关于圆柱壳在水下爆炸冲击波作用下二次加载现象的数值模拟研究

运用大型商业有限元程序MSC.DYTRAN数值模拟了水下爆炸冲击波载荷作用下自由环肋圆柱壳的非线性动态响应.采用一般耦合算法(generalcoupling)模拟流体与结构的耦合效应,计算中考虑了材料的应变率强化效应,几何非线性的影响,分析了空穴现象的产生和二次加载对结构响应的影响.仿真结果表明,相同工况和厚度下的无限自由平板和自由环肋圆柱壳,后者的空化时间比前者长,而壳体运动的最大速度后者比前者低.     

The deformation and failure mechanism of cylindrical shell and square plate with pre-formed holes under blast loading

The deformation and failure mechanism of cylindrical shells and square plate with pre-formed holes under blast loading were investigated numerically by employing the Ansys 17.0 and Ls-Dyna 971. To calibrate the numerical model, the experiments of square plates with pre-formed circle holes were modeled and the numerical results have a good agreement with the experiment data. The calibrated numerical model was used to study the deformation and failure mechanism of cylindrical shells with pre-formed circle holes subjected to blast loading. The structure response and stress field changing process has been divided into four specific stages and the deformation mechanism has been discussed systematically. The local and global deformation curves, degree of damage, change of stress status and failure modes of cylindrical shell and square plate with pre-formed circular holes are obtained, compared and analyzed, it can be concluded as: (1) The transition of tensile stress fields is due to the geometrical characteristic of pre-formed holes and cylindrical shell with arch configuration; (2) The existence of pre-formed holes not only lead to the increasing of stress concentration around the holes, but also release the stress concentration during whole response process; (3) There are three and two kinds of failure modes for square plate and cylindrical shell with pre-formed holes, respectively. and the standoff distance has a key influence on the forming location of the crack initiating point and the locus of crack propagation; (4) The square plate with pre-formed holes has a better performance than cylindrical shell on blast-resistant capability at a smaller standoff distance, while the influence of pre-formed holes on the reduction of blast-resistant capability of square plate is bigger than that of cylindrical shell.     

复合材料偏心加筋壳特性分析

用任意加筋壳单元研究了复合材料偏心加筋壳结构的特性.研究表明,在结构几何尺寸已经确定的情况下,可以调整加强肋骨的偏心量,以改变加筋壳结构内部的受力和变形;调整加强肋骨的布置方式也是改变加筋壳结构强度和刚度的有效方法.     

基于双基阵的高炮弹丸炸点被动声定位研究

被动声定位技术在许多领域中有着广泛的应用,但定位精度低一直是影响其工程应用的关键问题之一。在研究单基阵被动声定位技术的基础上,提出了基于双基阵的被动声定位基本原理和方法,并对高炮弹丸炸点的被动声定位进行了仿真实验。仿真结果表明,采用双基阵对高炮弹丸炸点进行被动声定位,其精度有较大提高,克服了单基阵定位精度低的不足。此原理和方法同样适用于对其它三维空中目标进行被动声定位。     

烟幕弹弹丸可视化设计系统建模方法研究

介绍了对烟幕弹弹丸进行可视化设计可行性的研究,以某型号烟幕弹弹丸为实例阐述了参数化模型的建立方法及特征数自动计算的实现,并对该可视化设计程序进行了验证。     

双壳体潜艇磁场变化的实验研究与特性分析

双壳体潜艇的磁化特征与单壳体潜艇有较大区别,为了将其磁化特性分析清楚,建立了双层圆柱形铁壳桶的简易潜艇模型,并将其放置于地球磁场环境中,利用通电线圈产生的强大磁场对潜艇模型进行局部磁化;然后,以潜艇垂向磁场变化量作为分析对象,并结合舰船磁场规律、磁滞特性、退磁场等理论,对双壳体潜艇的磁场变化规律进行了定性分析。研究结果表明:双壳体潜艇的外壳磁化规律近似于单壳体潜艇,而由于外壳屏蔽地球磁场,内壳几乎只受到线圈磁化影响。该结论可以为舰船消磁作业等提供理论依据。     

64mm催泪弹的空中运动特性研究

建立64mm催泪弹外弹道数学模型,分析64mm催泪弹的空中运动状态,找出影响64mm催泪弹飞行稳定性的主要因素,给出64mm催泪弹的改进方向和技术措施,以提高催泪弹的可靠性和作用有效性,并指导现装备的催泪弹的改进和新型催泪弹的设计。     

Riccati传递矩阵法在潜艇结构强度和稳定性分析中的应用

运用Riccati传递矩阵方法,建立了旋转壳单元的场传递矩阵,推导了肋骨和母线倾角不连续位置的点传递矩阵,在推导中考虑了肋骨各方向可能的变形,编制了用于分析组合加肋旋转壳应力和稳定性的计算机程序(应力程序SAPRi,稳定性程序BAPRi)。利用SAPRi程序和BAPRi程序对潜艇耐压结构的典型结构算例进行了应力和稳定性分析,并将计算结果与理论结果或商用软件(MSC/NASTRAN)的计算结果进行比较,表明该程序结果正确可信,计算速度快,适合于工程应用。     

高炮射弹飞行时间拟合

用插值拟合和最小二乘逼近拟合方法对高炮射弹飞行时间拟合问题进行了研究.通过对插值拟合公式原理及误差规律的分析,提出确定可用区间的"去值检验"方法,说明了插值拟合公式的应用范围.通过对最小二乘拟合公式实际计算结果的分析,得出了"拟合公式阶数取3为最佳"的结论.对其他口径高炮的射弹飞行时间拟合也基本适用.     

试论价层轨道的杂化——兼论杂化轨道理论与价层电子对互斥理论的统一

在分子结构理论中,杂化轨道理论在多原子分子的空间构型被实验确定后,能够根据一定的假设给出合理的解释;价层电子对互斥理论主要用于预测分子或离子的空间构型,但其假设有些生硬、推理不够严密,对VP与电子对空间构型之间关系的推导比较繁琐,不易理解,也不能很好地解释一些多原子分子(如PF5、IF7等分子)中存在键长不等的现象。两种理论在各自的领域都取得了很大的成功,也各有其不足之处,一直未能统一。价层轨道杂化理论正是在综合了这两种理论的优点之后得到的。该理论在假设较少———即假设中心原子的价层轨道在成键时都要发生杂化,该假设与实验事实完全相符———的前提下,利用立体几何学原理对多原子分子的空间构型进行了非常简洁的推导,其结果不仅可全部继承前两种理论的成功之处,而且还能解释多原子分子中出现的键长不同、存在异构体等现象,这是其独到之处,也是其创新之处。