多轴向经编增强复合材料低速冲击下能量吸收特性的研究

从多轴向经编增强结构本身的特点出发，利用我们自己建立的一套落锤冲击试验装置，对玻璃纤维/DTY多轴向经编增强玻璃纤维/环氧树脂复合材料板进行了低速低能量的冲击试验研究。通过传感器技术及其相应的信号处理装置记录落锤冲击试验过程中速度随时间变化曲线，直接计算冲击动能和材料所吸收的冲击能量，通过数学处理得到各种冲击试样的能量吸收系数，对多轴向经编结构复合材料的冲击失效过程和影响能量吸收特性的因素进行试验研究和分析。     

碳纤维复合材料层合板在低速冲击下的力学响应

利用改进的霍普金森杆对不同铺层方式的碳纤维复合材料层合板(CFRP)进行低速冲击试验,分析不同铺层顺序下,CFRP层合板的动态力学响应。搭建了基于高速三维数字图像相关方法(3D-DIC)的实验测量系统,该系统由3台高速相机组成,其中两台组成3D-DIC观测系统,用于三维成像,另外一台记录子弹飞行姿态,从而计算子弹飞行的速度。利用3D数字图像相关技术可以得到层合板损伤后的位移场,然后进行差分得到材料损伤后的应变场。利用ABAQUS/Explicit仿真软件对试验结果进行模拟,试验结果和模拟结果吻合较好,从而验证了3D-DIC在研究碳纤维复合材料层合板抗冲击性能中的有效应用。     

低速冲击下钢筋混凝土梁局部变形刚度

研究了低速冲击下钢筋混凝土梁的截面刚度,以及冲击体和结构间接触区域的柔度变化.将梁分成斜裂缝形成以前和斜裂缝形成以后两个阶段来研究.斜裂缝形成以前,梁被看成弹性均质体,接触区的柔度由受压和受拉条件下混凝土的柔度串联而成,根据柔度的定义推导得出该阶段接触区的刚度;斜裂缝形成以后接触区的刚度受高为χw弯—剪式固端梁构件、下部受拉钢筋、冲击体与下部钢筋之间的混凝土柱的制约,从而推导出该阶段的柔度.结合两个阶段接触区域的柔度公式,对低速下钢筋混凝土梁的接触刚度进行了举例计算和分析,表明斜裂缝形成以前的阶段可以忽略不计.     

层合板在低速冲击载荷作用下本构方程的研究

纤维增强复合材料层合板的冲击响应是一个兼有几何非线性、材料非线性、接触非线性的复杂过程。本文采用连续介质力学,对层合板的运动、变形进行描述,给出了冲击系统的有限元列式。在此基础上,通过建立壳局部坐标系与参考坐标系之间的转换矩阵,导出有限应变低阶壳单元在显式分析中的应力更新方法,为进一步研究复合材料的动态力学行为提供一个新思路。     

低速冲击下钢筋混凝土深梁抗冲击性能及其损伤评估

为研究钢筋混凝土深梁在低速冲击下的抗冲击性能和损伤机理,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同冲击速度下深梁动力响应进行模拟.分析深梁的动态损伤过程及横截面的损伤分布,采用截面损伤因子对钢筋混凝土深梁的损伤程度进行定量评估;进一步分析边界条件、冲击位置对深梁抗冲击性能和损伤的影响.分析结果表明:建立的模型可以合...     

侧向低速冲击作用下柱的试验研究进展

公路桥梁、高层建筑等基础设施的柱结构受车辆、船舶或其他侧向冲击作用的影响日益严峻。本文介绍了现有冲击试验装置的特点及适用情况,详细梳理了钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱、组合柱在侧向低速冲击作用下的试验研究进展,对比了材料属性、尺寸效应、边界条件、轴压比、配筋率/套箍系数等结构设计参数对柱抗侧向冲击性能的影响,为完善抗冲击设计规范和行业标准提供一定帮助。     

在冲击载荷作用下扭转轴冲击应力和动载系数的研究

本研究了几种常见的典型扭转轴在冲击载荷作用下的理论计算，推导出有关冲击应力，动载系数的简化计算公式。结果表明，不增大轴的最小超直径直径而只增大其它部分直径，并不能增加轴的抗冲击强度，反而会使其降低。     

金属吸氢材料防护D-T中子发生器的研究

为降低中子防护体厚度,用高密度金属与金属吸氢材料组成的双层材料防护产额为10⁸个/s的D-T中子发生器.MCNP模拟结果显示,在中子辐射剂量小于0.025 mSv/h的情况下,双层材料的最小厚度为45 cm,采用的材料是W和TiH₂,厚度分别为36和9 cm.     

