铝合金三明治板面外承载特性的有限元模拟和试验研究

通过有限元模拟方法研究了点/面载荷作用下不同长宽比和宽厚比铝合金三明治板的面外屈曲特性,并进行试验验证;通过试验研究了不同尺寸参数铝合金三明治板的面外承载特性。结果表明:模拟得到点/面载荷下三明治板的载荷-位移曲线与试验结果基本吻合,平均相对误差小于5%,证明了有限元模拟的可靠性;三明治板在点载荷下发生整体刺穿破坏,在面载荷下发生芯板压缩破坏。在点载荷下,当宽厚比为13.6时,随着长宽比由0.7增大到1.9,三明治板的破坏载荷先升高后趋于平稳,而当宽厚比为21.4时,随着长宽比由0.4增加到1.2,破坏载荷基本不变,宽厚比21.4的破坏载荷大于宽厚比13.6。在面载荷作用下,随着长宽比增大,屈服载荷降低,宽厚比13.6的屈服载荷大于宽厚比21.4。以3 mm为面外屈曲变形临界值时,点/面载荷作用下三明治板的临界屈曲比均为0.093。

空心管型泡沫铝吸声性能的数值模拟分析

为了提高多孔泡沫铝材料的吸声性能,将泡沫铝加工成空心管型结构。首先,利用声学阻抗管测试系统获取吸声系数;其次,基于JCA声学模型,采用COMSOL软件对空心管型泡沫铝进行仿真模拟以获取吸声系数,将吸声系数仿真结果与试验结果进行对比,验证仿真模型的可靠性;最后,通过声压云图和能量耗散云图对空心管型泡沫铝内部声场进行分析,并进一步通过数值模拟探究空心管参数对吸声性能的影响规律。研究结果表明:该空心管型结构属于共振式吸声结构;当声波的频率和结构中固有频率相同时,声波激励结构振动的振幅最大,导致大量的声能被消耗,从而起到吸声的作用;对于空心管型泡沫铝结构,可以通过增大空心管的半径、增加空心管的数量来提高吸声系数;在1000~6300 Hz的频率范围内,背后添加空腔的空心管型泡沫铝结构的平均吸声系数相较于背后添加空腔的均质型泡沫铝结构的平均吸声系数提高了26%。

胶接结构Ⅲ型断裂性能研究

设计了能够真实反映Ⅲ型断裂的边缘环裂纹转转试验,讨论了胶黏剂种类和厚度对胶接结构失效模式的影响。结合峰值转矩和应变能释放率进一步揭示胶接结构的断裂特性。通过试验与仿真对比,推导出考虑厚度效应的内聚力模型参数表达式。研究表明,Araldite 2015胶的峰值转矩和应变能释放率随着胶黏剂厚度增加而增加,E⁃120HP胶和WD3705胶的峰值转矩和应变能释放率随着胶厚的增加呈现先增大后减小的规律。为合理评估胶黏剂种类和厚度对Ⅲ型断裂下胶接结构的失效机制的影响提供依据。

某汽油发动机减振皮带轮滑移问题分析与解决

减振皮带轮组件作为发动机的功能性零件,其失效影响发动机的动力性及NVH性能。某款发动机开发过程中出现减振皮带轮的带轮与轮毂相对滑移故障。经过原因分析及试验验证发现,带轮的结构、橡胶材料以及组装工艺均影响减振皮带轮的滑移转矩。针对减振皮带轮产生相对滑移的原因,提出了整改措施并进行验证。

基于全面成本管理视角的企业成本控制优化策略研究

在市场经济环境下,企业发展规模不断扩大,发展压力也逐渐增加。为获得更大的市场竞争优势,企业需要立足全面成本管理视角,重点做好成本控制优化工作,更好地实现企业战略目标,提升企业可持续发展水平。基于此,本文简要分析全面成本管理的特点,阐述基于全面成本管理视角的企业成本控制中的问题,提出基于全面成本管理视角的企业成本控制优化策略。希望通过本文研究,为相关企业提供参考借鉴,提升企业成本控制水平,夯实企业发展基础。

车载移动医院医疗信息系统方案探究

本研究结合苏州江南航天机电工业有限公司车载移动医院产品设计与应用情况,介绍了移动医院医疗信息系统发展现状,分析了移动医院医疗信息系统存在的问题并提出改良方案,包括应急条件下系统的通信传输技术、伤病员信息流转方式、信息系统与各医疗模块的契合优势等。改良的信息系统方案可以提高移动医院在应急救援工作中的救治效率,为移动医院伤病人员留治的信息化系统建设提供新思路。

某轴流风机噪声特性与降噪研究

为实现某款车载方舱轴流风机的降噪,进行了轴流风机噪声特性研究。基于RNG k-ε模型、大涡模拟模型和FW-H噪声模型,运用滑移网格法和多重参考系法(Multiple reference frame,MRF),从稳态和瞬态两个维度对风机的偶极子噪声进行了数值模拟。结果显示:风机的噪声声压级为45.6 dB;在安装风机罩后,数值增大到59.2 dB。采用调整风机罩安装距离和出风口形状进行了降噪研究,研究表明:风机罩安装距离增加到25 mm时,噪声从59.2 dB降低到了51 dB;风机罩出风口改为扇形结构后,噪声从59.2 dB降低到了53.8 dB,降低了9.1%,降噪效果明显。

