局部接触变形模型对简支梁多次弹塑性撞击模拟结果的比较

针对钝圆柱头刚性质量水平撞击理想弹塑性简支梁问题,比较分析了3种典型的局部接触变形模型,即弹塑性剪切变形(EPS)模型、Johnson钝楔压入(BI)模型和单轴压缩(UC)模型对可能出现的多次弹塑性撞击现象的模拟结果的影响.通过引入多次撞击和分离条件,将3种模型加以推广,并结合有限差分法,提出了求解多次弹塑性撞击问题的方法.通过对算例的比较可知,3种模型均可推广用于多次弹塑性撞击现象的模拟,它们对撞击力的模拟结果有差别,对撞击区的开始和结束时间等多次弹塑性撞击的分布特征的模拟结果则完全一致,对梁中端位移、刚性质量速度和梁上的应力等弹塑性撞击动力响应的模拟结果也完全一致.     

海南岛上泥盆统发现微球粒

海南岛昌江县鸡实村上泥盆统昌江组上部灰岩含丰富的炭质微球粒及少量硅质球粒。海南炭质球粒的化学组成、产出状况等,与加拿大前寒武系方解石脉内的焦沥青球粒十分接近,但前者具有类似撞击球粒的表面特征。硅质球的化学组成及表面特征与撞击成因的微球相似,但球粒数量少,且赋存于粗晶方解石脉内,与典型的撞击微球粒不同。海南的微球粒是以冰醋酸酸解灰岩获得,因而可以排除是工业飞灰。它们的内部未见任何结构,不同于火山成因微球。     

生物灭绝,谁是真元凶

恐龙恐遭"陨星雨"恐龙原本被认为是遭受了一颗直径达10千米的小行星的撞击而灭绝的,但新发现显示它们可能受到了更多的冲击。美国德克萨斯科技大学的科学家桑卡尔·查特吉     

震前动物逃生也许另有原因

对震前动物异常活动的研究,目前主流的看法是火山喷发、板块推挤、陨石撞击都会发出次声,而这些次声会被动物们听到。这种恐怖的次声导致它们疯狂逃窜,但也有学者认为,是有别的原因。     

空间尘埃比空间碎片对卫星的威胁更大

据英《新科学家》２０００年１１月１１日报道 :一组英国科学家在分析了哈勃空间望远镜太阳能电池板的损坏情况后说 ,空间细小的尘埃粒子比大块的空间碎片给卫星造成的危险更大。大多数空间碎片甚至只有几厘米大的 ,均受到美国空军的跟踪监视 ,并通过地面控制改变飞行轨道 ,使受威胁的卫星或飞船避免被空间碎片撞击。但只有几微米大的空间尘埃则很难跟踪 ,因此它们对卫星或飞船的撞击很难避免。在得克萨斯加尔维斯顿举行的超高速撞击专题讨论会上 ,牛津布鲁克斯大学和奥彭大学的科学家说 ,只有几微米大的空间粒子对卫星的威胁是非常严重的。…     

Office咖啡文化

淡淡的咖啡香味伴随着清醒,但这清醒背后该选择忙碌还是轻松?是录找"第三个好去处",还是在"挥霍时间"中激发灵感?在两种咖啡文化的撞击中,我们也许只能把它们全都归于情调,不妄论之。     

离奇死亡引来谜题：大气中是否藏有神秘生物

1948年9月11日，纽约帝国大厦遭遇了一次来自鸟类的“9·11”攻击，成百上千只不同种类的鸟纷纷撞击帝国大厦的玻璃窗，就好像它们正在逃避什么看不见的掠食者、试图撞进大厦里避难一样。一些美国研究者认为，在地球半空大气中可能存在着某种至今未为人知的半透明生物，它们靠捕猎鸟类为食。     

刚性质量对自由梁的塑性次撞击

针对接触和分离对撞击响应的影响,该文基于刚塑性动力学理论和单轴压缩多次弹塑性接触模型,研究了刚性质量水平撞击自由梁的过程.研究结果发现该撞击过程是一个复杂的多次塑性撞击过程,按照撞击力变化形式可以划分为两个撞击区,计算结果表明该两个撞击区的总冲量相当.塑性次撞击造成撞击能量以间歇方式传递,并且大部分撞击能量是由后续次撞击传递给梁的.不断出现的次撞击将迫使移行塑性铰作短暂的往复运动.通过与三维动态有限元方法的比较表明,刚塑性动力学理论可以应用于塑性次撞击问题的研究,并可获得梁撞击响应的主要特征.     

