长持时爆炸冲击波作用下钢梁动力响应分析

大规模爆炸时引起的长持时平面爆炸波会造成结构的整体破坏,与接触爆炸或近场爆炸的破坏模式有显著差异,但相关研究不多。为研究长持时冲击波作用下钢梁的动力响应,首先基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了大型数值激波管模型,然后采用该数值激波管得到作用在钢梁上的反射超压时程,最后通过显式动力学方法研究了冲击波入射方向、持时、超压等参数对钢梁破坏模式的影响规律。结果表明:本文提出的数值激波管模型能较好地模拟长持时爆炸波的绕射现象,可得到可靠的反射超压和冲量时程;随着冲击波入射角度的增加,简支钢梁跨中位移增大;冲击波超压峰值相同时,随着持时的增加,简支梁跨中的最大位移有增大的趋势,最大位移的增长速率则会变缓;简支钢梁在长持时爆炸冲击波作用下容易发生受弯破坏,梁跨中翼缘板会出现局部屈曲现象。

波浪荷载作用下群桩筒基础动力响应研究

基于波浪运动的基本概念,采用莫里森方程中小尺寸构件的波浪力的计算方法得出波浪力关于时间的曲线,将具有周期性变化的波浪荷载施加在群桩筒基础模型顶部一点,研究群桩筒基础在波浪荷载作用下的动力响应,结果表明:波浪荷载作用下,基础的应力集中区域出现在顶盖与过渡段、顶盖与钢管桩连接区域,钢管桩桩身应力值大小沿深度向下递减。钢管桩对荷载的传递起到了很好的分担效果,有效地分担了筒壁承载的压力;通过对比波浪荷载作用下基础顶部和基础泥面的位移峰值大小得出,群桩筒基础比单一的筒型基础具有更好的抵抗波浪荷载的能力,即筒内桩基可以有效分担上部荷载,在用钢量相同时,B1P的抵抗波浪荷载的性能最优。

大跨钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工抗风性能研究

为保证大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工过程的抗风安全,以某主跨342 m钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋竖转施工为背景,研究该桥劲性骨架拱肋在竖转施工过程中的抗风性能及抗风措施。根据竖转施工特点,采用ANSYS软件分别建立2种最不利施工状态(拱肋竖转临界状态和拱肋合龙前状态)有限元模型计算风致响应,提出设置浪风索的抗风措施以提高抗风稳定性。结果表明:拱肋在2种最不利施工状态下会产生显著的拱顶横向位移和拱脚转轴连杆应力,危及拱肋施工安全;设置浪风索能有效降低处于竖转施工阶段的拱肋在横风作用下的拱顶横向位移和拱脚转轴连杆应力,且浪风索应力满足要求,可保证竖转施工安全。浪风索截面面积对拱脚转轴连杆应力影响较小,对拱顶横向位移影响较大,同时考虑到施工中浪风索张拉力的不均匀性,设计时宜适当增加浪风索截面尺寸,以提升结构整体抗风安全储备。

一种基于线性稳压的高压电源负载响应调节方法

针对行波管高压电源大动态负载响应能力不足的问题,提出了一种基于线性稳压的双闭环控制思路。利用场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)和运算放大器快速动作的特点,弥补开关电源原有单闭环系统中高频响应差的不足,从而提升开关电源负载响应能力。以工程实例的方式阐述了双闭环线性稳压调节的设计方法,主要涉及到MOSFET两端稳态电压的设计以及运放电路截止频率的计算等。对该方法进行了全流程仿真和实物验证,结果表明,该方法可以将高压电源50 Hz动态负载下阴极电压跌落由传统的120 V减小至25 V以内,电压波动水平优化70%以上。小的电压跌落可以保证行波管输出信号的相位稳定性,提高行波管输出精度和产品使用寿命,该方法具有较高的工程使用价值。

多类型地震下土-核心筒-框架结构响应评估

以一典型混凝土核心筒-框架结构作为用于数值模型分析的实际工程背景,考虑土-结构相互作用,利用有限元软件ABAQUS对该结构体系在三条不同类型地震动水平向作用下的结构抗震性能与损伤情况进行了研究,研究成果揭示了混凝土核心筒-框架结构体系在地震作用下的薄弱部位,分析了该结构体系在不同类型地震动作用下的地震响应差异。

