效率低。为此,研制出一整套终端杆跌落式熔断器绝缘挡板,其包括尾部固定装置、中部连接杆、前端支撑杆和引线接线耳固定装置,符合现场作业条件,填补了带电更换终端杆跌落式熔断器缺少绝缘遮蔽用具的空白。现场应用表明,该遮蔽用具实用性高,能在保障作业人员工作安全的前提下,有效提高带电更换终端杆跌落式熔断器的工作效率,具有推广价值。

智能化动力触探试验设备的研发

研发了一款实现便携、智能的动力触探设备替换当前手动触探设备。研发成果重点解决3个问题:1)落锤自由落体运动要排除任何的结构、零件接触到落锤,采用电磁铁吸附落锤,释放彻底并与落锤完全分离,不影响落锤的自由落体运动。2)500 mm落距采用传感器控制,准确控制落距。3)轻型动力触探试验落锤重量为10 kg,提升和释放时,落锤的势能比较大,采用稳定的大底盘和三脚架结构增加了整个设备的稳定性。

底水油藏水平井变密度射孔设计及应用

利用水平井开发底水油藏过程中,底水快速突破、油井提早见水是影响水平井开发效益的关键因素。针对采用射孔完井的水平井,通过在水平段不同部位采用不同的射孔密度,实现均衡各部位见水时间、延长无水采油期的目标。建立了考虑射孔密度、井眼轨迹、井筒流动压降、渗透率各向异性等影响因素的水平井分段产量和见水时间计算方法,基于此计算方法对东海海域XH井进行了变密度射孔方案设计。实际应用表明,建立的计算方法预测见水时间的准确性较高,变密度射孔能够提升无水采油期产油量,在一定程度上节约完井费用,提升水平井综合开发效益。

基于轨迹的低速传感器冲击速度测量方法

落锤试验机的冲击速度是一个瞬时量,基于冲击前一刻的距离和时间计算平均速度进行近似是目前常用的测量方法。但该方法需传感器具有较高的响应速度,才能准确捕捉落锤冲击瞬间的位置信息,导致研发成本较高。为了摆脱测量原理对传感器响应速度的依赖,本文基于落锤的下落特性及理论分析,提出一种基于轨迹的冲击速度测量方法和轨迹函数的约束条件。实验证明:与传统测量方法相比,该方法测量精度和测量不确定度均有大幅提升。

BGA焊点在板级跌落实验中的疲劳寿命估计

按照JEDEC标准对板级跌落实验的要求测试了有铅和无铅焊点的球栅阵列封装。用ANSYS软件建立了有限元分析模型,并用ANSYS/LS-DYNA直接求解器计算了典型结点的应力和应变,以及每次跌落时积累在焊点中的平均应变能密度。利用实验和模拟的结果重新计算了Darveaux模型中的常数,将这个模型的应用范围扩展到了跌落环境,并计算了各种条件下焊点的疲劳寿命。

手机环境试验自由跌落的CAE仿真

自由跌落是手机产品环境试验的一个重要试验项目,其属于实物试验,多在产品开发后期进行。采用CAE技术仿真手机环境的自由跌落响应,可在实物样机出前进行,能够有效地发现设计缺陷。手机属小型复杂结构,试验仿真的重要内容是装配体结构的有限元离散。基于I-DEAS软件系统,文中采用了针对此类复杂结构的离散化方法——分区法,成功地行了手机装配体有限元网络划分。文中对手机自由跌落试验后的响应进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。

船艏自由落体砰击载荷模型试验研究

本文对船艏自由落体砰击载荷进行了模型试验研究,根据不同的落体高度与入水角进行了多次试验,研究了落体高度、入水角等因素对入水速度、砰击载荷及结构响应的影响。研究结果表明:船体入水速度、砰击压力、结构响应等随着落体高度的增大而增大;模型入水过程中,各测量点砰击压力峰值发生时刻存在一定的时间差;结构响应峰值发生时刻也存在一定的时间差;由于斜升角较小,球鼻艏底部的砰击压力峰值最大;外飘区域的砰击压力最大值仅为球鼻艏底部的30%~50%;同一水线面上,从船艏模型艏端向艉端砰击压力峰值逐渐减小;对同一横剖面,外飘下部区域的砰击压力峰值大于外飘上部区域的砰击压力峰值;由于砰击压力对外界影响因素非常敏感,砰击压力与结构响应具有一定的离散性。

重水运输容器货包自由下落分析

本文采用ANSYS有限元程序,对重水运输容器货包进行了自由下落分析,计算模型包括3种下落方式:水平下落、垂直下落和倾斜下落。根据ASME规范NB分卷进行了应力强度评定。结果表明,重水运输容器满足强度与密封要求。

PTT黏弹性流体的光滑粒子动力学方法模拟

运用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法对基于PHan-Thien-Tanner(PTT)模型的黏弹性流动进行了数值模拟.首先,利用SPH方法模拟了基于PTT模型的平板Poiseuille流,通过与文献结果的比较,验证了SPH方法模拟黏弹性流动的准确性和有效性;随后,基于PTT模型对黏弹性自由表面流-液滴碰撞问题进行了SPH模拟,研究了PTT模型中拉伸参数对碰撞过程的影响.为了解决张力不稳定问题,采用简化的人工应力公式.数值结果表明,SPH方法可有效而灵活地模拟黏弹自由表面流问题.

