一种新的应变速率相关材料模型

本文对一种广泛应用于钢筋混凝土结构动力分析的速率相关材料模型进行讨论,在与准确的粘塑性模型对比基础上,指出了其理论上错误和数值计算的误差。     

基于可靠度的管道支架结构设计表达式研究

运用可靠度的相关理论及方法,针对管道支架结构的实际情况,考虑了钢筋混凝土结构支架和钢结构支架两种形式的9种常用代表性结构构件,确定了管道支架结构的最优荷栽分项系数以及管道支架结构设计表达式。     

钢筋混凝土柱壳结构振动模态试验研究

本文根据频响分析原理,用实验模态分析方法,对钢筋混凝土柱壳结构进行莫大记测试与分析,得出该结构各阶振动频率,振型及阻尼,同时,用动力有限元法对该结构模态进行了数值计算,两种方法得到的频率与振型具有较好的一致性。     

【专栏】飞机结构静强度应变现场测试手段展望

目前飞机结构静强度应变现场主要的测试手段为使用电阻应变计测量系统，但电阻应变计测量系统存在抗电磁干扰差、引线过多以及一致性难以保证等问题，测试效果难以保证。近年来，光纤传感以及非接触光学测量手段的迅速发展，为飞机结构静强度应变现场测试提供了多种选择。本文通过分析以数字图像相关法技术为代表的新技术的特点，如通过进行非接触操作消除安装过程中所带来的分散性误差以及不确定性，在应对某些需要定性分析的飞机静强度试验场合时可以实时给出三维应变和位移场数据，使测量技术更加直观，以及可溯源性更好、更容易保证计量特性的稳定等，对未来飞机结构静强度应变现场测试手段进行了展望，以期为相关部门和机构提供参考。     

近距空爆载荷作用下双层防爆舱壁结构抗爆性能仿真分析

为探讨双层舱壁结构的抗爆性能,采用有限元仿真分析了近距空爆载荷作用下结构的动态响应过程和板材最大有效塑性应变随冲击波载荷强度的变化关系以及结构的失效破坏模式和动态吸能特性,并与相同材料同等重量的传统加筋板架进行了比较,最后对抗爆性能较好的CI型双层舱壁结构进行了结构抗爆的近似优化。研究结果表明:双层舱壁结构能够有效避免局部撕裂失效的破坏模式;相同冲击波载荷作用下,双层舱壁结构吸能较大,但结构板材的最大等效塑性应变却比加筋板架小,因而抗爆性能明显优于加筋板架;通过结构抗爆的近似优化可得到抗爆性能更优的双层舱壁结构,可为工程中双层舱壁结构的选型和抗爆防护结构单元的设计提供参考。     

水下接触爆炸下液舱前置型防雷舱的动响应分析

为探讨防雷舱结构设计,采用有限元方法对同一防雷舱结构的典型模式和液舱前置模式进行数值仿真计算,通过对典型模式与实验结果的对比,验证了数值计算方法的有效性。着重分析了液舱前置对防雷舱结构动响应过程、失效模式及防护效能的影响,并分析了其形成机制。从结构破坏过程、载荷特性、吸能特性三个方面对比了两种模式的差异,探讨了两种模式防雷舱结构的防护机理,为舰船水下舷侧防护结构的工程设计提供了参考。     

舰船复合材料局部结构细节设计方法

由于复合材料结构具有各向异性、组份复杂、可设计变量多等特性,有效的复合材料结构设计应同时考虑整体结构宏观设计和局部结构细节设计,两者虽密切关联,但在分析方法上存在一定差异。对此,将整体结构简化分析与局部结构细节设计联系起来,重点针对局部结构细节设计方法进行探讨,提出了一种细节设计方法。该方法基于子模型与试验工况模型的对比分析,通过局部结构试件试验对整体结构承载特性进行了综合评价。以某型船复合材料甲板室结构设计为例,通过整体简化模型优化分析确定板架构件尺度参量和铺层设计方案;提取典型局部结构承载形变特征要求,并基于子模型分析技术探讨局部结构细节设计;最后,以局部结构试验验证与考核完成整体结构的优化设计。计算结果表明:该方法能在有效控制设计成本的同时,合理开展复合材料结构设计工作,可供研究和设计者参考。     

钢筋混凝土外粘钢板结构裂缝的有限元数值模拟

随着高技术武器的不断发展,防护工程正面临着前所未有的威胁和挑战,新型防护结构及材料已经成为研究的热点。针对这一实际背景,运用ANSYS大型有限元软件,采用数值模拟的方法对普通钢筋混凝土结构和外粘钢板混凝土结构在相同均布面荷载作用下的变形、钢筋应力以及结构裂缝的开展情况进行了比较。结果表明外粘钢板的钢筋混凝土结构能够大大增强结构的抗力,并且有效的抑制了裂缝的开展。     

冲击波在多层结构中的传播

对水下冲击载荷在多层结构中的传播规律进行了理论分析,根据分界面上的应力和速度连续性条件得到透射波强度的解析表达式.从理论分析可以看出,舰船结构的多层防护体系对于减少爆炸冲击的损伤具有重要的作用,防护结构的波阻抗越大,防护的效果越好,这种方法可应用于多层防护结构在远场爆炸冲击波作用下的毁伤或防护方面的预测.     