多层复合车载方舱大板结构抗侵彻性能研究

结合轻质金属及复合材料,提出一种Al/B_(4)C/UHMWPE复合结构方舱大板。通过7.62 mm普通钢芯弹和穿甲燃烧弹侵彻试验,研究了复合结构的抗侵彻性能,探讨各板的损伤模式与抗侵彻机理。试验证明,Al/B_(4)C/UHMWPE复合结构方舱大板对7.62 mm普通钢芯弹及穿甲燃烧弹防护效果良好,具有较强的抗侵彻性能。

混杂复合三明治结构低速冲击特性及剩余压缩强度研究

采用实验和仿真相结合的方法,探究蜂窝夹层结构在不同冲击能和不同边界条件下的冲击特性及剩余压缩强度。用Vumat子程序建立三维渐进失效准则,通过实验验证仿真模型的有效性。结果表明,简支试样更容易发生损伤,峰值力也更低,但吸能效果略好。同时,简支试样冲击后的剩余压缩强度较低。当冲击能较低时,边界条件对剩余压缩强度有着重要影响。而在较大的冲击能下,边界条件对剩余压缩强度的影响可以忽略。

混杂复合材料层合板抗冲击性能研究

为了探究复合材料层合板在实际应用中因承受冲击载荷而造成的结构安全问题,本研究采用实验和仿真相结合的方法,首先探究冲头形状对复合材料层合板损伤机理的影响,然后结合不同冲击能进一步揭示层合板的承载力和能量吸收变化规律。结果表明,相同冲击能下,层合板的损伤范围和承载力随着圆锥头、半球头、平头依次增加;相应的层合板的临界穿透能量随着圆锥头、半球头、平头依次增大;冲头形状和冲击能对层合板的吸能能力有较大的影响。

方舱电磁屏蔽材料的发展现状和未来趋势

高频电磁波会对人体造成很强的辐射损伤,电磁波也会对军用设备、医用设备及家庭电器造成干扰。方舱在现代军事战场中扮演着重要角色,提高其电磁屏蔽性能,保障舱内人员和相关电子设备的安全是国防建设的重大需求。本文基于电磁屏蔽的基本概念和机理,结合最新的电磁屏蔽材料研究进展,介绍了多孔复合材料、异质复合材料、多层复合材料和梯度复合材料及其制备开发方法,并展望了电磁屏蔽材料未来的发展趋势。

武警智能拓展车载方舱医院的研制

目的：研制新一代大扩展比智能拓展车载方舱医院。方法：分析总结国内外方舱医院的发展经验,采用立体自动展开的方式进行车载方舱的大扩展比扩展,按照模块化的方法进行医疗功能组合。结果：研制的武警智能拓展车载方舱医院由5台车载方舱组成,体积可扩展9~10倍,可以实现自我保障、多平台运输。结论：该车载方舱医院可以满足野外灾害和维稳处突等任务的救援需求,解决了方舱医院发展中的难题,为研究创新提供了新的方法和思路。

大扩展比手术方舱液压系统设计

目的:设计一种大扩展比手术方舱液压系统。方法:通过介绍大扩展比手术方舱液压系统的工作原理以及设计思想,详细分析计算了液压系统的各个技术参数,并对受压油缸的压杆稳定性进行了分析验算。结果:实现了大扩展比手术方舱液压扩展结构。结论:大扩展比手术方舱液压系统在通用扩展式方舱或车厢具有广泛的推广应用价值。

军用方舱传热系数值的计算及优化研究

对方舱的各部分舱板平壁进行三维传热仿真,结合等效面积法求得方舱传热系数值,与试验结果具有较好的一致性。改变舱板各层材料,仿真获得各层材料导热系数与传热系数值间的关系曲线,分析得出内芯材料的导热系数对方舱传热系数值影响最大;通过改变舱板的内部结构,仿真计算得出各种状态下的传热系数值,提出了采用非均匀布置且框架数量较少的舱板结构,可有效减小方舱整体的传热系数值。

双层吸波蜂窝复合材料结构优化设计

为探究不同吸波特性材料之间的组合规律,以在更宽频段范围内达到最佳雷达波吸收效果,选用两种不同吸波剂浸渍的纸蜂窝结构型吸波材料板(分别命名为FW10和FW20),以石英纤维板为外侧蒙皮,制备出一种具有较好雷达波吸收能力的复合板件,该板件可与常规壁板结合使用。采用时域有限差分法计算不同材料厚度组合下的材料雷达散射截面(RCS)值和反射率,并采用正交设计法对最优厚度组合进行进一步的探究,结果表明:复合结构的吸波效果与各层材料组合及其厚度分布有关,所得最优复合板件厚度组合方案从外向内依次为1 mm石英纤维板,15 mm FW10和15 mm FW20。最优方案复合板件在0~18 GHz频段范围内反射率低于-10 dB的吸收频段宽度为13.1 GHz,最大吸收峰可达-29.5 dB。最后进行实物测试,验证了仿真分析的有效性。