大跨度钢管混凝土拱桥的地震反应性能

针对跨径为（７６＋３６０＋７６）ｍ的某大跨度钢管混凝土系杆拱桥的特点，详细介绍了其分析模型的建立方法，动力特性特点及其在地震动作用下的响应，并深入讨论了不同行波波速对该拱桥地震反应性能的影响。分析表明，主拱肋跨中截面的地震反应内力较小，而拱脚截面和ｌ／４～３ｌ／８等截面的地震反应内力则相对较大。行波效应对拱桥的地震反应有较大的影响，一般来说考虑行波效应后其竖向位移、轴力均增大，而横向位移则减少。

钢管混凝土结构构件抗爆性能的试验研究

对建筑结构构件存在巨大潜在破坏危险的爆炸冲击现象,开展了钢管混凝土结构构件在爆炸荷载作用下的动力响应试验研究.以相同管径3种不同壁厚的钢管混凝土简支构件为试验对象,分别进行了3个不同药量的炸药起爆,测量了爆炸冲击波压力时程曲线、构件跨中底部的应变时程曲线及构件跨中的最终挠度,对爆炸作用力、套箍系数与构件变形的关系进行了分析.试验表明,提高构件的套箍系数及自振周期,能够提高构件的抗爆能力.

大跨钢管混凝土拱桥地震行波效应分析

运用ANSYS对一座现有钢管混凝土拱桥进行地震反应分析,着重考虑该桥的地震行波效应。考虑行波效应后拱脚横向弯矩较不考虑行波效应大40.6%。大跨度钢管混凝土拱桥在抗震设计时应考虑行波效应。

爆炸荷载作用下多排钢管结构的大变形响应

采用八塑性铰变形模态,对爆炸荷载作用下多排钢管的压扁运动场进行了描述。基于虚速度原理,建立了多排钢管动力压扁模态解方程。由拉格朗日第二类方程确立初始条件,用差分法求解出各层钢管结构的传递荷载和压扁量大变形响应。计及应变率效应和材料硬化效应,计算值与试验结果相符。结果表明,采用模态法求解多排钢管的大变形动响应是可行的。

不同激励下大跨度CFST拱桥地震反应时程分析

以茅草街大桥为研究对象,基于ANSYS软件建立了该大跨度中承式钢管混凝土(CFST)系杆拱桥的三维有限元模型,并对其进行了自振特性分析,获得了结构的自振频率和振型。以此为基础,结合以Fortran PowerStation 4.0为平台编制的计算程序对茅草街大桥的地震反应进行了空间非线性时程分析,计算了一致、行波和多点输入下该桥的地震反应,分析比较了不同激励方式对于大跨度CFST拱桥地震反应的影响。结果表明,行波输入对该桥地震反应最为不利,使得结构关键截面内力显著增加;多点输入对结构地震反应的影响比较复杂,使有些构件内力反应增加,有些减小,但增加和减小的幅度不大。

快速响应星载SAR载荷技术研究

卫星微波遥感系统正朝着多样化方向发展,高性能的大型卫星必不可少,但近年来低成本航天器发射技术正成为研究的热点之一。与此同时,小卫星微波遥感系统技术发展迅速,一些新的概念被提出并得到运用。研究快速响应星载SAR有效载荷技术,有利于提高突发重大灾害的应急监测能力。讨论了雷达模块化、低成本设计、参数优化方法、轨道高度选择和星上实时处理等对快速响应SAR有效载荷系统设计非常重要的技术途径。结合设计实例,给出一种低成本小型星载SAR有效载荷的解决方案和主要指标参数的优化设计方法。

时移地震技术及其应用现状分析

简要介绍了第76届SEG年会反映的时移地震技术的进展,主要内容有:时移地震的可重复性,讨论了激发、接收环境对可重复性的影响,海上拖缆长度、定位精度及排列稳定性对可重复性的影响,以及通过数据处理技术提高数据的重复性;时移地震技术的新领域,讨论了管波时移地震监测、谱分解技术和时移VSP监测等;简要分析了时移地震技术应用中应该注意的问题,并通过时移地震在某个油田的实际应用,讨论了时移地震技术与其他地球物理手段的综合应用;最后分析了时移地震技术目前存在的问题,展望了其发展趋势。

复合材料圆筒中的应力波和破坏

当移动压力的速度接近一临界值时,应力波响应能够导致复合圆筒中的压力前缘位置瞬时产生很高的应变幅值和频率。作用时间很短的高强度应力波不会立即引起结构的失效,但是它能够加快复合圆筒中微缺陷的扩展,并缩短结构的疲劳寿命。对于结构各向异性、多重材料和以减重为目的设计的复合材料圆筒,共振引起的破坏尤其致命,因为多重材料层合结构界面处的剪切和拉伸强度较低,高温下材料属性下降,且加载速率对复合材料属性具有更大影响。所做的动态分析极大地克服了以往对于复合身管和管道系统设计、尤其减重设计时所作静态分析中的缺点,更符合现实应用场景。

