芳纶纤维增强塑料筋混凝土劈裂粘结应力的理论分析

基于Tepfers受均匀内压力作用的厚壁圆筒力学模型和混凝土材料的软化性能,视芳纶纤维增强塑料筋为横观各向同性材料,同时考虑了芳纶纤维增强塑料筋与混凝土之间的摩擦力和机械咬合力,建立了芳纶纤维增强塑料筋与混凝土之间劈裂粘结应力的计算方法,其理论值与试验值符合较好。     

各向异性材料的有效弹性模量

在夹杂理论的基础上,采用用自洽法导出了含分布夹杂的各向异性弹性体的本构关系和有效弹性模量的细观力学表达式。本文得到的公式不仅可以处理含缺陷和损伤的材料的有效弹性模量,而且还可处理诸于纤维复合材料等各向异性材料的理论及有效弹性模量,从而为建立材料细观结构与宏观性能之间的关系提供了理论基础。     

隐身榴弹表面吸波材料的抗压强度分析

在火炮发射隐身榴弹过程中,由于隐身榴弹的静不平衡、动不平衡,造成隐身榴弹在膛内运动过程中碰撞膛线,其表面涂敷的吸波材料将承受较大的接触力.发射过程中应保证不损伤吸波材料表面,确保吸波材料具有良好的吸波性能、不增加隐身榴弹的雷达散射截面.从理论上计算了隐身榴弹与膛线之间的接触力,为研制隐身榴弹用的抗压吸波材料提供了设计指标.     

圆波导中测定手性复合材料屏蔽效能的数值模拟

为实现理论分析和实验结果的相互印证,首先理论分析了单层手性复合材料作为屏蔽体时,材料的电磁特性参数与屏蔽效能之间的关系,给出自由空间中屏蔽效能两种常用的表达形式,并结合圆波导边界条件给出关系式的修正结果;然后模拟研究了在利用圆波导测定手性材料屏蔽效能情况下,电磁参数与屏蔽效能的关系.在导电性基质材料和磁性基质材料情况下,分别利用Matlab软件模拟了介电常数虚部和磁导率虚部对屏蔽效能的影响,为实验结果的理论分析提供一种研究途径.     

基于夹杂思想的圆柱形热幻像器件的研究

针对通过变换热力学理论设计的热超材料难以制备的问题，将细观力学的中性夹杂思想引入对热流传递路径的控制中，设计出圆柱形热幻像器件，并讨论了幻觉材料的导热系数与半径之间的关系。数值仿真和实验结果表明：通过在原始目标A外涂覆一层设计的幻觉材料，就可以使得探测器从外部探测出幻像目标B的热特征，从而达到很好的干扰作用。该研究为利用热超材料实现目标隐身提供了一种新的可行方法，同时也大大降低了材料的制备难度。     

残余应力作用下脆性膜/基材料的断裂行为

假定膜内的残余拉应力足以使膜发生开裂,利用膜/基材料中含弹性界面层的剪滞模型,研究了脆性膜/基材料在残余应力作用下的开裂行为特征,探讨了膜内正应力、膜/基界面切应力的分布规律,获得了膜的裂纹密度与残余应力大小之间的解析表达式。在裂纹密度、材料的力学和几何参数确定的情况下,该解析表达式可以用来评估残余应力的大小。最后,分析了膜的裂纹密度与残余应力、膜的厚度、弹性模量、断裂强度以及界面层的切变模量之间的内在关联,绘出了这些参数影响膜裂纹密度的变化曲线。     

聚氨酯隔振器的特性

建立了聚氨酯隔振器ANSYS有限元模型,并对其进行了数值仿真,分析了聚氨酯隔振器的静动态性能以及不同材料加工成的6JX型隔振器的固有频率与压缩变形之间的关系。最后,通过实验验证了其结果的准确性和聚氨酯隔振器的优越性能。     

3mm波段混凝土屏蔽材料的研究

在混凝土中添加标准砂,钢纤维,铁晶矿砂,炭纤维毡,氧化锌晶须,铁氧体,乙炔碳黑,羰基铁粉等材料,制成了具有微波吸收性能的混凝土屏蔽材料,以期能探索一条大型建筑及军事掩体的电磁防护的新途径。在3mm波段范围内对混凝土屏蔽材料进行了初步的实验研究,研究了不同材料、不同掺量下电磁波的吸收衰减特性,并分析了它们之间的关系,为进一步的研究指明了方向。     

