应急疏散状态下驾驶员反应时间

利用情景模拟的方法为被试人员营造了应急疏散的驾驶环境,以主观量表、心电仪等实验心理学手段从主观和客观两方面对所营造的应急疏散驾驶环境的有效性进行了验证。以SimWorld驾驶模拟舱为实验平台,对被试人员在常态及应急疏散状态下应对突发情况的反应时间、加速工况下的反应时间和减速工况下的反应时间进行了研究,分析了三类反应时间的分布情况,发现应急状态下各类反应时间都不同程度小于常态下的反应时间,同时用回归的方法得到了反应时间函数。     

子弹旋转对平板高速撞击损伤的影响

子弹在作战状态下往往伴随着高速的旋转,为了研究子弹的旋转对平板高速撞击响应的影响,构建了旋转子弹侵彻平板的计算模型,根据相关实验结果确定了合理的材料参数,研究了子弹在不同转速、不同入射速度下侵彻不同厚度平板的撞击响应差异性。研究结果表明,在保证子弹的入射速度相同的前提下,不同转速的旋转子弹撞击较薄平板的变形模式差异性比撞击较厚平板的变形模式差异性大;子弹的旋转速度越高,其侵彻后的剩余速度越大,但子弹撞击平板的撞击载荷受子弹转速的影响却不明显;在不考虑温度的情况下,子弹以相同速度撞击平板时,能量耗散量基本不随子弹转速变化。     

撞击损伤过程的有限元分析

运用连续介质损伤力学理论．在接触-冲击问题中引入由Lemaitre提出的一个各向同性韧性损伤模型,通过有限元法来计算、反映接触-冲击过程中材料性能的劣化程度和进程,并以有限单元间的分离来模拟诸如“穿甲”等一类包含材料破碎的接触-冲击过程．为在接触-冲击问题中考虑损伤的影响,提供了一般的方法．     

拉索损伤下的斜拉桥状态分析和损伤识别

以某在建双排单索面三塔四跨斜拉桥为工程背景,利用有限元软件Midas/Civil,通过静力分析的方法,研究不同长度、不同位置的拉索损伤对全桥索体索力、主梁线形变化的影响规律,为此桥将来健康监测设备的布设和构件的维修加固提供科学依据;通过引入曲率模态理论和灰色度相关理论,对测量信息不完备的结构系统进行拉索损伤识别方法的研...     

非常状态下应急控制稳定评估理论

在一类应急控制问题的背景下,对Lyapunov稳定性思想进行了深入探析,从一个特殊的角度指出了Lyapunov稳定性思想在描述应急控制稳定性概念方面所存在的固有局限性,并在上述分析结论的基础上对大扰动、系统非常状态以及应急控制的稳定性概念的数学描述提出一个探索性解决方案。最后针对上述分析结果,在汲取电力系统暂态稳定分析的CCEBC方法思想的基础上,描述了一类基于轨线的应急控制的一般概念和粗略框架。     

基于ABAQUS的拖锚载荷对海底管线的影响研究

锚击是造成海底管线第三方损伤的重要因素.本文将拖锚对海底管线的损伤分为撞击、拖曳两个方面,并利用ABAQUS软件对上述两种作用方式进行数值模拟.撞击分析中,利用数值模型分析了管壁厚度、管线长度对最终凹痕深度的影响,并与其他撞击形式、规范计算值进行了对比.拖曳分析中,重点探讨了海床土壤性质的影响.结果表明,拖锚对海底管线的撞击作用影响相对较小,平铺于砂质海床上的管线最大拖曳力计算值更大.应用ABAQUS的有限元模型研究海底管线的抗锚害问题切实可行,对于管线设计、提高管线安全性有一定指导意义.     

