铝合金-纯铝-钢复合板爆炸焊接试验及性能研究

通过设计爆炸焊接试验复合了铝合金-纯铝-钢爆炸复合板,对其界面形态、显微硬度及力学性能进行了研究。结果表明,铝合金-纯铝界面纯规则正弦波形,纯铝-钢复合板界面波形较小,铝合金-纯铝-钢复合板的界面剪切强度在75 MPa以上,爆炸复合过程中,纯铝与钢界面生成了金属间化合物,其界面处基体金属发生强烈的塑性变形。复合板变形及组织变化的结果造成复合板界面处的显微硬度最高,随着距界面距离的增加,两侧基体金属的硬度逐渐降低。     

铝中间层对TA2/5083爆炸焊接影响的数值模拟

为研究添加中间层对TA2/5083爆炸焊接的影响,分别选取0.3 mm和0.5 mm厚度的1060铝中间层,利用ANSYS/LS-DYNA软件结合ALE算法建立三维数值模型,分别模拟出添加0.3 mm和0.5 mm厚度1060铝中间层的焊接过程,与直接爆炸焊接TA2和5083复合板进行对比。模拟结果表明：选择适当厚度的1060铝中间层,能有效减少基板所受碰撞压力,让爆炸焊接过程更加平稳;结合建立的爆炸复合窗口,添加中间层能大大扩展可焊接窗口,减小碰撞速度,模拟结果更加接近理论碰撞速度,使复板以更佳的飞行速度与基板结合;0.3 mm厚度中间层复合板的焊接质量高于0.5 mm厚度中间层高于无中间层的,模拟与实验吻合较好,添加合适厚度的中间层1060能大程度提高TA2/5083复合质量。     

爆炸复合接头剪切强度测试方法研究

参照正交各向异性层压复合板层间剪切强度的测试方法,提出了用于测试爆炸复合接头复合界面剪切强度的3种方法;并建立三维有限元模型,分别对3种测试方法进行模拟;最后分别对3种方法进行了测试试验.结果表明,3种试验方法均能有效测试爆炸复合接头的剪切强度,其中对称试件双切口拉伸法最适合实际应用.     

Q235钢与304不锈钢多层爆炸焊接的数值模拟研究

利用SPH-FEM耦合算法及SPH算法对Q235钢与304不锈钢多层爆炸焊接实验分别进行了三维与二维数值模拟,旨在研究多层爆炸焊接过程中动态参数分布情况及结合质量。理论计算了三维模拟中复板的碰撞压力峰值并与模拟结果进行了对比,在此基础上利用振动波及爆轰波的传播规律解释了复板压力分布特性。通过二维模拟获得了基复板波状结合界面,与实验所得波形较为吻合,验证了多层爆炸焊接实验中基复板的结合质量。模拟结果显示了相较于单层爆炸焊接,多层爆炸焊接理论上能够节省近68%的炸药量,有效节约了生产成本。     

爆炸焊接界面波状结构分析及获得

本文通过对爆炸焊接结合界面波纹状结构的深入,探讨了获得波状结合的最优条件和最佳工艺设置,为成功地进行板材的爆炸焊接提供了有力的保证。经实验,方案上有很强的实用性。     

钨铜双金属板热爆炸焊接数值模拟

作为生产钨/铜金属板的主要方法之一,热爆炸焊接具有传统方法所不具备的优势,但在实际生产过程中热爆炸焊接自身存在瞬时性、危险性等缺陷。为研究钨铜双金属板热爆炸焊接机理,以钨/铜金属板为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对其爆炸焊接过程进行了数值模拟。计算并建立了爆炸焊接窗口,对模拟过程中的复板竖向位移、碰撞压力和碰撞速度进行了分析,模拟结果与实验及理论计算结果吻合较好。采用SPH法建立钨/铜二维斜碰撞模型,得到了钨/铜爆炸焊接复合板结合界面的波形,模拟结果与实验所得金相界面较为一致。     

爆炸焊接界面的三种结合形式

运用ＪＸＡ－８８００Ｍ超大型电子探针对ＳＡ２６６－３０４爆炸复合板的结构界面进行了全面的分析测试,发现结合界面大有波状、小波状、微波状三类结合式,其中以微波状为最佳。     

钢—混凝土复合爆炸容器内爆响应数值模拟

应用动力有限元方法模拟了轴对称椭球顶圆柱密闭式抗爆容器内部爆炸流场,并对钢衬-混凝土复合容器壁的应力应变响应进行了数值模拟分析.分析结果显示:钢衬层应力波动的低、高频两部分分别起因于压力波的反复作用及钢衬结构的本征振动,二次波对容器顶部的作用很重要,并由此对混凝土的塑性及损伤的时空分布产生重要影响.数值模拟结果与实验结果一致.     

