用单自由度系统研究双模量变截面梁的冲击

研究了重物对双模量等高变截面梁的冲击问题.把被冲击的双模量等高变截面梁简化为一集中质量与无重弹簧相连接的单自由度弹性系统,使重物对梁的冲击问题转化为重物对具有集中质量单自由度弹性系统的冲击问题,然后采用动力学方程推导出了重物对梁的动载荷系数、冲击时间的函数表达式,克服了能量法仅能给出最大动载荷系数的不足.通过算例分析,指出有关文献给出的最大动载荷系数公式,仅是动力学方程推导出的动载荷系数函数式的特例.当拉压弹性模量相差较大时,不能把重物对双模量等高变截面梁的冲击问题简单处理为重物对单模量等高变截面梁的冲击问题,必须要考虑拉压弹性模量不同因素对双模量变截面梁受冲击的影响.     

用线性振动比拟法研究不同模量梁的冲击问题

把被冲击的拉压弹性模量不同的梁简化为集中质量与轻质弹簧相连接的单自由度弹性系统,使重物对梁的冲击问题转化为重物对具有集中质量单自由度弹性系统的冲击问题,然后采用动力学方程推导出了重物对梁的冲击时间、动载荷系数的函数表达式,克服了能量法仅能给出最大动载荷系数的不足.通过算例分析指出,有关材料力学教材及专著给出的最大动载荷系数公式,仅是动力学方程推导出的动载荷系数函数式的特例.当拉压弹性模量相差较大时,不能把重物对拉压弹性模量不同梁的冲击问题简单地作为重物对单弹性模量梁的冲击问题处理,必须考虑拉压弹性模量不同的因素对梁冲击的影响.     

钢筋混凝土梁冲击响应及其影响因素分析

为研究钢筋混凝土梁在集中冲击荷载作用下的动力响应,考虑梁截面高度、梁配筋率、接触面积、初始冲击速度和落锤质量等因素的影响,运用ABAQUS有限元分析软件对某固支梁进行非线性动力响应分析,并考虑了材料的应变率效应. 结果表明,冲击力峰值和梁的跨中最大位移受接触面积和初始冲击速度影响较大,一定程度上受到梁截面高度和配筋率的影响,而落锤质量对冲击力峰值的影响很小.     

具有初速度物体对圆板冲击力的计算

具有初速度物体对结构的冲击可导致结构破坏,为了保证结构在冲击载荷作用下的安全,必须计算出冲击载荷的大小。针对这个问题,研究了具有初速度物体对圆板的冲击问题,采用伽辽金原理及拉普拉斯变换,推导出了物体对圆板的冲击力计算公式,并通过实例计算绘出了重物具有不同初速度时冲击力随时间的变化曲线。     

钢筋混凝土梁梁在冲击作用初期的惯性力分布

冲击荷载会对钢筋混凝土梁产生严重损伤,冲击破坏往往是冲击初期造成的。冲击初期（冲击力到达支座前）冲击力完全由惯性力抵抗,不同时刻的内力分布与惯性力的分布情况密切相关。对冲击荷载下的RC梁（Reinforced Concrete Beam）进行有限元模拟（ANSYS/LS-DYNA）,分析了冲击初期RC梁的惯性力与内力分布情况。结果表明：冲击初期,冲击力以应力波的形式逐渐向支点传递,冲击力由静止点内梁的惯性力平衡;梁体的冲击力传导可分为三个阶段,即应力波沿梁高方向传导、沿梁长度方向传导与冲击力到达支座后;不同阶段的惯性力分布情况不同,且惯性力的分布影响梁体的剪力和弯矩以及梁的破坏形态。     

钢筋混凝土梁在冲击作用初期的惯性力分布

冲击荷载会对钢筋混凝土梁产生严重损伤,冲击破坏往往是冲击初期造成的。冲击初期(冲击力到达支座前)冲击力完全由惯性力抵抗,不同时刻的内力分布与惯性力的分布情况密切相关。对冲击荷载下的钢筋混凝土梁(reinforced concrete,RC)进行有限元模拟(ANSYS/LS-DYNA),分析了冲击初期RC梁的惯性力与内力分布情况。结果表明:冲击初期,冲击力以应力波的形式逐渐向支点传递,冲击力由静止点内梁的惯性力平衡;梁体的冲击力传导可分为三个阶段,即应力波沿梁高方向传导、沿梁长度方向传导与冲击力到达支座后;不同阶段的惯性力分布情况不同,且惯性力的分布影响梁体的剪力和弯矩以及梁的破坏形态。     