陶瓷/芳纶纤维复合靶板防弹性能研究及结构改进

为了提高靶板防弹性能,提出一种由陶瓷和芳纶纤维复合材料构成的防弹结构。对陶瓷及芳纶纤维防弹性能有限元仿真分析的结果表明:陶瓷的弹孔面积大于纤维,陶瓷内部的形状比较粗糙而纤维则比较平滑,陶瓷吸能主要是通过自身的破碎和断裂及应力波的传递实现的,而纤维吸能则主要是通过自身的拉伸和延展将弹丸的动能转换为自身的弹性势能和断裂能。此外,基于陶瓷和芳纶纤维的抗侵彻原理,进行了复合靶板的结构设计,并利用NSGA-Ⅱ算法对层间材料的厚度进行了优化,优化后复合靶板子弹的剩余速度降低了185m/s,靶板的面密度降低了5.4 kg/m^2,综合防弹性能得到了明显提高,为后续进行新型轻质防弹复合装甲的结构设计提供指导思路。

微穿孔板-三聚氰胺吸音海绵-空腔复合结构声学性能优化设计

基于Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型和微穿孔板理论,利用传递矩阵法建立了三聚氰胺吸音海绵不同填充方式形成的复合结构的吸声系数理论模型,并比较了其吸声性能:与单层微穿孔板结构a相比,微穿孔板-吸音海绵复合结构b和微穿孔板-吸音海绵-空腔复合结构c的吸声性能均有较大提升,微穿孔板-空腔-吸音海绵复合结构d的提升效果次之。分析了几何参数对复合结构b的吸声性能的影响,得出:微穿孔板的孔径越小,复合结构在中高频段的吸声效果越好;厚度越大,复合结构在高频段的吸声性能越低;穿孔率越大,复合结构在低频段的吸声性能越低;吸音海绵厚度的增加在总体上有利于提高复合结构的吸声效果。基于粒子群算法对复合结构b和c的吸声性能进行了优化,结果表明:与优化前的复合结构b相比,优化后的复合结构c的平均吸声系数从0.565 4提升至0.751 9;与优化后的复合结构b相比,其吸声性能几乎不变,但吸声材料厚度减少了30%,在保持良好吸声性能的同时实现了轻量化。

方舱轴流风机机罩降噪研究

以某方舱用轴流风机为研究对象,结合计算流体力学(CFD)和计算气动声学(CAA)理论,运用大涡模拟(LES)法进行了非定常分析,通过FW-H模型分析风机的远场气动噪声特性。风机气动噪声在基频及其高次谐波处出现离散峰值,宽频噪声部分随频率增加逐渐降低且趋于平缓。运用宽频噪声模型得到风机罩表面偶极子噪声分布,分析风机罩安装距离对噪声的影响。随着风机罩安装距离的增加,风机罩表面偶极子噪声显著降低。数值模拟结果表明:风机安装原风机罩使噪声总声压级从47. 7 dB提升到60. 8 dB。将风机罩出风口设置为环形并适当加大核心区域出风面积,可将噪声总声压级从60. 8 d B降低到56. 7 dB。

高原高寒多功能组合式防疫洗消方舱的设计

目的:针对当前国内高原高寒地区缺乏集人装洗消和环境消杀功能于一体的装备现状,研制适用于高原高寒地区的多功能组合式防疫洗消方舱。方法:该方舱由双扩式人员洗消方舱、车辆装备半自动洗消装置和防疫洗消车组成。其中双扩式人员洗消方舱采用双侧扩展结构,水路系统是其关键系统;车辆装备半自动洗消装置采用快速拆卸结构,由防疫洗消剂储存装置、龙门式喷淋架、多角度喷淋系统和洗消池回收系统等组成;防疫洗消车由小型全地形车搭载电动喷雾机来实现环境消杀作业。在环境温度为-16 ℃、海拔为3 540 m的青海格尔木对该方舱进行现场测试及应用示范。结果:该方舱在高原高寒环境下可在18 min内展开(车辆装备半自动洗消装置和防疫洗消车不展开的状态下),在60 min内组装完成车辆装备半自动洗消装置,且舱内水温可控制在38~42 ℃。结论:该方舱设备设施布局合理、自动化水平高,全面提升了高原高寒地区应急保障现场人员、装备与环境的消杀综合保障能力,具有广阔的应用前景。

Breaker温度开关自动上料设备的设计

为解决现行生产制程所引起的Breaker电池连接片产能不足、装配要求高等问题,设计出从Breaker散料排列、凸轮机械手转运、Breaker自动定位、Breaker治具辅助定位上料等整个过程的Breaker自动上料设备。Breaker散料排列单元采用料仓自动供料、振动圆盘及直线振实现Breaker的逐个顺序排列与连续供料;采用旋转分列机构完成单个元件的分离;凸轮机械手采用盘形凸轮与圆柱凸轮相结合的方式完成举升及旋转动作,以较小的体积实现三工位Breaker的转运;Breaker翻转机构采用端面凸轮完成Breaker的翻转。整机达到了设备替代制程的自动化指标。