基于改进桥联模型的CFRP层合结构抗冲击载荷动态力学性能研究

为研究碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）在冲击载荷下的力学响应,本文基于桥联模型,采用含应变率效应的动态本构方程以及屈服准则,对CFRP层合板进行了优化设计和动态压缩强度分析.利用相关文献中的层合板准静态及动态试验结果,对改进的桥联模型程序进行验证,结果吻合良好.在此基础上,对比分析了几种CFRP层合板铺层设计方案,优选并制备其中一铺层的层合板,实施了中等应变率的压缩试验,前期理论计算结果与试验结果有较好一致性.本文工作可用于抗高冲击载荷CFRP层合结构的优化设计及性能预测.     

交流传动牵引负荷冲击特性研究

分析了牵引供电系统的组成结构,对HXD3交流传动电力机车的牵引传动系统进行了研究,建立了V/v接线牵引变压器的带回流线的直接供电方式这种典型牵引供电系统的Simulink仿真模型。在此基础上,分析交流传动牵引负荷的特点,并且指出了牵引负荷对电网造成功率冲击的主要原因。最后基于总体测辨法的建模思路,运用最小二乘支持向量机的回归原理,建立交流传动牵引负荷的非机理模型。仿真建模结果表明,该模型能够反映交流传动牵引负荷的冲击特性和负荷特性。     

MPS水流数学模型在冲击压力计算中的应用

通过引入SPH（smoothed particle hydrodynamics）方法中的样条函数作为核子函数，并进一步修正扩散模型及梯度模型的计算公式，对已有MPS（moving particle semi—implicit）水流数学模型进行了改进．将该模型应用于垂向二维水柱倒塌过程计算，结合直立挡板的冲击压力过程实测结果，探讨了水流黏滞系数和摩阻项对直立挡板压力过程计算结果的影响，发现黏滞系数影响峰型的尖锐度，摩阻项影响压力过程的相位；通过适当选取黏滞系数和摩阻系数，获得了与实测结果一致的压力数值计算结果．     

钢纤维高强混凝土抗冲击性能的数值仿真

采用显式动力有限元软件LS-DYNA,对钢纤维高强混凝土的霍普金森压杆冲击试验过程进行了数值仿真,混凝土和霍普金森压杆的本构关系分别采用弹塑性流体动力模型和虎克定律描述,钢纤维的增强与增韧作用则通过钢纤维高强混凝土强度与失效应变来体现.结果表明:试件内部应力趋近于均匀之前,经历了初始状态的应力震荡;试件的破坏稍微滞后于应力峰值;相同的冲击速度下,钢纤维高强混凝土试件各个时刻的破坏程度轻于未掺钢纤维的基体混凝土试件,当基体混凝土试件裂成多块时,钢纤维高强混凝土试件还基本保持整体.数值仿真结果与试验结果有较好的相似性,基本能够反映出试件受力与破坏的特征.     

机电一体化液压冲击器的动态特性仿真

为系统研究液压冲击器的构造、工作机理、动态特性,根据机电一体化液压冲击器的结构和原理,应用AMEsim和Simulink建立了带有计算机控制系统的机电一体化液压冲击器联合仿真模型,对机电一体化液压冲击器的冲击特性进行了仿真,详细分析了冲击活塞最大直径、氮气室初始压力、蓄能器充气压力等关键参数对液压冲击器冲击特性的影响规律.     

考虑应变率效应的钢制车轮冲击仿真与试验

针对应变率效应对钢制车轮冲击性能的影响,通过对钢制轮毂进行不同应变率下的材料实验,拟合出综合考虑多种应变率的轮毂材料本构模型.基于该本构模型,根据GB/T 15704 1995建立13°冲击工况下钢制车轮冲击有限元模型,结合冲击物理试验对比分析冲击仿真结果,验证本构模型和冲击模型的正确性.提出一套基于冲击性能的高精度钢制车轮仿真分析方法,为我国汽车钢制车轮的设计与开发提供借鉴.     

一种基于加权聚类分析的岩体可爆性分级方法

在对岩体可爆性影响因素进行综合归纳分析的基础上,对14种岩石静载和动载特性参数、岩石容重以及岩体完整性系数测试与计算的结果进行了线性相关性统计分析. 结果发现,岩石静载抗拉强度、容重和岩体整体性系数三个指标线性相关性较低或基本不相关,可以同时采用且仅采用这三个指标对岩体的可爆性进行可靠描述. 基于此结果,同时考虑到岩石爆破破坏的动载特性,对本钢矿业公司某矿山的14种岩石容重、静载抗拉强度、岩体整体性系数、动载冲击强度进行了加权聚类分析,提出了该矿山岩体可爆性分级的方法.     

航空钛合金的激光冲击研究

介绍了用激光冲击处理航空材料钛合金TC4提高其力学性能的技术.当利用强激光冲击钛合金表面时,涂层表面形成高幅值冲击波.在冲击波的高压作用下,钛合金表面发生微塑性变形,形成高幅值残余压应力层.激光冲击后,表面压应力层厚度达1 mm以上,压应力达200 MPa以上.随着激光能量的增加,冲击区域的残余应力有增大的趋势,在功率密度由1 GW/cm2增加到5 GW/cm2过程中,其冲击波峰值处的压力线性增加,表面最大残余压应力也相应线性增加;在功率密度为2 GW/cm2时,残余压应力随着次数增加而升高,而且表面硬度也大大提高,从而有效地改善了材料的机械性能,大幅度提高航空材料的疲劳寿命和抗应力腐蚀性能.     

变分法在冲击应力波设计中的应用──冲击应力波设计理论研究（Ⅱ）

本文应用变分法原理，求解出以最小反射波能量为优化目标的冲击应力波极限函数，并就其边界条件、应力波形和能量传递效率进行了分析讨论，图２，参３。     

冲击下C轴硫化镉单晶的相变特性

采用前后压电石英计方法系统地研究了c 轴硫化镉单晶在高速平面撞击下的相变特性,首次得到了这种材料的冲击Hugoniot 曲线,并观察到与相变机制有关的应力松弛和双波结构现象.与弹塑性波不同的是,这种由于相变引起的双波结构波形的弹性前驱波,在一定压力范围内,其幅值不随传播距离而衰减.实验结果推断出,相变点同时可能又是屈服点,相变与塑性两种机制也许存在某种耦合作用。