QTH200渠道衬砌机机架载荷研究

对QTH200渠道衬砌机机架受到的静载荷和动载荷进行分析,确定了最危险工况。对机架进行了受力分析并进行了合理简化,在此基础上建立了机架的有限元模型,并计算出了该机架在受自重载荷、同时承受工作载荷及自重载荷两种工况下的位移场和应力场分布。对结果进行了分析研究,对机架的设计方案提出了改进建议。     

飞机机体模型撞击混凝土靶体动力学行为研究

飞机撞击混凝土建筑物的撞击过程中,机体和发动机的撞击可以分开考虑.机体结构在强轴向冲击情况下会发生包括高度非线性的变形、断裂和飞散等的渐进撞毁现象,这些物理现象主要会影响冲击载荷的时间历程.本研究采用显式有限元方法对飞机机体模型撞击载荷试验进行了的动力学模拟,模拟中机体采用了Johnson Cook材料模型和失效模型.计算得到的飞机尾部减加速度曲线、靶体上承受的冲击载荷时间曲线与试验测量和Riera理论计算结果均具有较好的一致性,说明研究采用的计算方法和材料模型及参数是合理的,可用于后续的大型民用客机撞击载荷的数值模拟,也证明了Riera理论模型的实用性.     

1 700 mm热轧飞剪机机架疲劳寿命分析

针对某厂1 700 mm热轧线滚筒式飞剪机机架工艺孔处出现裂纹的问题,结合现场实测数据作出机架危险部位的载荷谱,并采用修正Miner法则结合Corten-Dolan损伤理论对飞剪机架进行疲劳损伤与寿命分析.结果表明,飞剪机架产生裂纹的主要原因是疲劳破坏.在此基础上提出飞剪机架改进方案并对其进行评估,改进方案能有效地延长飞剪机架的疲劳寿命.     

1700mm热轧飞剪机机架疲劳寿命分析

针对某厂1 700 mm热轧线滚筒式飞剪机机架工艺孔处出现裂纹的问题,结合现场实测数据作出机架危险部位的载荷谱,并采用修正Miner法则结合Corten-Dolan损伤理论对飞剪机架进行疲劳损伤与寿命分析。结果表明,飞剪机架产生裂纹的主要原因是疲劳破坏。在此基础上提出飞剪机架改进方案并对其进行评估,改进方案能有效地延长飞剪机架的疲劳寿命。     

圆筒结构冲击载荷测试研究

为了能够在大型飞机模型撞击混凝土靶体试验中准确预估冲击载荷,建立了小尺寸的圆筒结构冲击载荷的测试系统.测得了圆筒结构的减加速度时程曲线,结合线密度分布,理论计算得到冲击载荷时程曲线,与试验所测冲击载荷对比,验证理论计算方法的正确性,并在此基础上确定理论计算公式修正系数.     

A320撞击刚性靶体的数值模拟及Riera模型修正系数α的确定

利用通用显式动力学分析程序LS-DYNA模拟了空客A320与刚性靶体的碰撞过程,获得了飞机以不同撞击速度和不同撞击角度撞击的冲击载荷,通过与修正的Riera公式计算的冲击载荷及其冲量对比,确定了不同撞击速度下Riera理论模型修正系数α的取值,研究结果表明：修正系数α不是常数,α与撞击速度的平方V₀²存在线性关系;使用修正的Riera公式计算的冲击载荷曲线与数值模拟得到的冲击载荷曲线吻合较好,进一步验证了修正的Riera理论模型的合理性.     

850吨整平机机架的强度分析

用有限元方法对850吨整平机机架的强度进行了分析,找出了在最大工作载荷情况下,整个机架结构的危险部位,并根据第三强度理论进行了校核,结果表明整个机架结构是安全的。     

轧机零件寿命估算的新方法

本文根据中板轧机机架的故障状况,实测了外载荷,编制了载荷谱,用有限元法将压力谱换算为应力谱;根据机架材料的疲劳性能曲线及应力谱,估算了机架的疲劳寿命。还提出了谱的加权平均、复杂应力的当量换算及用随机疲劳理论估算零件寿命的方法。     

四辊轧机机架光弹性应力分析

轧机机架是轧机设计的关键另件,它重量大,尺寸大,承受的载荷大,结构特殊,应力分布复杂。 在2050mm热带钢连轧机工作机座的方案设计过程中,为了探索机架的合理结构,尽量减轻重量,参考了机架结构设计的有关资料和优化结果,初步选定了重量基本相同的两种具有代表性的机架结构。为进行对比,对两个机架分别作了平面光弹应力分析。分别测定其在工作载荷下的应力分布,并对应力最大部位的光测结果与有限元计算结果作了对照,从而在两种结构中选出了较合理的机架结构。     

A320撞击刚性靶体的数值模拟及冲击载荷工程模型验证

利用通用显式动力学分析程序LS-DYNA模拟了空客A320与刚性靶体的碰撞过程,获得了飞机以不同速度撞击时的冲击载荷.通过与修正的Riera公式计算的冲击载荷对比,确定了Riera公式和冲击载荷工程模型中修正系数α的取值,并获得了α与撞击速度V₀的对应关系.根据飞机的压损载荷冲量与冲击载荷冲量之比,确定了冲击载荷工程模型中冲击载荷系数γ的取值,并获得了γ与撞击速度V₀的对应关系.工程模型与数值模拟计算的冲击载荷曲线吻合较好,验证了冲击载荷工程模型的合理性,为空客A320及相似结构飞机的冲击载荷曲线计算提供了依据.      