爆炸荷载作用下组合箱形结构响应的数值分析

为提高结构杭力的要求，克服现有防护结构厚重苯大的缺点，将箱形钢板—钢筋混凝土组合结构引入到抗爆炸领域中，运用ANSYS大型有限元软件对该结构和普通钢筋混凝土结构在相同爆炸荷载下的响应进行数值分析，进行了变形和钢筋应力两方面的对比，得出了这种新型结构在抗力、变形方面均具有明显优势的结论，说明该结构在抗爆炸领域中具有一定的实用意义和价值。     

低速大质量球头弹冲击下薄板塑性动力响应分析

为研究半穿甲导弹冲击下舷侧结构抗侵彻性能及机理,探讨舷侧抗半穿甲导弹侵彻结构设计,假设低速大质量球头弹冲击下薄板的穿甲破坏可分为隆起变形、碟形变形和弹体贯穿3个阶段,采用理想刚-塑性材料本构模型,同时考虑剪切、弯曲及薄膜拉伸对薄板变形和失效的作用,分析了薄板在冲击过程中的塑性动力响应及三个阶段中的变形吸能,并采用材料有效塑性应变失效准则分析了薄板的穿甲破坏准则,得到了弹体穿甲后的剩余动能和速度、薄板的弹道极限速度以及薄板的最大塑性变形。模型计算结果与实验结果及有限元分析结果吻合良好。     

基于星架系统结构参数的卫星载荷减振方法

卫星工程中广泛采用的有效载荷支架结构可能会与卫星主体结构发生动力耦合,进而造成有效载荷响应显著放大。进一步将有效载荷支架与卫星主体结构考虑为一个整体系统(称为星架系统)。采用有限元方法建立某型卫星系统级动力学分析模型,从中提取结构参数建立集中参数模型,并针对结构参数进行单变量影响分析。结果表明:所建集中参数模型能够反映支架结构与卫星主体结构之间动力耦合规律,载荷响应对两者频率参数的敏感程度远高于其阻尼和质量参数,卫星结构设计阶段应重点考量主体结构和支架结构频率关系以优化卫星载荷的动力学环境。     

鱼雷卡箍联接结构模糊可靠性优化设计

针对目前鱼雷卡箍联接结构设计主要采用静强度方法,尚缺乏科学性,将优化技术、可靠性理论和模糊数学有机结构,对鱼雷卡箍联接结构提出基于模糊可靠性的优化设计.以某型鱼雷卡箍联接结构为例,所得结果与常规优化结构进行比较表明,这种方法不但充分考虑了可靠性指标的要求,而且还考虑了有关设计参量所具有的随机性和模糊性,具有一定的理论先进性,对提高鱼雷结构设计水平有着重要意义.     

卫星激光防护技术

从两方面探讨轨道卫星激光防护技术.介绍卫星光电探测器激光防护设计原理及新型防护技术.对提高卫星结构材料的抗激光损伤能力提出几种实用方法.     

基于率相关改进桥联模型的CFRP材料动态力学性能研究

桥联模型在预测CFRP材料静态力学性能上具有较高的精度,但目前鲜有基于桥联模型描述CFRP材料动态力学性能的报道。基于此,采用考虑应变率效应的本构方程与强度准则改进桥联模型。利用文献实验数据对改进后的模型进行了确认,针对侵彻弹使用环境,设计制备了CFRP层合结构并进行SHPB动态实验。理论预估模量与实验结果基本一致,理论强度值高于实验值约7%,由此校验了相关改进桥联模型在动载环境下的适用性。结合课题组已有的CFRP壳体侵彻试验结果,进一步验证了该理论模型可用于CFRP材料在冲击载荷下的性能预测。进一步的试验结果细观分析和数值模拟研究表明,X方向试样的动态破坏模式以层间分层为主,而Y方向则以纤维的压缩破坏与基体的剪切破坏为主。为CFRP材料用于抗冲击等动态载荷下的力学行为预测提供了一种可行的分析手段。     

弹药集装单元储存静力学有限元分析

以简单的六面体结构为基础,以“铝板-聚氨酯泡沫材料-铝板”复合板材为弹药集装单元的主体材料,结合弹药集装单元的承载能力要求,建立弹药集装单元的基本模型。通过其在储存状态下的静力学有限元分析,了解3种不同堆垛情况下,弹药集装单元的应力与应变情况,为进一步研究弹药集装单元结构强度提供理论依据。     

爆炸载荷作用下的船用吸能防护结构

重要舰船或舰船的重要部位采用吸能防护结构的必要性已逐渐被人们所认识和接受。防护结构性能好坏的主要指标是培构总能量吸收量和比耗能,本文分析了3种船用吸能防护结构在爆炸最荷作用下的破坏形式,给出了相应的能量吸收估算公式及计算蛄果,比较了等重量下不同防护结构的吸能量和比耗能,从而为船用吸能防护结构用于抗爆炸设计提供了依据和方法。     

随机载荷下疲劳寿命预估计算方法研究

分析了一种用于随机载荷下零构件疲劳寿命预估的有效计算方法 .引入材料所吸收的弹性应变能和塑性应变能等参量 ,在等能量损伤法则下推算出稳态条件下随机载荷的等价常幅应力 ,适用于结构设计阶段和改进阶段或应力响应时间历程无法实测的情况 .     

火炮动态后坐装置有限元分析与优化

活塞缸是火炮动态后坐装置中的关键部件,其结构强度设计是整个实验装置强度设计的核心。利用I-DEAS软件,在对其进行实体建模和有限元网格划分的基础上,计算了活塞缸整体的应力应变值,得到了活塞缸工作时的应力应变图,并对其结构中应力状况恶劣的部位进行了结构优化。     

某钢筋混凝土底框架商住楼结构耐火性能审核与评估

以某新建钢筋混凝土底框架商住楼工程为例,利用DHDSY预测软件,研究该建筑底框架中柱的失效时间和强度裕度。结果表明,该商住楼完全符合现行防火设计规范,但是在火灾荷载较大时仍面临结构失效倒塌的危险。最后根据结构耐火性能化评估结果,提出结构设计的具体改进措施和建议。