液滴与液面碰撞对冲聚合现象研究

液滴撞击是一个复杂的过程,溅射堆积与被抛射体的速度密切相关。在撞击过程中,除了可以观察到常见的一般溅射外,还经常可以观察到在撞击中心区域的强烈抛射现象,这些被强烈抛射的物体是如何产生并获得较大的抛射速度一直未能被清晰揭示。利用牛顿碰撞定律,研究了被抛射体获得较大抛射速度的一种途径,即撞击的对冲聚合效应。不考虑液滴撞击液面过程中的复杂动力学及热力学过程,将撞击对冲聚合过程简化为两次非弹性碰撞过程,建立了撞击对冲聚合模型。该模型非常简洁地得出了碰撞过程中的被抛射体的速度以及撞击过程中的总动能转化为热能的比率。由于天体撞击过程与液滴撞击过程具有一定的可比性,研究结果对于理解天体撞击抛射和撞击熔融现象非常有意义。     

多硝基芳烃撞击感度的电性拓扑研究

以原子类型电性拓扑态指数（Ek）表征多硝基芳烃的分子结构.通过多元线性回归及最佳变量子集方法建立多硝基芳烃撞击感度(lg H50)与电性拓扑态指数的五元线性相关模型(QSPR),其相关系数R为0.930,估计标准误差s为0.356.经Jacknnife检验,该模型具有良好的稳定性与预测能力.预测结果揭示影响多硝基芳烃撞击感度的主要结构因素为供电子基团-CH₂-,-O-,-NH₂以及吸电子基团=O,-Cl等5种结构碎片,它们与引发键C-NO₂离解能密切相关.因此,电性拓扑态指数可用于多硝基芳烃撞击感度的定量相关研究.     

列车撞击荷载下盾构隧道双层衬砌管片结构的动力响应特性

通过建立三维列车编组撞击有限元模型,获得不同列车编组、列车行驶速度、斜向撞击角度下列车的脱轨撞击荷载时程曲线。采用HHT时间积分法和混凝土塑性损伤模型,研究双层衬砌在不同列车撞击速度和撞击角度下,管片衬砌的应力、变形、速度、加速度、拉压损伤因子及损伤面积等动力响应。研究结果表明:列车撞击荷载主要与列车行驶速度、斜向撞击角度以及列车编组数量有关;撞击力时程曲线在一定条件下出现第2个峰值,动力响应随着列车撞击速度和撞击角度的增大而增大,受拉损伤平均值及其最大值均大于受压损伤平均值和最大值,得出拉压损伤与撞击速度和角度的相互关系。     

山区输电塔滚石撞击响应分析及撞击力计算

输电线路穿越复杂山区和不良地质区域时极易受到侧方滚石撞击。为了掌握滚石撞击作用下山区输电塔受力特性,以某山区800 kV特高压输电线路T型输电塔为对象,采用非线性显式动力学方法,建立了输电塔滚石撞击有限元模型,研究了输电塔撞击区域杆件变形、应力及其时程变化,分析了滚石撞击位置、角度、速度以及滚石直径对输电塔撞击响应的影响规律,给出了输电塔滚石撞击力峰值计算公式,并与其他算法对比验证。结果表明：输电塔滚石撞击力呈现三角脉冲形态,持续时间短、冲击力大;输电塔撞击区域塔杆变形和内力较大,撞击时塔杆应力水平瞬时达到峰值,随后迅速振荡衰减,并逐渐稳定;滚石撞击后塔杆发生塑性变形,出现残余应力,但残余剪应力水平小于残余轴向应力;滚石撞击位置处于1/6～1/8塔高时,滚石撞击力峰值和杆件的残余轴向应力相对较大,撞击角度为0°时,输电塔的撞击响应最为剧烈,撞击速度和滚石直径对输电塔撞击响应影响较大;撞击力峰值拟合公式可用于输电塔滚石撞击力的估算。     

基于多尺度模型的立体车库车辆撞击性能研究

为了研究立体车库在车辆撞击下的性能,采用ANSYS/LS-DYNA软件分别建立立体车库多尺度和精细化有限元模型,对比了两种模型的计算精度和效率,验证了多尺度模型的适用性.基于多尺度模型,对立体车库在撞击作用下的动力响应进行了分析,且研究了撞击速度、撞击质量、撞击位置和上部工况等参数的变化对结构动力响应的影响,进而对撞击力进行了研究,并将撞击力结果与中国规范、美国规范和欧洲规范进行了比较.研究结果表明:车辆对立体车库的撞击作用具有局部性;撞击速度和撞击质量对结构的动力响应影响较大,撞击位置与上部工况对其影响较小;撞击速度的变化对撞击力的影响最为明显,但当撞击作用导致被撞柱失效后,撞击力峰值不再随撞击速度和撞击质量的增加而改变;针对车辆撞击钢结构立体车库,中国规范和欧洲规范中对汽车撞击力的取值略显不安全,而美国规范中对汽车撞击力的取值较为安全.     

波阻抗梯度材料超高速正/反撞击下防护特性研究

为分析梯度分布对波阻抗梯度材料超高速撞击防护特性的影响,针对梯度分布为钛合金/铝合金/镁合金的波阻抗梯度材料,设计开展了以钛合金为撞击面（正撞击）、镁合金为撞击面（反撞击）的超高速撞击实验与数值模拟研究.研究获得了实验条件下防护结构碎片云特性及后墙损伤特性,并借助数值模拟,深入分析了不同撞击条件下弹靶冲击压力特性、内能转化特性.结果表明,正撞击有利于增大弹靶冲击压力,促进动能向内能的转化,从而提高防护能力.     