爆炸焊接边界效应的产生,发展和消除

本文着重分析研究在爆炸焊接过程中,三个不同边界区域边界效应的产生和发展,同时对如何消除国边界效应的影响也进行了研究探讨,从而针对目前爆炸焊接普遍存在的这三类边界效应问题,我们通过优化爆炸焊接工艺参数,采用爆炸切焊法,即融爆炸切割技术与焊接技术于一体,消除了边界效应的影响,使焊接复合率达到１００％。     

一种新型防护结构对爆炸冲击波衰减特性的研究

运用大型有限元软件LS—DYNA,在相同爆炸冲击波作用下,对洞库口部普通钢板防护门和有泡沫铝夹层的钢板防护门两种防护结构的隔爆性能进行了数值模拟和对比分析,结果表明:有泡沫铝夹层的钢板防护门对爆炸冲击波有着良好的衰减特性。同时表明该新型防护结构对洞库口部抗爆炸冲击波设计有着很高的参考价值。     

金属复合板的消防安全性能探讨

随着我国科技进步及建筑节能需要,特别是近年钢结构建筑体系的推广,金属复合板得到迅猛发展。从分析金属复合板的材料性能和火灾特点入手,就工程施工、使用过程中存在的消防安全问题及防范措施进行了探析。     

CCD在钢板计数中的应用研究

长期以来,一直依赖于人工计数叠层钢板,劳动强度大,精确度低,为解决这一困扰生产的难题,笔者研制了CCD钢板计数装置。在单片机系统的控制下,CCD象感器利用操作简单的光学机构获取叠层钢板侧面的图象信息,经处理后,形成能反映钢板叠层变化的窄脉冲序列,该脉冲序列经单片机分析,精确地判断出叠层钢板的张数。现场使用,结果准确无误。     

Effect of silicon carbide and wire-mesh reinforcements in dissimilar grade aluminium explosive clad composites

Aluminium composites are inevitable in the manufacture of aircraft structural elements owing to less weight, superior corrosion resistance and higher specific properties. These composites reduce the weight of the aircraft, improve the fuel efficiency and enhance the maintenance duration. This study proposes the development of dissimilar grade aluminium (aluminium 1100-aluminium 5052) composites with different reinforcement’s viz., stainless steel wire-mesh, silicon carbide (SiC) powders and SiC powder interspersed wire-mesh, by explosive cladding technique. Wire-mesh enhances the friction and restricts the movement of flyer plate to craft a defect free clad, while SiC particles form a band on the interface. Highest strength is obtained when SiC powder interspersed wire mesh is employed as reinforcement. The dissimilar aluminium explosive clad with SiC particle reinforcement results in lower strength, which is higher than that of the weaker parent alloy and that of the conventional dissimilar aluminium explosive clads without any reinforcement.     

激光辐照下45#钢板响应特性

采取实验和数值模拟相结合的方法对激光辐照45#钢板的响应特性进行研究。基于连续光纤激光发射系统,开展钢板的激光辐照实验,得到温度场分布及靶板的烧蚀穿孔特性;基于ANSYS建立靶板有限元模型,模拟激光辐照下靶板的热响应过程,得到了靶板厚度、激光功率和光斑直径等因素对靶板温度分布及靶板穿孔特性的影响规律。     

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。     

球形头部弹丸侵彻运动靶板的数值模拟

为研究球形头部弹丸高速侵彻运动靶板的侵彻规律,运用LS-DYNA动力分析软件仿真研究了不同条件下球形头部弹丸对靶板的正侵彻效应,获得了运动靶板厚度、材料和弹丸着速3种参数对侵彻过程中弹丸弹道偏移、翻转角度和剩余速度的响应规律。结果表明,随着着速的提高,弹丸翻转幅度和弹道偏移量逐渐减小;随着靶板厚度的增加,弹丸正向翻转角度和轴向剩余速度显著减小,而弹道偏移量增大;3种材料运动靶板中,4340钢靶对弹丸弹道偏移、翻转角度和剩余速度的影响最大,Weldox460钢次之,LY12铝最小。     

15000m~3钢板贴壁油罐建设静态投资分析

以部队某保障基地油库军用柴油扩容工程采用钢板贴壁工艺新建的1座15 000 m3地下水封油池为例,从技术经济学角度对钢板贴壁油罐作了静态投资分析。该钢板贴壁油罐静态总投资1 756.95万元,其中占总投资比例最高者为地下工程建设,达到53.76%,库容投资1 171.30元/m3。结果表明:钢板贴壁油罐较地下水封石洞油罐整体经济效益明显;投资定额可供编制预算参考。     

不锈钢面板与铝面板泡沫铝夹芯梁的抗爆性能

为考查泡沫铝夹芯梁的抗爆性能及面板材料对其抗爆性能的影响,采用数值模拟方法分析了面板材料分别为工业纯铝与304号不锈钢,芯材为Alporas泡沫铝共同组成相同质量泡沫铝夹芯梁在不同爆炸荷载作用下的跨中位移与芯材压缩应变的差异。研究结果显示：在爆炸冲量分别为1．82,3．77,6．08,7．0kN·s的作用下,工业纯铝面板泡沫铝夹芯梁跨中位移分别为304号不锈钢面板泡沫铝夹芯梁跨中位移的68％,83％,84％及86％,较304号不锈钢面板泡沫铝夹芯梁具有更好地抵抗爆炸冲击波的能力,面板材料对泡沫铝夹芯梁的压缩应变影响较小。     

超声兰姆波在储罐底部传播的数值模拟研究

选择仅有切向位移分量的S2超声兰姆波模式,分别对其在自由单层钢板、有罐壁但无液体负载的单层钢板和有罐壁且有液体负载的单层钢板中的传播规律进行了数值模拟研究.计算结果表明,尽管罐壁和液体负载对超声兰姆波的传播行为产生了一定程度的影响,但仍可保证S2超声兰姆波模式的时域脉冲信号传播较远的距离.研究结果为采用超声兰姆波检测储...