网络环境下的抛锚式教学

《网络环境下高职化学教学模式的构建》是我们课题组研究的课题,2007年被列为黑龙江省规划办课题。为使此课题的研究能真正地在高职化学教学中发挥其应有的作用,我创建了＂高职化学学生学习网＂这个网络平台。本文就五年制高职化学的《硫的氧化物-酸雨》一节课的教学实验,探讨建构主义理论下的一种新型的教学模式--抛锚式教学的应用。     

头部撞击损伤的有限元模型建立

根据人体头部的螺旋CT医学影像,利用图像边界分割、各层图像之间的影像配准以及三维重建技术建立了头部几何模型,然后运用NURBS曲面片的构造算法将三角面片转换为四边形面片,最后利用TrueGrid软件对颅脑几何模型进行网格划分,同时进行适当的网格修补,从而建立了人体头部有限元模型。根据碰撞过程中的能量守恒,验证了模型的可靠性。本模型可用于汽车交通事故中头部损伤的生物力学研究以及为开发相应的汽车安全防护装置提供理论依据。     

闭孔泡沫铝防护下的钢筋混凝土桥墩撞击损伤试验研究

运用多功能超高重型落锤冲击系统,对两组采用闭孔泡沫铝防护的钢筋混凝土桥墩模型进行累积撞击试验,旨在研究闭孔泡沫铝防护下的钢筋混凝土桥墩撞击损伤。试验采集了桥墩试件的冲击力、钢筋应变、试件位移等冲击响应及试件裂缝损伤。试验结果表明:在累积撞击作用下,闭孔泡沫铝应变处于屈服平台阶段具有较好的吸能缓冲作用,如冲击力可减小60%以上;当闭孔泡沫铝进入致密化阶段,在一定程度上加大了桥墩的损伤,增大了桥墩撞击动态响应,如桥墩顶端位移增加了15%左右。     

撞击物对复合材料层合板冲击损伤特性的影响

针对一种采用预浸料成型工艺制备的复合材料层合板,开展不同撞击物作用下复合材料层合板低能量冲击损伤特性研究. 通过对比相同冲击能量（60 J）下,钢球、铝球和聚合物球撞击复合材料层合板的落锤/气炮冲击试验结果和冲击后含损伤结构的压缩试验结果,研究了不同撞击因素对复合材料低能量冲击损伤面积和剩余压缩强度的影响. 结果表明,相同冲击能量下,同种材质撞击物（不同质量）以不同速度冲击复合材料层合板的损伤特性相似;而不同材质撞击物（不同弹性模量和泊松比）得到的结果差异显著. 结合赫兹接触理论,初步解释了撞击物弹性性能影响接触刚度和冲击损伤程度的规律.      

撞击速度对载货油船舷侧碰撞损伤的影响分析

为探究撞击速度对载货双壳油船舷侧结构碰撞损伤的影响,运用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立载货油船碰撞数值模型,在此基础上通过对碰撞过程中产生的碰撞力、结构吸能、舱内液货动能以及撞深变化等参数进行对比分析,阐述撞击速度对载货状态下双壳油船碰撞损伤的影响。研究结果表明,在双壳油船碰撞性能的研究过程中,撞击速度对载货双壳油船舷侧损伤具有重要影响作用。     

基于模拟器的驾驶员应急状态下刹车反应时间的研究

本文研究了驾驶时次级任务产生的脑负荷,在应急状况下对反应时间的影响。在驾驶模拟器上测试了五种条件下驾驶员的应急刹车反应时间,通过对实验结果进行分析,获得了外界因素对对应急刹车反应时间的影响。     

飞机结构撞击损伤预测的现状及发展

从弹道极限、剩余速度、剩余质量、未击穿及击穿条件下损伤尺寸预测等方面对飞机结构撞击损伤的预测进行了分析，并对损伤预测的发展趋势进行论述，提出今后损伤预测研究的主要方向和手段。     

低速撞击下PBX炸药黏弹塑性细观损伤点火模型研究

为研究塑性黏结炸药PBX-9501在低速撞击条件下的力学变形、损伤以及温升情况,发展了基于黏塑性演化方程以及复杂应力状态下微裂纹形核、演化机制的非线性黏弹塑性细观损伤力热化学耦合模型.通过分析低速撞击试验中力学变形-损伤对炸药宏细观温升的影响,可确定炸药发生点火的主导机制及点火速度阈值,结果表明：撞击速度为59 m/s时PBX-9501炸药呈现大变形与破碎响应特征,顶部位置微裂纹和微孔洞演化程度最高,裂纹摩擦热点机制对炸药热点温升起主要作用;随着撞击速度增大,微裂纹热点机制仍为点火主导机制,可预测得到PBX-9501炸药点火临界撞击速度为120～125 m/s.     