落锤冲击作用下钢筋混凝土梁的动态响应

为研究钢筋混凝土梁在不同冲击速度下的动态变形规律,利用落锤冲击试验装置和二维数字图像相关系统,对12根钢筋混凝土梁的冲击力时程、平均跨中位移变化过程、跨中钢筋的平均应变时程以及裂缝的形成与扩展过程进行分析,重点讨论了梁的变形破坏模式及动态响应过程。研究发现：不同于静态三点弯曲试验的弯曲型破坏,钢筋混凝土梁的动态破坏形态主要表现为弯剪型破坏;冲击力峰值明显大于静态加载的承载力峰值,在恒定冲击质量的条件下与冲击高度正相关;钢筋混凝土梁的位移响应过程明显滞后于冲击力的响应时程,挠曲变形所持续的时长约为冲击力作用时长的40~60倍,位移响应表现出明显的滞后性;钢筋是否进入屈服阶段以及维持时长显著影响梁的最大位移以及残余位移。     

冲击荷载作用下高强钢筋混凝土梁性能试验

为深入探讨冲击荷载作用下高强钢筋混凝土(RC)配筋梁的抗冲击性能,利用落锤试验机对6根简支RC梁进行了试验研究,分析了不同冲击锤质量和冲击能量下高强钢筋混凝土梁的抗冲击行为.采用高速摄像机记录了各试件在冲击过程中裂缝发生的过程,记录并分析了冲击力、支座反力和跨中位移时程曲线的特征.结果表明:冲击荷载作用下,剪切机理在结构整体反应中发挥重要作用,静态抗弯设计的梁也会出现明显的对称剪切裂缝,试件基体混凝土强度对整体反应影响不大,但能减小试件局部破坏程度;在已有数据与相关文献的基础上,建立了一个冲击荷载作用下试件最大跨中位移与试件本身抗弯承载能力之间的关系,用于验证两端简支的配筋RC梁(剪弯比1)的抗冲击性能;冲击荷载作用下,在外力传导至支座处之前的初始反应阶段,RC梁承受的冲击力基本被自身的惯性力所抵抗.结构自身的刚度和跨度是影响构件抗冲击能力的一个重要因素.     

RC梁冲击破坏机理试验研究与残余变形预测方法探讨

进行了3根剪跨比为3.58钢筋混凝土梁的落锤冲击试验和1个静力对比试验,重点研究钢筋混凝土梁在冲击荷载作用下的破坏机理和冲击能量对钢筋混凝土梁残余变形的影响规律.试验结果表明,在静力下发生弯曲破坏的梁在低速冲击下的裂缝形态以弯曲裂缝、弯剪裂缝为主,在高速冲击荷载作用下以腹剪裂缝为主.试验测试了冲击力、支座反力、跨中位移和跨中纵筋应变等动态时程曲线,通过分析其动态时程曲线结果,获得了钢筋混凝土梁的冲击破坏机理,即冲击作用下梁的破坏过程分为局部响应阶段和整体响应阶段.同时,还统计了国内外相关文献冲击试验结果,通过比较分析钢筋混凝土残余变形-冲击能量关系实验数据,探讨了冲击荷载作用下钢筋混凝土梁残余变形的经验公式的适用性和存在的问题.     

塑性梁受冲击作用时的动力剪切与弯曲效应分析

本文讨论了受非对称集中冲击作用下的两端固定刚塑性梁的动力响应分析。文中给出了当特征长度 l=6M_0/Q_0小于冲击力作用点到梁端距离时,计入剪切滑移时的解只需对塑性弯曲动力响应问题的解略加修正便可得到,并给出了具体论证和数据结果。     

冲击式采煤机液压冲击系统可靠性分析

介绍了冲击式采煤机及其液压冲击系统,根据可靠性的基本概念建立了液压冲击系统可靠性的逻辑模型、数学模型和仿真模型,利用具体参数估算了该系统的可靠度,并对系统的可靠性进行了仿真分析。结果表明,系统的可靠度即系统不发生故障正常工作的概率与系统仿真结果曲线相吻合。     

