缓冲器作为一种吸能元件广泛应用于轨道交通、航空航天以及船舶等行业,基于涡流原理研制出一种耐高速冲击电涡流缓冲器,并应用MAXWELL软件对影响电涡流缓冲器阻尼力的各参数进行仿真计算,通过冲击试验研究缓冲器动态性能及影响电涡流缓冲器阻尼力的关键因素,验证仿真计算结果的准确性,最终研制出一种新型的耐高速冲击电涡流缓冲器,并为后续缓冲器的结构设计提供理论和试验依据。

气动锤铆是铆接中一种常见的连接方式,因为其特有的优点而被广泛应用于飞机装配中。现有方法多集中于镦头形貌控制以及铆接工艺参数的研究,针对气动锤铆过程仿真建模以及干涉量分布的研究较少。本研究利用ABAQUS软件进行了气动锤铆仿真建模,主要考虑了铆钉在高速冲击下的应力-应变关系,并设计了气动锤铆试验台对模型进行验证。实验结果表明本研究所建立的仿真模型可以准确预测气动锤铆的变形过程,以及铆钉杆部干涉量的分布情况。

复合材料以其优异的综合性能,在航空航天和防护装备等领域得到广泛应用,胶接修补是复合材料出现损伤、破坏时优先使用的修补方法。对复合材料层合板胶接修补结构在冲击过程中的不同形状和尺寸补片对修补效果的影响,以及1号补片修补结构在修补过程中层合板材料失效情况进行了研究。层合板采用最大应力失效模式,并与已有文献进行对比,验证模型正确性。计算结果表明,在高速冲击过程中,在子弹穿透层合板之前,层合板发生纤维断裂失效,分层失效伴随整个冲击过程。补片的形状和尺寸对修补效果产生重要影响,其中2号补片修补效果最好。

设计了一套液压式高速冲击模拟系统。采用高压蓄能器供油,通过伺服阀控缸系统将液压能转换为冲击能,模拟冲击速度与加速度的动态变化过程,并且具有冲击角度调整功能。介绍了液压冲击模拟系统的组成与工作原理,重点分析了液压冲击机构;建立了基于蓄能器供油的伺服阀控缸系统动态模型,分析了其简化模型和基本特性;分析了冲击动态模型中各参数对于冲击过程的影响。最后介绍了液压冲击模拟系统的原理样机,并给出了冲击试验数据。