球头弹丸低速冲击下薄板大变形的理论计算

为研究球头弹丸低速冲击下薄板塑性大变形的现象,结合弹道冲击试验,对球头弹丸低速冲击下薄板的变形模式进行了分析.在此基础上,根据球头弹丸低速冲击下薄板的变形特点,基于刚塑性假定,采用动力学方法结合应力波传播理论提出了确定靶板隆起变形区大小的计算方法,通过将球头弹丸低速冲击薄板的过程分为隆起变形和碟形变形2个阶段,利用能量守恒原理建立了球头弹丸低速冲击下薄板塑性大变形的理论计算模型,并与本文及相关文献试验结果进行了比较.结果表明:理论计算得到的隆起变形区大小以及靶板最大变形挠度均与试验结果符合较好,工程上可利用所建立的理论计算模型对球头弹丸低速冲击下薄板的塑性大变形进行合理的预测.     

复合材料铺层板低速冲击作用下损伤的有限元分析

建立了分析纤维增强树脂基复合材料层合板在横向低速冲击作用下损伤和变形行为的有限元模型.针对铺层板的层内损伤,在采用应变描述的Hashin失效准则的基础上,建立了单层板的逐渐累积损伤本构模型;针对铺层板的层间脱层损伤,使用界面单元模拟层间粘接区域,在采用力与相对位移表示的材料模型的基础上,建立了各向同性脱层损伤模型,通过结合传统的应力失效准则和断裂力学中的能量释放率准则定义界面损伤演化规律.计算模型通过有限元软件ABAQUS/Explicit的材料模型用户子程序实现.使用该计算模型对铺层方式为(04,904)S的碳纤维增强环氧树脂基复合材料层合板在不同横向低速冲击作用下的损伤和变形行为进行预测分析,并将数值仿真结果与试验结果进行了比较,验证了所提出模型的正确性.     

低温胁迫对烟草保护性酶类及氮和碳化合物的影响

在6℃和10℃低温胁迫下,研究了2个烟草品种的膜透性、保护性酶类活性和N,C化合物含量的变化.结果表明:2个烟草品种幼苗的膜透性都随着胁迫温度的降低和胁迫时间的增加而增加;酶活性的变化趋势为:CAT和SOD随着胁迫温度的降低和胁迫时间的增加而降低,POD的变化则有相反的趋势;蛋白质含量在低温胁迫下下降,脯氨酸含量则增加,并且脯氨酸在叶片中的变化较为剧烈;可溶性总糖和蔗糖含量低温胁迫下在叶片中有所积累,而叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量则可能因叶绿体受损而下降.     

泡沫铝夹芯板低速冲击性能研究

对包套轧制及胶粘泡沫铝夹芯板进行了低速冲击试验,分析了两种夹芯板在低速冲击下的力学响应及破坏形式.结果表明,两种结合界面的夹芯板都具有吸能特性,但冶金结合夹芯板抗冲击的缓冲时间明显长于胶粘结合夹芯板.随着加载冲量的增加,冶金结合夹芯板的屈服载荷和平台载荷增加,缓冲时间缩短,抗冲击过程表现出明显的应变率效应.冶金结合夹芯板破坏模式主要为芯层剪切、压实和面板塌陷.     

冲击荷载下钢管混凝土限高防护架的动力响应

通过采用ANSYS／LS—DYNA有限元软件,分析了钢管混凝土铁路桥限高防护架在汽车碰撞作用下的动力响应,比较了钢管防护架与钢管混凝土防护架的不同动力响应．结果表明：限高防护架碰撞面变形比较明显,发生了较大的内凹现象;立柱的变形最小,能够抵抗更大的冲击荷载;因应力失效而最容易破坏的部位是横梁侧一、侧二支撑管节点处;与钢管防护架相比较,钢管混凝土防护架的碰撞力均值更大,碰撞面位移更小,能够更有效地保护铁路桥的安全,从而为钢管混凝土防护架的结构设计和维护提供依据．     