冲击式采煤煤体冲击劈裂厚度的确定

根据动力学及断裂力学的有关理论,对煤体断裂准则及裂纹扩展速度进行了研究,确定了合理的冲劈厚度。     

振动落砂机系统的拟周期碰撞设计

首先建立了落砂机系统周期运动的Poincaré映射,考虑到在设计过程中经典的Neimark-Sacker分岔临界准则需要直接计算特征值带来的局限性,利用不直接依赖于特征值计算的显式临界准则,获得了系统发生Neimark-Sacker分岔的两参数区域图,所获得的参数区域图有助于主动设计系统的拟周期碰撞运动.然后应用中心流形-正则形方法进一步分析了拟周期碰撞运动的稳定性.最后数值仿真表明在选定的系统参数处能产生稳定的拟周期碰撞运动.     

船舶外飘砰击有效砰击角概率分布

基于海浪波面斜率的随机性,研究了船舶外飘砰击有效砰击角的概率分布问题.将垂直法平面内船体表面斜升角在初始纵剖线角处泰勒展开,根据船舶运动的随机特性推导了船体表面斜升角的概率密度函数;在随机海浪波面斜率、波面倾角的统计规律和波浪破碎判据条件的基础上,推导了有效砰击角随机变量的概率密度函数,为进一步研究船舶外飘砰击载荷的概率预报方法奠定了基础.     

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。     

空气冲击造型机冲击阀的研究

在不同结构冲击阀的试验基础上分析了冲击间的特性曲线与紧实效果的关系，认为余隙的升压速率及冲击气压的大小及分布决定了紧实后砂型强度的大小及分布。进一步提出了决定冲击气压大小及分布的冲击阀的结构要素，并讨论了影响结构要素的冲击阀的各技术参数，为冲击造型机紧实机构的设计提供了一定的理论和实验依据。     

冲击式采煤机液压冲击系统动态特性分析

介绍了冲击式采煤机及其液压冲击系统，利用功率键合图建立了数学模型，并根据采煤机具体参数了仿真，得到了刀架运动规律及油液压力变化规律，结果基本符合实际，可作为设计的参考依据。     

空气冲击造型机快开阀开启运动的分析

依据空气动力学原理，建立了空气冲击造型机快开阀的开启运动方程，通过数值仿真计算，分析了快开阀的结构参数对快开阀开启运动的影响，为空气冲击造型机快开阀优化设计提供参考。     

基于多点冲击的侧面碰撞台车试验方法

通过对侧面碰撞过程中车门内饰板运动过程的分析,简化车门侵入速度,建立了一种基于质量弹簧模型的可以复现车门板上多个点运动的侧面碰撞台车试验方法.在此基础上建立了基于MADYMO软件的侧面碰撞台车-假人有限元模型.通过仿真计算验证表明,基于多点运动复现的侧面碰撞台车试验得到的假人伤害值与整车试验得到的假人伤害值有很好的一致性.结果表明,该台车试验方法可以很好地复现车门内饰板、座椅与假人之间的相互作用关系,而且该方法非常易于在工程上实现,可以满足工程应用的需要.     

Impact of Informatics on QIPC

Quantum information processing and communication(QIPC) is an area of science that has two main goals: On one side,it tries to explore(still not well known) potential of quantum phenomena for(efficient and reliable) information processing and(efficient,reliable and secure) communication.On the other side,it tries to use quantum information storing,processing and transmitting paradigms,principles,laws,limitations,concepts,models and tools to get deeper insights into the phenomena of quantum world and to find efficient ways to describe and handle/simulate various complex physical phenomena.In order to do that QIPC has to use concepts,models,theories,methods and tools of both physics and informatics.The main role of physics at that is to discover primitive physical phenomena that can be used to design and maintain complex and reliable information storing,processing and transmitting systems.The main role of informatics is,one one side,to explore,from the information processing and communication point of view,limitations and potentials of the potential quantum information processing and communication technology,and to prepare information processing methods that could utilise potential of quantum information processing and communication technologies.On the other side,the main role of informatics is to guide and support,by theoretical tools and outcomes,physics oriented research in QIPC.The paper is to describe and analyse a variety of ways and potential informatics contributes and should/could contribute to the development of QIPC--see also Gruska(1999,2006,2008).