炮孔水耦合装药爆破破岩机理研究

根据爆炸相似律和水中冲击波的基本方程探讨了炮孔水耦合装药结构的孔壁压力;建立了爆炸载荷作用下岩石的动态应力场,据此从理论上求出了炮孔水耦合装药爆破时裂隙区半径、粉碎区半径和光面爆破或其它成型控制爆破的最佳装药不耦合系数;最后,通过工程实践进行验证.     

几何相似体应力-应变分布相同时的载荷关系

为了保证几何相似模型与原件具有完全相同的应力-应变分布,必须对几何相似模型施加与实际构件成对应比例的各种载荷,因此需要寻求几何相似模型在应力-应变分布完全相同时各种外加载荷的比例关系。从相似理论入手,以2端固支的矩形梁下表面边线中点的应力解析表达式为基础进行推导,得出相应的理论载荷关系,并用算例在弹塑性状态下验证了所得关系的正确性。得到的结论是:对于2个几何相似构件,若几何相似系数为kl,则当外加集中载荷的载荷系数为kl、均布线载荷的载荷系数为kl、均布面载荷的载荷系数为1时,2构件的应力-应变分布完全相同。     

核电站用防冲击波阀阀体抗震分析

采用有限元方法对田湾核电站3、4号机组采用的某型防冲击波阀阀体进行了抗震计算分析。计算得到了结构的固有频率、振型和地震载荷下的响应,并根据ASME AG-1对结构在重力、内压、冲击波载荷、地震等多种载荷组合下的应力和变形进行评定,根据ASME III-NF对连接紧固件进行应力校核。结果表明,防冲击波阀阀体的设计满足相关规范的要求。     

高速/超高速侵彻的尺度效应及相似规律

基于量纲理论建立了高速/超高速侵彻相似律的一般形式,研究了不同速度下撞击缩比试验与原型试验的尺度效应及起因,通过对国内外已有试验数据进行分析,揭示了尺度效应对高速/超高速侵彻的影响规律,认为材料的率相关性、破坏的发生和发展、热传导、转动和重力等因素影响了几何相似律的应用.其中,热传导与重力对侵彻过程的几何相似律影响较小.如果严格控制实验条件,在不改变弹靶材料的条件下,使应变率的影响、弹体破坏和转动不起主要作用,高速/超高速侵彻过程的几何相似律近似成立.     

水下爆炸作用下船体梁整体运动简化理论模型

针对水下爆炸作用下舰船整体运动响应的理论预报问题,将船体结构简化为等截面直梁,以炸药在船体梁中部正下方爆炸工况为研究对象,将爆炸载荷压力曲线划分为五个典型阶段.结合平板边界条件下的冲击波和气泡载荷压力分布函数,建立了冲击波和气泡联合作用下船体梁整体运动响应的简化理论计算模型,并利用船体梁模型试验对该方法进行了验证.结果表明:所建立的水下爆炸作用下船体梁整体运动响应理论模型具有一定的合理性,能够反映船体梁整体运动过程及响应幅值.     

爆炸冲击波作用下机翼等效靶毁伤效应实验研究

为研究飞机机翼在爆炸冲击波作用下的毁伤效应,采用结构等效和强度等效原理对典型飞机机翼关键部件进行了等效,设计机翼关键部件等效靶.采用TNT药柱爆炸方式产生爆炸冲击波对等效靶进行动态加载,分别获得了以LY12及碳纤维复合板作为蒙皮的等效靶在冲击波载荷作用下的响应过程、失效模式以及冲击波超压与等效靶最终变形量的相互关系.     

钢筋混凝土结构内爆炸相似模型试验研究

为了研究钢筋混凝土结构在内爆炸作用下的冲击波特征参量和结构毁伤的相似规律,建立了钢筋混凝土结构内爆炸相似理论模型,进行了结构原型和缩比系数分别为0.75和0.5的内爆炸相似性试验,对内爆炸冲击波特征参量和结构毁伤相似性进行了分析。结果表明,不同药量作用下各相似模型在典型位置处的内爆炸超压峰值具有相似的分布规律;药量服从相似准则时,0.75和0.5缩比方案的第一峰超压与原型的最大相对误差分别为10.33%和14.36%,前三波比例脉冲宽度与原型的最大相对误差分别为4.02%和5.25%;各缩比模型的压力时程曲线波形符合良好,证明各缩比模型之间的内爆炸特征参量存在相似规律;相似缩比模型在相同毁伤等级的药量作用下,可以从试验中得到相同的破坏程度和相似的破坏形态。     

