细长桁架臂卸载反弹动力学行为仿真及实验

细长桁架臂是桁架臂起重机的关键工作部件,卸载反弹冲击是威胁细长桁架臂起重机结构安全的重要工况。为研究细长桁架臂在卸载冲击下的动力学行为,采用刚柔耦合多体仿真方法和起重机卸载冲击实验方法探讨了桁架臂卸载反弹条件下动应力的变化规律,推算了细长桁架臂卸载冲击动载系数。以装备细长桁架臂的动臂塔机为对象,采用刚柔耦合方法建立了包含载荷模型和结构动态特性模型的动臂塔机精细化仿真模型,分析了桁架臂反弹振动引起的动应力变化,发现了桁架臂卸载反弹动应力的分布规律。根据不同臂长的起重机起升性能表,研究了仰角-动应力关系曲线与起升性能曲线之间的关系,发现起重臂的臂中出现最大动应力所对应的起重机突然卸载工况。根据起重机卸载冲击仿真结果,建立了基于仿真预测的起重机卸载冲击实验方法,实施了细长桁架臂系列载荷卸载反弹实验。桁架臂动应力实验值与仿真值之间的误差小于13%,证明精细化模型仿真是求解桁架臂卸载冲击响应的有效工具。通过模型仿真进一步预测了极限工况下细长桁架臂卸载冲击动载系数,发现起重机设计规范中关于卸载冲击动载系数的相关规定存在缺陷,探讨了桁架臂的长细比对卸载冲击动载系数的影响,为细长桁架臂的结构优化设计提供依据。

发射药落锤撞击试验及评价方法研究

提出了一种新的评价高能发射药动态力学强度的方法,即采用落锤撞击发射药粒,用药粒发生临界损伤时的撞击能和极限抗冲应力来表征发射药的动态力学性能。结果表明,该方法能够定量评价发射药的动态力学强度,并得到太根药、硝胺药、硝基胍药等3种发射药的临界撞击能分别为18.8 J/cm2、14.2 J/cm2、3.8 J/cm2,极限抗冲应力分别为247.2 MPa、214.2 MPa、118.5 MPa。

新旧输油管道材料力学性能对比研究

管道在经过长期服役以后,对其整体强度的变化情况进行分析研究是管道研究领域的一个重要课题。管道整体强度的降低涉及到诸多方面原因,其中在内外荷载、环境腐蚀等的共同作用下,其材料的力学性能会发生变化,强度降低是很重要的一个方面。因此对长期服役管道材料进行力学性能研究显得十分迫切。通过对材质均为16Mn,分别截取服役近30年的某管线与尚未投入使用的新管线的管道材料,进行拉伸、冲击、疲劳等试验,比较分析了两种材料的屈服极限、强度极限、冲击韧性等力学性能指标,发现16Mn管道材料力学性能稳定,在经过长期服役后其强度无明显降低。

梁板碰撞动应力的有限元法分析

用有限元法分析梁板碰撞下不产生塑性变形与破坏的极限速度.以45钢和Zl301为试件,计算出两种材料不产生塑性变形与破坏的极限速度分别为30m/s,50m/s和40m/s,60m/s,实测结果分别为26 3m/s,36 2m/s和46 8m/s,56 0m/s,吻合较好.该结果可作为工程设计的参考数据.

低液限土的冲击压实特性分析

针对高速公路低液限土的特点,采用不同冲击振动压路机组合工况进行试验,碾压后测量压实度评价低液限土的压实效果。研究表明:采用冲击压实技术能够达到低液限土的压实需求,比普通压路机的组合压实效果提高了5%左右,为工程应用提供了可靠依据。