脆性陶瓷靶高速侵彻／穿甲动力学的研究进展

近10年来,有关陶瓷的材料特性和陶瓷及陶瓷复合靶的高速侵彻／穿甲动力学研究已成为国际冲击工程界的热点研究领域。相关研究有着现实的军事需求和应用背景。国内在该领域的研究工作相对较少。本文着重给出陶瓷及陶瓷复合靶高速侵彻／穿甲动力学的国外研究现状。对陶瓷及陶瓷复合靶高速侵彻／穿甲的实验方法、作用机理和理论模型等进行综述,介绍空腔膨胀模型在陶瓷侵彻力学中的应用以及脆性材料高速侵彻效应中的失效波效应。文章最后给出近期可开展的工作建议。

泡沫铝铜合金静态压缩力学行为和吸能性能的实验研究

通过静态压缩实验研究一种新型闭孔泡沫铝材料———泡沫铝铜合金的静态压缩力学行为和吸能性能。对实验得到的一定密度范围内的材料的弹性模量E和平台应力σpl关于相对密度进行曲线拟合,发现将Gibson等给出的开孔泡沫理论公式中的幂次常数修正为由实验确定的常数,可以给出一定密度范围的闭孔泡沫铝铜合金材料的弹性模量和平台应力与相对密度之间关系的一个较好的估计。采用比能-应力或比能-应变曲线,可以对不同密度的泡沫铝铜合金材料的吸能情况进行较为直观的比较和分析。该曲线对工程设计具有较好的指导意义。

钢丝绳隔振器综合力学性能试验研究

针对某电子器件同时承受强振动和过载的隔振设计要求,通过试验研究三种不同刚度的钢丝绳隔振器兼顾隔振、隔冲和抗过载的综合能力。试验结果表明,刚度较大的隔振器在承受高量级随机激励时具有一定的隔振能力、抗冲击和过载的性能较好。钢丝绳隔振器具有明显的非线性特性,只能对其进行特定条件下的参数识别。

等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层微观结构研究

采用等离子喷涂方法21Cr-6Ni-9Mn奥氏体不锈钢表面喷涂不同成分的氧化铝陶瓷涂层,并对其微观结构进行了分析.结果表明,等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层与基体为机械结合,涂层中存在大量气孔且元素分布不均匀,其主要相为γ-Al_2O_3.

聚氨酯泡沫塑料剪切力学性能的研究

对聚氨酯泡沫塑料进行了低速扭转实验， 研究了这类材料的剪切力学行为， 确定了材料的剪切弹性模量和剪切破坏强度等力学性能参数．并且， 对扭转试件断口进行了扫描电镜分析，研究了泡沫塑料剪切破坏的机制．最后， 利用作者得到的理论公式，对聚氨酯泡沫塑料的剪切力学性能进行了理论预测．结果表明。

Zr-4合金常规力学行为研究与低周疲劳断口分析

对Zr-4合金开展了常温与400℃高温下的常规力学行为研究,获得了两种温度下材料的单调R-O(Ramberg-Osgood)本构模型。通过测定不同温度下的弹性模量和泊松比,得到了它们随温度的变化关系。同时对Zr-4合金热膨胀系数进行了测定。对常温与400℃高温下低周疲劳试样进行了扫描电镜观察和断口分析,结果发现Zr-4合金低周疲劳断裂以穿晶断裂为主并伴随有疲劳辉纹和二次裂纹出现。

复杂结构产品装配序列评价方法研究

针对复杂结构产品的特点,分析了多因素模糊决策评价方法的适用性,采用列表法确定评价因素值,避免了因模糊集函数建立带来的难度。在分析影响复杂结构产品装配序列优劣因素的基础上,提出一种在一定经济成本前提下对装配序列的时间成本进行评价的方法,确定了评价过程的相关参数,建立了详细的评价过程。

三氧化钨薄膜的光学特性和结构研究

用溶胶-凝胶法和直流反应磁控溅射法制备了表面均匀致密的三氧化钨薄膜，并用双光束紫外可见分光光度计和X衍射分别对薄膜的透光性、结构形态进行了测定；描述了退火温度对薄膜透光性和结构形态的影响，结果表明在高温（〉300℃）退火处理后薄膜的透光率下降，且退火温度越高透光率越低；在350℃以下退火处理后得到薄膜样品为非晶态，在350～400℃范围内退火处理，样品由非晶态向晶态转变。

支架结构随机振动响应优化研究

文章建立了随机载荷作用下结构多点响应优化的数学模型,应用ANSYS程序的APDL语言实现了结构随机振动响应优化方法的程序化。设计了一个三维支架结构,以其为算例进行了基于几何设计变量的随机振动响应优化设计,取得了满意的结果。