聚氨酯弹性体隔声性能的研究

研究了损耗因子、厚度和填料对聚氨酯弹性体隔声性能的影响.结果表明:在相同频率下材料的损耗因子大,隔声性能好;由于在低频下材料的特性阻抗与水的特性阻抗失配严重,其隔声量较高频时大.材料的隔声量随着厚度的增加而增加,但在低频下,当厚度增加到40mm以后,隔声量随厚度的增加而变化得很缓慢,且不符合厚度每增加一倍,隔声量增加6dB这一规律.片状填料的加入提高了材料的隔声性能,该填料在5%～25%之间时,其含量对隔声性能影响较小.     

地基-地下结构系统动力离心模型试验相似设计方法研究

对于振动模型试验,相似关系设计是很重要的环节,在试验前期关系到模型尺寸的大小与材料的选取,在试验结束后则关系到试验数据的处理.基于 Bockingham π定理,采用量纲分析法对土-结构动力相互作用的离心机振动台试验进行了模型相似关系设计.在模型相似设计中,主要考虑的因素为模型试验应能较好地模拟原型中土-结构之间的相互作用,因此相似关系设计的控制因素即为土与结构之间的相对刚度应尽可能与原型保持一致,同时综合考虑了模型材料的性质、模型制作的难易、模型箱边界的影响与仪器设备的实际性能等因素.在相似方案确定的基础上,结构模型的尺寸与制作材料也随之确定.相似方案的确定对离心机振动台试验的进行具有重要的影响,研究成果对相关离心机振动台试验的模型设计具有一定的参考作用.     

面向作战任务的弹药消耗预测模型研究

针对战时弹药供应存在断供以及盲供问题,从实战情况出发,按照宏观把握与微观分析相结合的思想,在重点分析弹药消耗规律与补给特点的基础上,建立了基于消耗规律的战时弹药预测模型．以红蓝双方对抗演习为背景,以影响弹药消耗与补给的各类因素为落脚点,通过数值计算与结果对比分析,验证了预测方法的有效性,一定程度上为指挥员宏观层面上整体把握弹药消耗规律,快速制定弹药补给方案提供了重要的辅助支撑作用．     

双原子分子气体的定常隐式全流域多尺度算法

巨大的计算资源需求极大地阻碍了统一气体动理学格式的应用。采用宏观预估技术,基于Boltzmann-Rykov模型方程发展全流域适用的保守恒定常隐式算法,协同求解宏观方程和微观方程以加速收敛。在单元界面,通过模型方程特征差分解构造简单高效的多尺度数值通量,并结合非均匀非结构速度空间和速度空间自适应技术进一步降低计算需求、提升计算效率。超声速和高超声速平板绕流和圆球绕流的数值结果验证了算法的准确性与高效性。结果表明,算法能够准确求解二维和三维双原子气体多尺度流动问题,且相比于显式离散统一气体动理学格式可加速一个量级。     

Research on the intermediate phase of 40CrMnSiB steel shell under different heat treatments

In this study, 40CrMnSiB steel cylindrical shells were tempered at 350, 500 and 600 ℃ to study the effect of tempering temperature on the dynamic process of expansion and fracture of the metal shell. A mid-explosion recovery experiment for the metal cylinder under internal explosive loading was designed, and the wreckage of the casings at the intermediate phase was obtained. The effects of different tempering temperatures on the macroscopic and microscopic fracture characteristics of 40CrMnSiB steel were studied. The influence of tempering temperatures on the fracture characteristic parameters of the recovered wreckage were measured and analyzed, including the circumferential divide size, the thick-ness and the number of the circumferential divisions. The results show that as the tempering temper-ature was increased from 350 to 600 ℃, at first, the degree of fragmentation and the fracture characteristic parameters of the recovered wreckage changed significantly and then became essentially consistent. Scanning electron microscopy analysis revealed flow-like structure characteristics caused by adiabatic shear on different fracture surfaces. At the detonation initiation end of the casing, fracturing was formed by tearing along the crack, which existed a distance from the initiation end and propagated along the axis direction. In contrast, the fracturing near the middle position consists of a plurality of radial shear fracture units. The amount of alloy carbide that was precipitated during the tempering process increased continuously with tempering temperature, leading to an increasing number of spherical carbide particles scattered around the fracture surface.     