先进战斗机大迎角运动特性分析和试验

描述了先进战斗机大迎角气动数据库的结构,介绍了使用全局稳定性理论对大迎角特性的预测分析结果和控制律的设计逻辑,之后进行了六自由度仿真计算,并根据飞行品质模拟器评价试验和自由飞试验结果对大迎角运动特性和控制律设计逻辑进行了验证。

利用波形比较法进行高量程加速度传感器横向响应的测试研究

提出一种高量程加速度传感器横向响应的测试方法——波形可识别的比较法,对高量程加速度传感器非敏感方向(横向)的输出特性进行测试研究。实验中采用自由落杆的方法,将已经标定过的传感器和带测试的传感器以背对背的方式进行安装,通过同时比较监控两通道的输出波形,可以确定器件的横向灵敏度。此方法简单可靠,并容易实施,对测试中产生的误差进行分析。

无铅BGA封装可靠性的力学试验与分析

着重研究了机械冲击和应力对无铅BGA 封装焊点可靠性的影响,介绍了BGA 封装的可靠性力学试验(跌落、弯曲试验)及其分析方法。通过对力学试验中失效焊点的分析以及借助A N S Y S 模拟工具,找出引起失效的根本原因,为开发性能更好、高可靠性的无铅材料、改进无铅工艺提供依据。

高量程压阻加速度传感器横向响应的测试及分析

文中提出了一种高量程压阻加速度传感器的灵敏度和横向灵敏度参数在动态冲击环境下的简易测试方法。采用金属杆自由落体的比较法,即将待测试的加速度传感器和已标定过的加速度传感器以背靠背的形式固定在金属杆的尾端,金属杆从一定高度自由落下与放置在地面上的金属砧发生相互碰撞,利用双通道放大器和计算机数据采集系统同时记录两路信号。实验中分别对6 000 g和60 000 g的压阻加速度传感器进行了研究,该方法具有较好的重复性和可靠性,并分析了测试偏差来源对横向响应的影响。

植物叶面自由能特征和水滴形态对截留降水的影响

采用浸水法和喷水法测定21种植物叶片的最大持水量,初步探讨叶面润湿性、表面自由能及其极性和色散分量对叶片最大持水量的影响,并分析2种方法测定叶片持水量不同的可能原因。浸水法和喷水法测定的叶片最大持水量物种间有显著差异(P<0.001),叶片的最大持水量变化范围分别为29.4～180.0g/m2,94.1～278.3g/m2。浸水法测定的叶片最大持水量与表面自由能、色散分量分别呈正相关(P=0.002,P=0.000),与极性分量呈乘幂关系(P=0.006),与叶接触角呈指数关系(P=0.004)。喷水法测定的叶片最大持水量与表面自由能、极性分量、色散分量、叶接触角的相关关系均不显著(P>0.05)。这可能是由于喷水过程中,在叶片表面自由能的作用首先在叶面上形成了小液滴,随着喷水过程的进行,液滴在水的表面张力和重力的作用下逐渐聚集形成大的液滴。

复方丹参滴丸对外源性自由基所致心律失常的影响

目的 观察复方丹参滴丸对外源性自由基所致心律失常有无保护作用。方法 采用Langendorff灌流装置对大鼠离体心脏灌注硫酸亚铁 (0 .2 5mmol/L) /抗坏血酸 (1.0mmol/L)的方法 ,复制自由基致心律失常的模型 ,观察复方丹参滴丸对其影响。结果 外源性自由基组可使离体灌流大鼠的心律失常发生率高达 10 0 % ,心室纤颤发生率为 43 %。 1mg/L异博定和 5 0mg/L复方丹参滴丸能使心律失常发生率分别降低 71.4%和 87.5 %。

二滩水电站表中孔联合泄流空中碰撞消能优化研究

本文在原有研究的基础上,对二滩水电站表孔中孔联合泄流两水股空中碰撞消能进行了分析,研究了表孔、中孔泄流25种组合情况下的碰撞角、碰撞点的位置以及碰撞角与表孔俯角,中孔挑角的关系,得出一些有益的结论。

无铅焊点在跌落冲击载荷下动态特性研究

针对JEDEC标准板的局限性,设计一种圆形PCB,建立其三维有限元模型,运用ABAQUS有限元分析软件对设计板在跌落冲击载荷下的动态特性进行模拟仿真,找到封装中焊点的薄弱环节,得出焊点的应力状况与PCB板的挠曲变形存在一致的对应关系,验证PCB板在跌落冲击过程中弯曲振动导致的交变应力是焊点破坏的原因。

躺滴法表征沥青的表面自由能

表面自由能是用来确定沥青材料自身的黏聚功(黏聚强度)以及沥青与石料之间的黏附功的重要参数。此外,沥青混合料(包括沥青、石料和空气)的水敏感性也可使用沥青与石料的表面自由能参数进行评价。笔者采用躺滴法测定了几种战略公路研究计划(SHRP)沥青与液体的静态接触角,采用Owens-Wendt法确定了沥青的表面自由能。结果表明,躺滴法得到的沥青表面自由能与由接触角得到的数值比较接近,说明可以应用躺滴法来测定沥青的表面自由能。由沥青的表面自由能表征的沥青黏聚能结果与Pull-off强度试验结果相吻合。