岩体隧道蠕变效应的有限元分析

对岩体隧道的长期观察和量测表明,许多在成洞之初的岩体,由于蠕变变形随时间不断发展,经过一段时日以后,围岩体可能会发生失稳或坍塌破坏.传统的弹性或弹塑性理论,无法考虑变形的时间因素.选用流变理论中能很好反映岩体应力应变随时间变化的广义开尔文模型,结合某岩体隧道的实例,利用有限元分析软件ANSYS模拟了岩体隧道开挖后围岩蠕变的全过程.模拟的结果使人们能够方便地掌握岩体隧道各个部位在不同时刻的变形量和蠕变率.对岩体隧道的设计和施工有一定的指导意义.     

土层灌浆锚杆的抗拔时间效应研究

本文根据砂浆锚杆的抗拔蠕变试验,研究了锚杆抗拔的力学模型,推导了模型中的力学参数和砂浆锚杆的长期抗拔力。另外,就损伤效应问题进行了讨论,引入了变形损伤效应和时间损伤效应的概念。     

临近空间高空气球囊体材料的蠕变试验和数值分析

蠕变是临近空间高空气球囊体材料的重要特性。设计了蠕变试验架,对一种典型的临近空间高空气球囊体材料的蠕变特性进行测试,获得了该材料在常温下的蠕变数据。根据一般高分子材料的蠕变模型,结合测试得到的蠕变数据,分析高空气球囊体材料的蠕变计算模型,确定相关参数。通过有限元分析,仿真了高空气球囊体材料的蠕变量。通过对比根据蠕变模型计算的蠕变量、有限元仿真分析的蠕变量与蠕变试验得到的实际蠕变量,验证了针对DPE-3薄膜建立的蠕变模型和仿真分析的准确性。所采用的蠕变试验测试方法和计算分析结果可为临近空间高空气球的设计和分析提供参考。     

多管火箭武器储运发射箱长期储存蠕变性能预测

为探究火箭武器储运发射箱长期储存的蠕变性能,制备复合材料层压板并开展单轴拉伸蠕变试验,获得了单向纤维复合材料主方向的蠕变本构模型参数。采用有限元方法并借助用户自定义材料子程序建立储运发射箱长期储存蠕变的数值分析模型,预测了堆码储存15年后底层发射箱的蠕变变形。以储存后的发射箱作为初始状态建立弹管耦合发射动力学仿真计算模型,进一步分析蠕变对火箭弹发射过程的影响。仿真结果表明:蠕变引起的定向器平行度和发射箱底面平面度的变化均小于技术指标规定值,定向器束的最大残余变形在三维空间内呈马鞍状分布,上、下两行中间位置定向器的变形最大,左、右两列中间位置定向器的变形最小。定向器蠕变变形使得弹管间隙减小,火箭弹在管内运动使弹管之间的动态接触碰撞力增大,离轨速度降低。     

岩石拉伸随机破坏的模拟计算

针对岩石中存在初始损伤,采用随机正态分布理论模拟杨氏模量及泊松比,在有限元计算的基础上,模拟岩石拉伸的随机破坏模式,拉伸蠕变曲线和损伤曲线,并与试验结果进行对比分析。     

梁的蠕变脆性各向同性弯曲损伤模型

本文在梁的纯弯曲损伤基本假设条件下,导出了弯曲损伤的基本方程,与Ｋａｃｈａｎｏｖ的材料刚度劣化（受载横截面积减小）定义拉伸损伤变量类似,以梁的弯曲刚度劣化（惯性矩减小）定义弯曲损伤变量,从而建立了与Ｋａｃｈａｎｏｖ拉伸损伤模型相类似的梁的各向同性弯曲损伤模型。最后,以受蠕变纯弯曲梁为实例进行了损伤分析,在一次近似条件下,该弯曲损伤模型的材料常数可由Ｋａｃｈａｎｏｖ拉伸损伤模型的材料常数确定,且所得计算结果与Ｋａｃｈａｎｏｖ拉伸损伤模型所得结果比较吻和,表明该弯曲损伤模型是合理适用的。     

自紧管的蠕变——应力松驰

本文讨论自紧管在稳定化处理时,由于残余应力作用,材料发生蠕变而引起的应力松驰现象.根据材料的蠕变性能,利用数值方法计算了稳定化处理时蠕变引起的残余应力松驰量。本文认为,在本实验条件下,稳定化处理过程中蠕变引起的应力松驰量可忽略。     

软岩时间损伤效应

本文根据软弱岩石的单轴压缩蠕变试验,讨论了软岩强度和弹性模量的时间效应问题,文中表明,软岩的强度和弹模均匀时间的函数,它们的变化规律具有相似性,都随时间的延长而降低,最后,分析了岩石损伤的时间效应,提出了长期弹模和长期损伤变量的概念。     

雷达装备战场生存能力的综合评估方法

装备战场生存能力评估是武器系统战场损伤研究的一项基本工作.如何有效地进行雷达装备战场生存能力评估,对雷达的研制及作战运用具有深远的影响.基于层次分析法建立了作战状态雷达装备战场损伤生存能力综合评估模型,研究了运用专家经验评判的权重确定标准和雷达战、技性能指标的评估指数量化模式,以及雷达装备生存能力定量加权综合评定的方法.最后对某型雷达系列装备的生存能力进行了评估分析,验证了该方法的可行性.     