爆炸载荷作用下波纹夹芯板动力响应的数值模拟

运用AUTODYN对波纹夹芯板在爆炸载荷作用下的动力响应进行了数值模拟。建立了包括炸药、空气、夹芯板结构及支座在内的三维有限元计算模型,分析了爆炸载荷作用下冲击波与结构的流固耦合过程以及波纹夹芯板的动力响应过程,研究了面板、芯层的厚度和屈服强度对夹芯板挠度和能量吸收的影响。数值模拟表明:波纹板在爆炸载荷作用下的动力响应可以分为冲击波与结构的流固耦合阶段、芯层的压缩以及板的整体动力响应等3个阶段;由于波纹芯层在垂直于波纹的方向上其抗弯刚度较大,在结构平行于波纹的边界处更容易受载荷作用而出现褶皱现象;随着面板、芯层壁厚及屈服强度的增大,后面板的最大挠度和夹芯板的整体吸能也随之减小。实际应用中需对芯层、面板的厚度及屈服强度进行合理的设计,使结构既经济又能满足服役环境。     

舰艇抗冲瓦水下爆炸流固耦合冲击动力学模型

 为更好的反映水下爆炸作用下舰艇抗冲瓦芯层复杂结构动力学特性,基于多自由度动力学、Taylor平板理论一阶DAA法,提出了舰艇抗冲瓦在水下爆炸冲击波载荷作用下的流固耦合与冲击动力学模型。抗冲瓦冲击响应分为3个阶段,I阶段是在冲击载荷作用下的一维流固耦合开始阶段,水中气穴开始产生;II阶段芯层开始被压溃,但此时抗冲瓦表层速度开始降低,水质点的附加冲量起到重要作用;III阶段是从减速到回弹阶段,抗冲瓦在弹性恢复力和流体阻尼共同作用下产生减速和反弹。3个阶段的理论模型揭示了水下爆炸作用下抗冲瓦的冲击响应过程。通过理论模型和算例研究发现,所提出的模型能很好的反映具有复杂芯层结构的抗冲瓦在水下爆炸冲击波作用下的缓冲与耗能机理,抗冲瓦芯层密度对其缓冲效果影响显著。这些性能特点可以用于在给定质量情况下对抗冲瓦进行几何优化设计。     

大空间钢网壳穹顶的内爆炸冲击波超压计算

为研究内爆炸作用下冲击波在大空间穹顶结构内的传播规律、超压峰值及其对结构的作用,采用通用有限元LS-DYNA程序,考虑炸药空中爆炸和大空间结构特性,建立炸药在大空间钢网壳穹顶内爆炸作用下的数值计算模型,并通过已知超压计算公式验证数值结果.应用所建模型,对炸药在大空间钢网壳穹顶内爆炸的全过程演变和5种矢跨比穹顶的内爆炸冲击波压力进行了数值模拟计算与分析.结果表明:内爆炸下大空间穹顶除受到入射冲击波的冲击作用外,还可能受到反射波或复合波的多次冲击,冲击的强弱取决于反射体刚度和穹顶几何尺寸等多种因素;穹顶跨度和矢跨比对主峰值压力的大小和出现的次数有较大影响,但没有呈现出明显的规律性.最后,给出了内爆炸下不同跨度和矢跨比穹顶结构的冲击波超压计算公式,可供工程结构防爆抗爆参考.     

大规模气泡湮灭的元胞自动机模拟

使用元胞自动机模型,并用正六边蜂房结构代替二维均匀气泡,模拟气泡载荷超过临界载荷时大规模二维气泡湮灭过程.结果表明,该过程存在Zipf律.     