声振耦合分析在冲击波测量中的应用

为了高精度地测量空气冲击波形,采用声振耦合分析对该测量系统的频响特性进行了理论计算,并在激波管中进行了动态响应实验。通过上述研究,得出了探头在3个不同量程时的适宜阻尼孔径。结果表明,探头的阻尼孔直径和波形上升时间的计算值与实验值都是基本符合的,并且该测量系统在强爆炸中测得的冲击波压力波形也具有良好的频响特性。

基于行波效应的钢管混凝土拱桥地震反应分析

基于多点激励的运动方程，在考虑行波效应的前提下，应用有限元软件ABAQUS，对某下承式钢管混凝土拱桥（倾斜拱肋、倾斜吊杆）建立全桥模型，进行自振特性及地震反应分析。由2～4阶振型表明，桥面梁系刚度大于拱肋刚度；由6阶以后振型表明，桥面外刚度大于面内刚度，在低频区主要是面内振动为主。由地震反应分析结果表明：行波效应使钢管混凝土拱桥结构内力有不同程度的增大，拱脚轴力比弯矩增幅更大，增幅与加速度峰值无正比关系，当超过临界波速后拱脚弯矩增幅开始反弹。临界波速与结构动力特性、地震波频谱特征等因素有关。另外，行波效应对拱桥控制截面位移影响比较复杂。

大跨度CFST拱桥行波效应的地震反应分析

介绍了模拟地震反应地面运动的大质量法,并用大质量法和拱脚固定法在有限元软件ANSYS里对大跨度钢管混凝土(CFST)拱桥地震反应进行分析:用大质量法对大跨度CFST拱桥进行考虑行波效应的地震反应分析,用拱脚固定法证明该法的准确性,并应用到南宁市一座正在施工的跨径为346 m CFST拱桥中.通过分析得出了两种方法的结果是一致的,内力和位移的值相差不到0.2%,考虑行波效应时,相位差为0.6 s到1.5 s时最关键,主要截面内力和位移增大2～3倍,扭矩除L/4截面外均较小.

双螺旋弹簧质量系统动态响应分析

许多工程结构应用了双螺旋弹簧质量系统(如炮闩的复进簧),这种系统的非线性动态响应分析的解法国内外尚属罕见;本文分析计算了在纵向冲击载荷作用下,双螺旋弹簧质量系统中的动态应力变化规律及其最大值;理论计算结果与实验符合良好.这种方法可用来进行双螺旋弹簧质量系统的动态强度设计计算.

基于自激移相控制的行波管电源LLC变换器

为提高行波管高压电源变换器全工作状态的软开关和动态响应性能,分析了行波管负载的动态突变特性,设计了全桥LLC谐振倍压功率变换器,提出了基于自激移相控制的全桥LLC变换器的工作原理、大信号建模和设计方法,重点针对负载突变特性分析了变换器的瞬态软开关特性和控制参数设计原则。通过仿真验证了变换器在负载突变时能够实现开关管的零电压开通,说明了控制参数的自适应调整能够提高变换器的动态响应性能。通过实验分析了基于自激移相控制的全桥LLC变换器的典型波形,表明变换器具有较好的软开关特性。

钢管混凝土格构式新型风力发电机塔架风振响应

以白云鄂博地区拟建的某2 MW钢管混凝土格构式新型风力发电机塔架为研究对象,采用Davenport脉动风谱基于谐波合成法模拟白云鄂博地区脉动风速时程,运用有限元软件对风力发电机塔架进行风致响应分析。结果表明:钢管混凝土格构式风力发电机塔架风振响应显著,受脉动风影响很大;按照现行规范对钢管混凝土格构式塔架风振系数进行计算将造成较大误差。

行波管与混响室噪声试验等效转换方法研究

随着机载舱内设备面临的噪声环境越来越恶劣,以往采用混响室进行舱内设备噪声试验的方式逐渐难以满足高声压噪声试验的需求。针对该问题,本文基于响应等效理论,提出了一种行波管与混响室噪声试验等效转换的方法,即通过试验获得相对较低的声压下行波管与混响室空间相关系数,经计算得到声场转换系数对试验控制谱进行修正,采用修正后的声谱开展高量级噪声试验。最后,采用该方法进行了试验验证,行波管试验中试验件上目标点响应与混响室试验中响应接近,证明了所提方法的可行性及准确性。