Impact Performance of 3D Integrated Cellular Woven Composite Panel

This paper studied the impact resistance of 3D integrated cellular woven composite panel under persudo-static impact, comprised the test result with property of typical 3D woven composites, analyzed some parameters that maybe affect composites＇ impact resistance and at last used SEM to observe the damage process and mechanism of samples. The result shows that the impact resistance of 3D integrated cellular woven composites is much better than the performance of typical 3D woven composites; it is an active method to improve the impact resistance of composites that developing preform with cellular on the basis of typical 3D woven structure; for different 3D integrated cellular woven structure, the value of absorbed-energy is increasing with the hollow percentage; tiny deformatlen will not emerge on samples until the acting force gets to 85% of the maximum; similar with typical 3D woven composites, the delaminated phenomenon of 3D integrated cellular woven composites is also unapparent during impact process.     

弱光和水分胁迫下大豆气孔对湿度变化的响应

在弱光（遮阴）条件下（Ⅱ）大豆叶蒸腾速率和气孔导度对湿度变化产生了剧烈的响应，分别形成了独特的响应曲线，远远大于对照．＿在水分胁迫下（Ⅰ）蒸腾速率和气孔导度对湿度的响应曲线呈较为平缓的变化趋势，且互相吻合，分别低于对照，在弱光和水分胁迫下，后者的影响占主导地位，弱光效应未呈现出来，因此蒸腾速率和气孔导度对湿度变化的响应也比较平缓，两条曲线的变化互相吻合     

变形、冷却条件下低碳钢铁素体相变的元胞自动机模型

建立了一个二维元胞自动机模型,模拟了低碳钢在形变与快冷作用下铁素体最终微观结构,讨论了不同初始奥氏体γ晶粒尺寸对于奥氏体γ→铁素体α相变后微结构的影响·分析了模拟结果与实验存在一定偏差的原因·模拟结果表明,形变前的奥氏体晶粒尺寸粗大,相变后铁素体转变不完全,铁素体晶粒粗大且不均匀;形变前的奥氏体晶粒细小,相变后铁素体转变较为完全,铁素体晶粒细小·     

硅对盐胁迫下玉米幼苗叶片膜脂过氧化和保护系统的影响

采用砂基培养方法,研究硅对盐胁迫下玉米幼苗叶片膜脂过氧化和保护系统的影响。结果表明,硅使盐胁迫下玉米幼苗叶片保护酶（SOD、POD、CAT、AsA-POD)活性显著上升,抗坏血酸（AsA)含量明显增加,玉米叶片的丙二醛（MDA）含量和超氧阴离子自由基（O2.-)产生速率显著下降,叶片质膜透性降低。硅提高了盐胁迫下玉米幼苗叶片叶绿素含量和叶绿素a/b值,增强了光合速率,因此硅可减轻盐胁迫对玉米幼苗的伤害。     

冲击速度对开孔泡沫金属冲击动力学性能影响

利用有限元软件ANSYS中的LS-DYNA模块,建立起了泡沫金属胞元方孔模型,采用能更好反应实际情况的幂函数塑性模型,研究了冲击速度对泡沫金属冲击动力学性能的影响,对泡沫金属在冲击载荷作用下的应力传递和分布以及变形过程进行了数值模拟,分析了冲击速度对泡沫金属应力传递和分布以及变形的影响。研究表明,随着初始撞击速度的提高,泡沫铝屈服强度有所提高,应力传递速度和接触端面处的泡孔变形速度加快。     

冲击荷载作用下混凝土的受力分析

溜井的稳定与否对矿山的生产有很大影响,既受静载作用,又受冲击荷载作用.冲击荷载是使其产生较高破坏率的主要原因.为了探求冲击荷载的作用,应用Hertz接触弹性分析,对钢球冲击下不同尺寸的混凝土试件进行受力求解;同时应用动力分析软件LS-DYNA3D对冲击过程进行数值模拟求解混凝土的受力.随着试件尺寸的增大,解析结果和数值模拟结果表明,虽然钢球的冲击能有所增加,但是试件受力增长缓慢;试验结果表明塑性变形能的尺寸效应越来越明显,导致了试件破坏时冲击次数的增多.