崖门口外围垦与潮汐水道稳定性分析及数值计算

提出了河口围垦工程二维流场计算与上游河网一维计算联网的整体数学模型，解决了二维计算中围垦工程对口门外界水流的反馈影响，结合崖门出海航道围垦工程方案的数值计算，将Ｐ－Ａ关系用于口外围垦与通航水道的稳定性分析中，对围垦工程可能对出海航道产生的作用和影响进行了具体的计算分析预测。     

柴油机曲轴的随机应力分析

针对曲轴的结构形式和受力状况,在三维边界元的基础上,提出了三维随机边界元法的数学模型,编写了计算程序．考虑了材料物性和载荷的随机性,对曲轴的应力进行了统计分析,算例所得结果可靠,并为曲轴的改进设计提供了依据．     

爆炸荷载作用下弹性薄板的动态响应

利用弹性理论和近似方法分析了四边简支弹性薄板在爆炸荷载作用下的动态响应历程.根据薄板运动微分方程和爆炸荷载的特点,从理论上求解了薄板运动各力学参量.结合量纲分析理论,对30种不同的工况进行了计算,最后建立了较合理的工程计算模型.模型拟合结果与理论计算结果吻合,可作为工程计算的参考.     

计算机动画显示及其在模态分析中的应用

根据实验模态分析的需要,论述用计算机动画实现结构模态分析动画显示方法。重点阐述了结构几何模型的建立、数据处理和交换,三维结构的二维显示、动画的生成等问题,并介绍了作者根据这些方法研制的MOGR动画显示软件包在模态分析中的应用。     

195柴油机气缸套温度场的三维有限元分析

文章利用一套三维有限元计算程序,探讨了气缸套温度场数学模型、边界条件计算以及有限元分析的几何模型.针对195柴油机气缸套,进行了比较复杂的边界条件计算,建立了较为完整的数学模型和几何模型.在此基础上对其温度场进行了三维有限元计算分析.最后,依据三维有限元的计算结果对195柴油机气缸套的设计合理性进行了一些探讨.     

Software development of modeling assistant for continuous suspension bridges with multi pylon

Building a reasonable and accurate finite element model is the first and critical step for structural analysis of complicated bridge. In this article, modeling assistant for continuous suspension with multi-pylon is developed based on .Net platform, with VB.Net, C# language and OpenGL graphic technique. With parameterized modeling method, finite element model of this kind of bridge can be built quickly and accurately, and multi-type element modeling with uniform parameters is realized. With advanced graphic technique, three-dimensional model graph can be real-timely previewed for intuitive data check. With an example of practice project, the accuracy and feasibility of this modeling method and practicality of this software are verified.     

模具机械手工位动作的运动学仿真

以模具机械手为研究对象,在商用CAD软件环境下设计了模具机械手的机械结构和各部件的三维实体模型,并利用虚拟装配技术完成模具机械手的虚拟装配,得到了机械手的虚拟装配模型.以此为基础进行了模具机械手的运动学仿真分析,以对各零部件和整机的虚拟装配模型实施静态干涉检验,验证了模具机械手结构设计的合理性,从而为自动化模其制造生产线设计和实施提供可靠的数据资源.     

基于粒子群-支持向量机的时间序列分类诊断模型

构建一种基于粒子群算法-支持向量机(PSO-SVM)的磁共振功能成像(fMRI)时间序列分类诊断模型,通过针对脑区多维时间序列数据的深层次分析实现病症患者和健康者的准确判断与区分,为面向fMRI时间序列数据的病症诊断和预测提供有效科学依据.该方法在以下4个方面不同于其他已有相关研究工作:(1)构建基于自回归模型的脑区多维时间序列数据特征表示;(2)构建基于支持向量机模型的脑区多维时间序列数据分类机制;(3)构建基于粒子群算法的分类学习参数寻优策略;(4)建立融合上述特征表示、优化分类与参数优选模式的fMRI时间序列数据分类诊断模型.通过以精神抑郁症作为实证分析的具体案例,所提出分类诊断模型已取得良好实验效果,展示出其有效性与合理性.     

一类鬼臼毒素衍生物抗癌(KB细胞)活性的三维定量构效关系

采用比较分子场分析(CoMFA)和比较分子相似因子分析(CoMSIA)方法,对99个鬼臼毒素衍生物的抗癌活性系统地作了三维定量构效关系研究,均得到了较为理想的模型.coMFA所得模型的交叉验证系数q2=0.644,非交叉验证相关系数r2=0.930,标准偏差S=0.134,F=161.325,立体场与静电场贡献分别为64.6%和35.4%.CoMSIA所得模型的q2=0.764,r2=0.964,S=0.096,F=324.112,立体场、静电场、疏水场、氢键给体场、氖键受体场贡献分别为9.5%,22.0%,21.9%,23.9%和22.7%.两模型的等值面图为改造此类化合物的结构、提高药物活性提供了理论依据和研究方向.