多次弹塑性撞击实验系统的设计与数值仿真

为了实验测量柔性撞击过程中的次撞击行为及其动力学响应,该文设计了一套多次弹塑性撞击实验系统.对该实验系统进行的三维动力有限元数值仿真结果表明,该系统可以激发出多次弹塑性撞击,有效地模拟几种典型构件之间的次撞击行为.采用数值仿真方法研究了测试梁材料、支承方式等对次撞击过程的影响,确定了满足实验要求的撞击力和梁位移测试性能指标.     

多芯片双面PCB的热应力分析

运用隔热材料和复合材料的计算公式,采用三维有限元方法,计算了单芯片组和多芯片组集成电路板的温度场和热应力场。数值模拟结果显示,芯片组与印刷电路板之间存在较大的剪应力,这可能是芯片剥离的原因之一。芯片位置对电路板的温度场和热应力场分布影响很大。合理地布置各芯片,可有效降低电路板的温度极值和应力极值。     

变截面柔性杆撞击动力学子结构法研究

采用固定界面模态综合子结构法对柔性体的撞击问题进行研究.首先提出研究的力学模型,将模型子结构离散化,导出撞击时多自由度高度非线性的动力学方程,运用无条件稳定的直接积分法(Newmark法)对动力学方程进行求解,得到了变截面柔性杆撞击力的时间历程和其他动力响应.通过重点研究柔性体子结构单元离散的划分与其物理参数之间的关系对计算结果的影响,得到了变截面柔性杆子结构离散的基本准则.此外,首次实现了对柔性体中瞬态应力波和速度波传播过程的刻画,可以显示撞击瞬态波多个波阵面传播.研究结果表明子结构法能够完整地描述变截面柔性体的撞击过程和分析撞击瞬态波传播机理,可以更广泛地应用于其他实际柔性机械系统撞击动力学问题的研究.     

柔性体撞击瞬态波子结构法研究

该文采用固定界面模态综合子结构法对柔性体的撞击问题进行研究.运用该法研究了刚性块纵向撞击柔性杆的瞬态响应,讨论了柔性体的离散方法对于数值分析计算结果的影响,得到了柔性体合理离散的一些规律.对比分析发现,柔性体的离散并不遵循子结构数目和节点数目越多越好的原则,由于选择的模态数有限,根据所选模态数和结构尺寸,存在一个合理的子结构离散和节点离散数目的范围,在此范围数目内离散结构模型,可以得到合理的计算结果,否则会出更多的伪振荡.通过对撞击系统瞬态动力响应的研究结果表明,子结构法不但可以精确高效地计算撞击过程柔性体瞬态撞击力,而且可以刻画撞击导致的瞬态波在柔性体内的传播机理,从而为复杂柔性系统撞击过程的精细化研究提供了一种简单有效的方法.     

发射环境下高聚物黏结炸药的瞬态响应及裂纹扩展

为了提供发射环境下含炸药弹体安全性评估所需的精确的炸药动力响应数据,该文提出了黏弹性统计裂纹本构模型,并用于数值计算冲击载荷作用下含裂纹黏弹性复合材料的瞬态响应。采用四阶龙格库塔法解耦常微分方程形式的本构方程。通过Fortran语言编制了相应的子模块,并将其嵌入非线性有限元计算程序,通过比较数值结果与实验结果验证了该文方法的正确性。数值结果表明,发射(冲击载荷作用)后110μs时裂纹扩展已经稳定,此时高聚物黏结炸药(PBX)柱两端面的边缘位置和中心位置的等效应力大于其他位置,从而导致这些部位的平均裂纹半径大于其他各点。研究还发现,裂纹扩展速度低于应力波的传播速度,扰动点的应力达到峰值时该点裂纹半径才开始增大。