止脱弹簧的蠕变行为与贮存寿命预测

根据止脱弹簧的受力模式和失效机理,设计了止脱弹簧的蠕变老化试验装置,对止脱弹簧进行了蠕变加速老化试验,利用图像测量技术研究了载荷和温度对止脱弹簧自由端蠕变行为的影响规律。进一步,基于Arrhenius方程建立了止脱弹簧在力-热联合载荷下的蠕变动力学方程,预测了止脱弹簧的使用寿命。研究表明:止脱弹簧的蠕变位移是一个随时间变化的单调非减函数;环境温度和载荷水平的提高都会加速止脱弹簧的蠕变。所提方法和相关结论可为蠕变型止脱弹簧的设计和寿命预测提供参考。     

污水中重金属离子浓度软测量的BP算法

在重金属离子检测仪器及其工作原理研究的基础上,对污水中重金属离子浓度测量方法进行了分析研究,分析了采用软测量技术的可行性和必要性,针对水质测量具有非线性、大时变和多滞后的特点,提出了基于BP神经网络的污水中重金属离子浓度软测量建模方法,建立了软测量模型,并通过仿真分析和实验验证了该方法的实用性.     

A BENDING DAMAGE THEORY FOR BEAMS UNDER PURE BENDING LOADS

ＡＢＥＮＤＩＮＧＤＡＭＡＧＥＴＨＥＯＲＹＦＯＲＢＥＡＭＳＵＮＤＥＲＰＵＲＥＢＥＮＤＩＮＧＬＯＡＤＳＹａｎｇＧｕａｎｇｓｏｎｇ;ＬｕＹｉｎｃｈｕ;ＪｉｎＸｉｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,ＮＵＤＴ,Ｃｈａｎｇｓｈａ,...     

关联维数在梁式结构损伤检测中的应用

为探索有效实用的结构损伤检测方法,运用分形理论直接对结构振动信号进行关联维数分析,通过度量系统输出的奇异性来识别结构的局部损伤,提出了基于振动响应关联维数的结构损伤检测方法.简支梁损伤算例结果表明,该方法能够准确地检测出梁式结构单个和多个不同程度的损伤位置,同时关联维数指标变化值会随着损伤程度的增加而增大.与曲率模态指...     

复合材料的弹性常数与损伤的直接测试

本文将复合材料细观力学和复合材料微裂纹损伤理论与直接测试方法结合起来,在一次加载条件下直接测得复合材料结构件的弹性常数和损伤变量随外载的变化规律,从而可避免直接测试方法的多次加载的困难。由碳纤维／环氧复合材料圆筒壳的轴压实验的直接测试所得结果比较合理,表明该方法是合理可靠的,特别是在加载条件下直接测得复合材料结构件的损伤发展规律之后,可将复合材料微裂纹损伤理论直接用于工程结构件的动态损伤监测。     

Damage of multi-layer spaced metallic target plates impacted by radial layered PELE

Three different kinds of PELE (the penetrator with lateral efficiency) were launched by ballistic artillery to impact the multi-layer spaced metal target plates. The impact velocities of the projectiles were measured by the velocity measuring system. The damage degree and process of each layer of target plate impacted by the three kinds of projectiles were analyzed. The experimental results show that all the three kinds of projectiles have the effect of expanding holes on the multi-layer spaced metal target plates. For the normal structure PELE(without layered) with tungsten alloy jacket and the radial layered PELE with tungsten alloy jacket, the diameters of holes on the second layer of plates are 3.36 times and 3.76 times of the diameter of the projectile, respectively. For radial layered PELE with W/Zr-based amorphous composite jacket, due to the large number of tungsten wires dispersed after the impact, the diameter of the holes on the four-layer spaced plates can reach 2.4 times, 3.04 times, 5.36 times and 2.68 times of the diameter of the projectile. Besides, the normal structure PELE with tungsten alloy jacket and the radial layered PELE whit tungsten alloy jacket formed a large number of fragments impact marks on the third target plate. Although the number of fragments penetrating the third target plate is not as large as that of the normal structure PELE, the area of dispersion of fragments impact craters on the third target plate is larger by the radial layered PELE. The radial layered PELE with W/Zr-based amorphous composite jacket released a lot of heat energy due to the impact of the matrix material, and formed a large area of ablation marks on the last three target plates.     

超声波金属熔体处理机强迫风冷问题的数值模拟

针对超声波金属熔体处理机因高温金属熔体的传热而产生的温度快速升高问题,采用ANSYS/FLOTRAN CFD对处理机进行了流场和温度场耦合分析,得到了不同冷却气流量下的换能器温度分布。同时,采用流-固/热耦合共轭传热问题求解方法得到了冷却腔内流固界面的对流换热系数,避免了试验测试的困难,为超声波金属熔体处理机的散热和冷却提供了设计依据。     

服役工况下镍基单晶高温合金的损伤机制研究进展

为提高镍基单晶叶片服役寿命、解决发动机和燃气轮机的关键核心技术,近年来国内外持续开展了大量针对镍基单晶高温合金服役情况下损伤与失效机制的研究。从实际服役条件出发,总结了镍基单晶高温合金疲劳、蠕变和热机械疲劳损伤机制等研究成果与进展。此外,针对大量实验造成的时间与成本增加问题,还总结了近年来在镍基单晶高温合金的寿命预测方法方面的研究工作与成果,并提出了目前在镍基单晶高温合金寿命评估与失效分析研究方面所面临的困难和挑战。     

边界条件对复合材料层合板准静态压痕损伤的影响

在实际的服役过程中,飞机用复合材料层合板通过四边铆接的方式与飞机金属框架进行连接,其受力时的边界条件为四边固支。以实际应用背景为基础,分别从分层损伤扩展模式、接触力、凹坑深度、损伤宽度四个方面系统地比较了四边固支和四边简支两种边界条件下,复合材料层合板准静态压痕损伤的区别。结果表明以上四种变量在两种边界条件下均存在明显差异,可为基于实际应用的复合材料准静态压痕损伤研究提供实验依据。