失控车辆撞击下避险车道末端挡墙的动力响应与损伤特征分析

研究失控车辆撞击下避险车道末端挡墙的动力响应与损伤特征可以为避险车道末端挡墙的应用和完善提供理论依据。首先基于LS-DYNA软件建立了车辆-钢筋混凝土挡墙有限元模型,并且通过已有的落锤冲击钢筋混凝土梁试验的结果,对建立的有限元模型进行验证。然后采用正交试验方法对钢筋混凝土挡墙的参数进行了设计。最后进行车辆撞击钢筋混凝土挡墙的非线性有限元仿真,研究车辆的速度、撞击位置、撞击角度以及车辆前保险杠的刚度对钢筋混凝土挡墙的动力响应和损伤特征的影响。结果表明：车辆的速度、撞击角度、保险杠的刚度对于挡墙的动力学响应以及损伤程度均有显著影响,随着车速、撞击角度和保险杠刚度的增加,挡墙的损伤逐渐加剧;挡墙的损伤区域主要分为撞击区域和墙角区域,其中撞击区域的损伤较为严重,破坏形式为冲剪破坏,墙角区域的损伤较轻,破坏形式为剪切破坏。     

汽车撞击与爆炸复合作用下H型钢柱损伤效应分析

为研究H型钢柱在汽车撞击与爆炸复合作用下的抗冲撞与抗爆性能,本文基于非线性分析有限元软件ANSYS/LS-DYNA,通过建立汽车先撞击钢柱后爆炸的全过程模型来模拟汽车撞击与爆炸的复合作用对H型钢柱的损伤破坏.本文对比分析了汽车撞击单独作用、爆炸荷载单独作用与二者复合作用3种工况下H型钢柱动态响应的差异性.同时,采用参数化分析方法,探究H型钢柱在汽车撞击与爆炸复合作用下,轴压比、长细比、钢材强度和截面类型等因素对于钢柱损伤效应的影响.结果表明:汽车撞击偏转致使前翼缘两侧位移差异显著,质心偏移一侧明显高于另一侧;爆炸冲击造成前翼缘两侧位移较为对称,整体位移相对较大.冲击波因汽车的阻挡作用发生反射与绕流现象,致使钢柱因爆炸产生的动力响应减弱.为保证H型钢柱的抗冲撞与抗爆性能,应限制其轴向压力值,若钢材强度选用Q390,则轴压比宜控制在0.4以内.若原选用钢材强度较小,适当提高强度可提升钢柱抗冲撞与抗爆性能,但不能盲目提高.改变长细比对钢柱的抗冲撞与抗爆性能影响较小.在保持柱高与总用钢量一致的前提下,圆形空心型截面钢柱的抗冲撞与抗爆性能最优,H型截面钢柱次之,方形空心型截面钢柱最差且与前两者差距较大.本文研究成果可为后续钢柱抗冲撞与抗爆防护措施的研究提供理论基础.     

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。     

分析撞击凿入系统受力状态的电算法

本文在文献[1]的基础上,根据差分原理,提出了包括撞击面有非线性局部变形和凿入岩石过程在内的各种边界条件下的一维应力波波动方程的差分计算公式。对三段式活塞、三段式钎杆(或钻头)的凿入系统编写了一个通用的电算程序。(本文附有关的程序框图)。通过改变输入的参变量数值,可获得各种凿入系统中任意截面处的各力学参量和应力波形。     

钢珠对某型发动机压气机一级转子叶片撞击损伤研究

基于钢珠撞击钛合金平板叶片进气边的试验数据,通过模拟撞击过程与撞击结果,确定了仿真所需要的材料参数与计算参数。此后,以某型航空发动机一级转子叶片为研究对象,采用塑性随动硬化本构模型,利用ANSYS／LS-DYNA软件模拟了飞机起飞、降落过程中,叶片最大工作状态下,不同速度钢珠对叶片进气边同一部位的撞击损伤。为定量描述损伤规律,提出了相对能量和临界损伤能量的概念,发现:相对能量不仅能够反映外物质量(大小)及相对速度对叶片损伤的总效果,而且就文中研究的叶片而言,相对能量与损伤深度及损伤宽度呈指数关系,叶片的临界损伤能量值为6.6 J。