舰舷结构与均质靶板的等效方法研究

用三维有限元程序作弹头撞击实际舰舷结构和等厚度均质靶板两方面诸多工况的计算结果为基础 ,分析弹速 V0 、弹着角θ、均质靶板的厚度 h或作用于舰舷不同结构区域上的弹着点等参数诸多因素对弹头穿靶能力的影响 ,根据弹道极限速度相同 ,或者相同弹头初始速度下的剩余速度相同 ,通过数值拟合 。

考虑力学性能的数字样机可视化技术研究

数字样机系统主要以几何样机技术为基础,考虑装配、维修等工艺过程来构造。但是在一些复杂的大型装置的数字样机中,由于工艺复杂并且要求较高,装配力等力学特性是必须考虑的,通过有限元计算得到的精确的分析结果,难以与数字样机进行集成可视化仿真。针对上述问题,提出了一种有限元计算结果,通过实时插值运算,实现与数字样机的交互过程的同步可视化的方法,构造了一个典型的数字样机原型系统,是几何样机过渡到物理样机的一个较好技术尝试。

非均质材料的细观力学行为研究

为了较好地模拟非均质材料的细观损伤行为,利用含夹杂与裂尖的解析胞元法建立考虑温度效应的复合材料内部裂尖邻域的细观力学模型,利用该模型分析非均质材料中初始缺陷对材料力学性能的影响。研究结果表明,建立的解析胞元法不仅能够比较精确地模拟非均匀材料细观几何结构特征对宏观性能的影响,还能够预测温度场变化引起的裂纹扩展。

局部代用材料的结构动力特性研究

为了武器系统在振动环境试验时的安全 ,通常武器结构的局部部件需用代用件 ,因此研究局部部件为代用材料的武器系统在振动环境试验中的有效性相当必要。本文分别从简化模型、结构响应分析、数值仿真分析等方面 ,对试验结构其局部部件被代用时 ,在满足试验的主要力学性能条件下 ,如何考虑结构的刚度和质量影响 ,如何有效地选择代用材料 ,以达到考核目的的等进行了探索 。

阀门用波纹管的力学特性分析方法研究进展

作为阀门外密封元件的波纹管是影响阀门外密封性能的关键部件,阀门工作时波纹管始终受力良好是提高波纹管疲劳寿命的关键。本文对阀门用波纹管的力学特性分析方法的研究进展进行了综述。

神经网络在结构响应预测中的应用研究

神经网络技术的应用已日益广泛,神经网络在结构的动力特性预测、故障诊断和结构的响应预测控制等方面,已有许多成功的应用研究成果。讨论了动态神经网络结构及其算法,然后利用所设计的动态神经网络对杜芬(Duffing)方程和一实际结构在不同输入条件下的响应进行预测。仿真结果表明,利用动态神经网络对结构响应有较好的预测效果。

复杂结构产品研究进展

讨论了复杂结构产品的定义。以复杂武器系统为应用背景,以其中的关键部件飞行仪器舱为研究对象,对这类复杂结构产品的研究现状以及研究过程中存在的问题进行了分析,论述了复杂结构产品的技术趋势,从数字化技术、虚拟现实和虚拟仿真技术、虚拟装配以及协同设计技术几个方面进行了分析。

基于虚拟原型的圆柱分度凸轮机构的动力学研究

圆柱分度凸轮机构是在自动机械中应用广泛的分度机构。对圆柱分度凸轮机构的工作原理、运动和受力情况进行了分析,采用单边接触模型建立了凸轮表面与滚子之间的分离-接触关系,利用多体动力学软件建立了该机构的动力学模型,并对其运动、动力学情况进行了模拟仿真,分析了间隙对动力学性能的影响。

三种有机泡沫材料的吸放水性及微观结构研究

采用重量法和扫描电镜研究了硬质聚氨酯泡沫塑料、硅橡胶泡沫材料、半硬质自结皮聚氨酯泡沫塑料的吸、放水性能和微观结构,比较了这三种泡沫材料的吸、放水性能及其机理。结果表明,这三种有机泡沫材料的吸、放水能力不同,硬质聚氨酯泡沫塑料的吸、放水能力<硅橡胶泡沫材料<半硬质自结皮聚氨酯泡沫塑料,其吸、放水机理与泡沫开孔有关,密度越小且泡孔开孔率越高,吸、放水能力越强。

圆筒结构动态特性全场激光扫描试验研究

利用全场激光扫描仪对圆筒结构开展了动态特性试验研究，准确获得了结构的模态参数，结果与有限元计算相比最大相对偏差仅为3．5％，且全场激光扫描能在短时间内完成信号瞬态采集、实时显示与处理，整个扫描测量不引入额外电噪声，并能提高测试准确度。

“函数识别器”在结构优化设计中的应用技术研究

借助于“函数识别器”为工具 ,采用“二级控制”法实现了用设计变量控制网格的变动 .同时在单元刚度对设计变量的导数计算、目标函数的敏度分析等方面提出了新的解决方案和思路 ,并通过实例说明此方法的合理性和可行性 .