稀薄气体动理论中介观尺度数值模拟的加速方法

针对滑移流、早期过渡流区域采用离散速度法(discrete velocity method, DVM)求解Boltzmann方程收敛速度极慢、计算资源消耗大的难题,提出全流场耦合介观/宏观方程加速方法。在介观层面基于有限差分的DVM求解Boltzmann方程,在宏观层面基于有限体积的压力耦合方程组半隐式方法求解矩方程,充分利用纳维-斯托克斯-傅里叶/R26矩方程在低克努森数下的快速收敛特性,对介观方程进行加速。基于高阶Hermite多项式重构分布函数,完成宏观方程与介观方程之间的数据传输。仿真结果表明:全流场耦合介观/宏观方程的加速方法在滑移流、早期过渡流区域具有显著加速性能,最大降低了95.28%的计算时长;但对中、大克努森数流域,加速性能大幅度下降。     

电热杯火灾物证鉴定方法研究

模拟电热杯正常使用、通电过热、正常使用后受火灾作用和通电过热后受火灾作用,获得在不同实验条件下的电热杯火灾残留物,用扫描电子显微镜对电热杯火灾残留物中的电热丝显微形貌进行观察。结果表明,在不同实验条件下,电热丝的显微形貌有明显的不同。因此,利用扫描电子显微镜,观察电热杯电热丝的显微形貌,可以直观、便捷地鉴别电热杯在火灾前所处的状态,为电热杯火灾原因的认定提供了一种新的技术方法。     

SAR图像适配区选择方法

为选择具有高匹配概率和高匹配精度特点的SAR适配区,结合SAR成像特点,分析了惯导及成像参数误差对适配区的影响,设计了多种适配性评价参数,提出了一种由粗到细的适配区层次性选择方法.该方法充分考虑了适配区在总体和细节上的需求,层次性选择有效避开了构造预测函数的难题.试验结果表明该方法可在SAR图像匹配系统中选出高性能的适配区,且所选适配区匹配概率可达97％以上.     

一种火力毁伤效能评估方法

Lanchester方程和Monte Carlo方法是作战模拟的常用方法,前者按取均值的方法处理作战过程,忽略了各种因素随时间的差异性,降低了模拟精度;后者对细节的要求较高,使问题变得复杂难解。结合两种方法,既充分考虑了作战问题的宏观规律性和局部共性,也顾及了其中关键因素的微观差异性和随机性,在火力毁伤效能模拟评估问题的应用研究中有较好的表现。     

硼砂对磷酸镁水泥性能影响及微观作用机理分析

研究了硼砂对磷酸镁水泥凝结时间与抗压强度的影响,分析了硼砂对水泥性能影响的微观作用机制.研究发现:随着硼砂对MgO质量分数增加,磷酸镁水泥凝结时间延长,其早期抗压强度迅速降低,后期抗压强度所受影响相对较小;磷酸镁水泥应用于快速修补及抢修抢建时,硼砂质量为氧化镁质量的5％～10％为宜;硼砂对磷酸镁水泥水化产物的早期生成量...     

非磁性建筑物空间磁场预测技术

提出了一种预测非磁性建筑物空间磁场分布的新技术.基于等效宏观磁导率和磁化率的概念,利用静磁场积分方程法的正演计算和反演计算技术,找出了试验模块磁场测量值与非磁性建筑物空间整体磁场之间的关系.通过试验模块测量和数学模型仿真相结合的手段,达到了预测低磁钢筋混凝土结构非磁性建筑物空间磁场分布的目的.     

成型铸钢件的缺陷形貌与评定

本文在显微形貌分析的基础上,运用断裂力学的方法,对射流消能器铸钢缺陷进行了分析,预测了其疲劳寿命,给出了初始缺陷的评判标准。切剖检测和跟踪统计表明,理论结果与实际情况一致。