风扇叶片外物撞击监测识别试验

为开展基于非接触叶尖振动测量的风扇叶片外物撞击监测识别技术研究,设计搭建了风扇叶片外物撞击监测识别试验平台,开展了不同弹体质量、发射速度、风扇转速等工况下的外物撞击试验.利用高速摄像机对外物撞击识别结果进行了检验,初步给出了外物撞击判定准则.分析了不同弹体质量、转速条件下系统识别准确率的差异,以及不同撞击因素与叶尖振动之间的定性规律.分析得出:外物撞击监测识别系统能够准确识别出撞击事件以及撞击叶片编号;风扇转速在1 800～4 000 r/min范围内,当弹体质量大于2.90 g时,系统的识别准确率达到了100％,这为后续建立外物撞击智能监测识别方法提供了重要的试验数据和依据.     

HVOF喷涂WC-17Co粉末的粒子撞击行为研究

超音速火焰(HVOF)喷涂粒子与基体的撞击是一个复杂的动力学过程,了解粒子与基体高速高温的撞击行为对控制HVOF喷涂过程至关重要.本文采用ABAQUS/Explicit有限元程序,依据实验过程中的数据建立模型与施加载荷,研究在HVOF喷涂中WC-17Co粒子与IN718基体的撞击行为.结果表明:WC-17Co粒子在撞击过程中由固态转变为半熔融态;撞击发生后,粒子的撞击变形与基体撞击凹坑的几何尺寸与粒子初始直径的比值基本恒定,但粒子初始直径对粒子撞击变形及基体凹坑的形貌基本没有影响;粒子与基体撞击的动态持续时间与粒子的初始直径成正比,粒子的初始直径越大,撞击过程持续时间越长.     

叶片砂石撞击损伤的数值模拟与分析

航空发动机叶片常受到被吸入的砂石等外物的撞击而产生损伤。针对这一问题,该文采用非线性瞬态动力学软件LS—DYNA中的接触冲击算法,对航空发动机叶片的砂石撞击的瞬态响应进行了数值分析。研究了不同的撞击位置及撞击速度对叶片瞬态响应及损伤的影响。结果表明：外物撞击速度越大,接触撞击力就越大,对叶片的损伤也越大;撞击位置越接近叶片尖部,叶根处的塑性硬化越强。该文结果对于进行叶片抗外物撞击研究,尤其是硬体外物的损伤研究具有参考价值。     

假如彗星撞击地球

发生于1994年7月17—22日的苏梅克—列维9号彗星撞击木星引起了世人的瞩目。这一撞击过程将为天体学界研究木星的大气层和内部结构提供的有力证据,也为研究天体撞击过程,特别是地外物体撞击地球提供第一手资料。但对大多数人来说,最为关心的是彗木撞击作用对木星的影响和假如苏—列彗星撞击地球,地表环境可能发生的变化。下面利用我们研究小组对地     

胸腰椎撞击伤的损伤阈值及影响因素

研究纵向撞击下胸腰椎的损伤阈值及其影响因素，将Ｔ１２－Ｌ２和Ｌ２－Ｌ５脊柱标本各分为３组，分别施以３个能量段的撞击，撞击前后分别拍Ｘ片和ＣＴ扫描．结果：撞击力峰值和撞击速度随撞击能量的增加而提高，力的作用时间减少，冲量值不变．撞击后标本的最大加速度、最大速度及位移均增大．Ｘ线及ＣＴ示在低能量撞击后个别标本骨折，中能量撞击全部骨折，高能量撞击产生爆裂性骨折．撞击能量、撞击速度、撞击力峰值及标本撞击后的加速度、速度及最大位移可作为评价胸腰椎标本损伤与否及损伤程度的指标     

侧向撞击荷载作用下方套方形钢管混凝土叠合柱动力响应的数值研究

为研究方套方形钢管混凝土叠合柱在侧向撞击荷载作用下的动力响应,本文基于有限元软件ABAQUS,建立了方套方形钢管混凝土叠合柱撞击模型,并通过已有的试验数据验证了模型的可靠性。在此基础上,利用该模型分析在侧向撞击荷载作用下方套方形钢管混凝土叠合柱的撞击力响应和动力变形。结果表明：（1）叠合柱在撞击荷载作用下的破坏模式主要包括撞击点位损伤型、叠合柱损伤型、撞击点位破坏型;（2）跨中位移随着撞击速度、撞击质量增大而增大,随着叠合柱自身刚度增加而减小,撞击力峰值、撞击力平台值受各参数影响各有不同的规律;（3）跨中位移和残余位移受撞击体的影响比自身材料和刚度的影响更加明显。研究结果可为该类结构的抗撞性能研究提供参考。