典型大型商用飞机撞击问题数值建模及计算

基于对空客A320的结构分析,开展了大型商用飞机结构简化和建模方法研究,建立了结构较为详细的飞机有限元计算模型,确定了适当的网格尺寸;通过将飞机撞击刚性靶体的数值模拟结果与Riera理论计算结果进行对比,验证了所建立的大型商用飞机有限元计算模型的合理性以及数值计算方法的可靠性.该大型商用飞机有限元计算模型可用于飞机冲击载荷特性的进一步分析,也可直接用于飞机撞击作用下结构响应安全性评价的数值模拟.     

液压机组合板机架的整体工作性能分析

本文用有限元混合法和专用计算程序对大型模锻液压机的组合板机架进行了弹性接触分析,求出接触内力及其分布,还应用SAP5结构分析程序做为空间问题对机架的工作载荷和预紧力分布的不均匀性及其对机架整体工作性能的影响进行了分析计算,正确地确定了预紧力和螺栓的预紧量,保证了机架整体工作的充分条件。文中以大型多向模锻液压机的工作样机650吨多向模锻液压机为例进行了计算验证,得出了具有实用价值和准确的结果,解决了研制大型模锻液压机的关键技术。     

应用弹性波理论分析包装结构受力

在初步分析双层堆码包装系统运动情况的基础上,根据其中某种运动情况,应用弹性动力学理论探讨了包装结构在相互撞击后各自在不同时间段内的受力及质点速度。得到底层包装结构所受的最大应力大于顶层包装结构所受最大应力的结论。通过算例,将应用弹性波理论计算所得结果与静载荷及材料力学中动载荷理论所得结果进行了比较。     

斜辊管材矫直机机架的强度有限元分析

利用有限元方法建立了三雏的有限元力学模型,施加在矫直机机架的前面计算的工作载荷,合理配置了边界条件,采用映射方法划分了实体有限元网格,创新性的完成了矫直机机架的力学模型的实体有限元化.     

江海联运船舶艏部砰击性能研究

考虑江海联运船舶大外飘、小型深的结构特征,研究了江海联运船舶艏部结构在砰击载荷作用下的力学性能。阐述了船舶砰击理论,将船舶艏部结构遭遇的砰击载荷分解成入水冲击压力、撞击冲击压力以及甲板上浪载荷。针对江海联运的45 000 DWT散货船进行砰击的数值模拟,计算载荷包括不同航速下的舷外静水压力、艏外飘砰击压力以及甲板上浪。结果显示应力和变形受砰击载荷影响很大,很有必要对艏外飘结构进行相应的结构加强以及疲劳强度评估。     

加筋复合材料结构撞击识别的关键技术

 复合材料结构在外部撞击载荷作用下容易产生目不可检的损伤,进而导致结构承载能力降低.以复合材料加筋圆筒结构为对象,研究基于系统辨识模型的外部低速撞击识别实验的两个关键问题.首先,通过数据分析阐明和完善了系统辨识方法中传递函数的模型阶次选择原则;其次,针对压电传感器生产工艺和安装工艺难以保证各传感器均一性问题,提出了一种传感器信号修正方法,以提高载荷识别精度;最后,分析和讨论了加筋结构型式对撞击识别的影响.实验结果表明,本文所提方法能有效地提高识别和重构外部撞击载荷.     

预应力拉杆、圆螺母螺纹的有限元分析

针对某锻造液压机的全预紧组合机架的关键部件——预应力拉杆、圆螺母螺纹的强度计算,采用ADINA有限元程序,对两种不同形状螺纹,分析计算拉杆、圆螺母螺纹区域在最大工作载荷状态下的应力、塑性区域、残余塑性变形,对此类结构的螺纹设计有一定的指导作用。     

低速撞击下矩形板动态断裂试验及数值仿真

在矩形板锥形冲头撞击试验的基础上,引入Johnson-Cook本构模型和失效模型,采用显式动力有限元方法对锥形冲头撞击过程中矩形板的响应规律以及断裂过程进行了计算.讨论了网格尺寸对于计算结果的影响,并对不同板厚矩形板的耐撞性能进行了比较.结果表明：所采用的材料参数及计算模型能够对撞击载荷下矩形板的动态断裂过程进行准确地预报;增加板厚能显著提高矩形板的耐撞性能及抗破坏能力.     

预应力轧机机架静力分析

本文将预应力轧机机架简化为闭式机架进行了计算,注意到拉杆中心线相对于立柱中性轴的偏心对机架强度的影响;推导出拉杆拉力和立柱压力计算公式;确定拉杆应按强度要求设计;并由机架盖与立柱接合面的变形协调关系,推导出最佳预紧力计算公式。文中还运用SAP 5线性结构分析程序,对预应力机架进行了有限单元法计算。根据理论分折和有限单元法计算结果,归纳出预应力机架的主要应力特征。并用实测验证了文中提出的各计算公式。     

轻小型无人机锂电池在冲击载荷下机械/电化学耦合失效特性试验

为研究轻小型无人机锂电池在受到冲击载荷下的动响应特性及其可能产生的内短路、热失稳以及起火爆炸的规律,我们开展了轻小型无人机锂电池在落锤冲击下的测试试验,研究了不同落锤跌落能量下撞击载荷、响应模式、电压和温度变化,结合电池的机械响应及其电化学参数变化综合分析了轻小型无人机电池的安全性。研究结果表明：电池单体在受到不同能量落锤撞击后分为三种响应模式：低能量冲击模式、中能量冲击模式、高能量冲击模式;电池冲击载荷以及电池自身的电压变化与冲击能量的变化具有明显的相关性,电池电压和冲击载荷互为影响,具有强关联的耦合特性;电池电量与电池撞击过程中的压降规律、趋势和幅度等电化学性能之间并未有明显的耦合关系,但是对电池受撞击后的着火、爆炸等安全性后果具有重要影响。