基于SHPB装置的膨胀圆柱管实验技术
采用改进的SHPB实验装置对45钢薄壁金属圆柱管进行了膨胀断裂加载,完成了不同变形程度(覆盖圆柱管整个变形及断裂过程)圆柱管的冻结回收实验。回收样品可用于断裂机理研究分析,通过数值模拟辅助分析和实验数据拟合得到了圆柱管凸起处的径向应变、应变率和环向拉伸应力。通过在圆柱管端粘贴应变片监测断裂信号的方式,准确判断了圆柱管凸起处发生断裂的时间,以及径向断裂应变、应变率和环向拉伸断裂应力,在102~104 s^-1应变率范围内,SHPB实验装置可用于研究金属圆柱管膨胀断裂。
充气高压容器的有限元建模与随机振动响应分析
将气体近似地考虑成软固体提出了一种直接对气体划分单元的高压容器的建模方法推导了软固单元的弹性矩阵建立了整个容器结构的动态有限元方程并进行了随机振动响应计算分析。以实验结果为依据将本文的方法与传统方法进行了比较结果表明本文的分析结果更为接近实际情况。
受轴向冲击圆柱壳的塑性动力屈曲研究
令屈曲模态同时包含轴向坐标x和环向坐标θ,通过最优模态的分析,直接得到各向同性线性强化刚塑性圆柱壳受轴向冲击时发生轴对称屈曲或非轴对称屈曲时的临界速度,在此基础上讨论了临界速度与径厚比的关系。
近地表爆炸地震的地面竖向振动速度的随机特性
引入了将爆炸地城地地面运动速度分解为一个确定性的幅值衰减函数和一个随机振动响应函数的乘积进行描述的基本方法,对近地表爆炸地震引起的地面竖向振动速度的实验测试结果进行了简要的分析,分析结果表明:近地表爆炸的地震的地面竖向振动速度随机波动分量的双对数功率谱在10~700Hz的频率范围满足近似的线性关系,功率谱指数介于2.51~2.85之间,由此得到非平稳地震地面振动速度的演变谱密度方程,此外,还给出了
水泥砂浆石在准一维应变下的动态力学性能研究
以改进的SHPB被动围压试验方法,研究了水泥砂浆石在准一维应变下的动态力学影响。分析讨论了试验结果与围压套筒材料性质、几何尺寸等的关系。得到了水泥砂浆石的动态泊松比、动态杨氏模量、动态压缩强度。分析了试验中的摩擦力效应及其对围压下轴向应力应变关系的影响,完成了对材料弹性常数的修正。
强脉冲载荷作用下弹-塑性薄圆板的大挠度动力响
利用有限变形弹塑性连续体的最小加速度原理,建立了分析圆板动力响应问题的数值方法,并通过对均匀分布的脉冲载荷作用下铰支圆板位移响应的细致分析,探讨了响应过程中的饱和冲量现象,指出对于高载范围内的脉冲载荷,相应于最大变形的饱和冲量确实是存在的。结果还表明,虽然圆板的弹塑性动力分析非常复杂,但基于最小加速度原理的数值计算方法却具有简单、直接的优点。
FJZ-1000型超高速转镜分幅相机及其应用
FJX-1000型超高速转镜分幅相机最高摄影幅频为1×107幅/s,画幅总数160幅,尺寸7.5×10mm2.光学系统中新加入场镜以使相机的所有画幅均完整成像,使相机摄影频率全面达到标称值的技术指标.配备了新型数字化微机控制台,使相机的操作更加方便,并且实现了两台气动相机的联合拍摄,与脉冲X光机也进行了联动实验.相机达到了设计技术性能指标,实验取得了满意的结果.
带制退器的膛口射流噪声数值模拟与实验研究
为了研究膛口装置对膛口噪声气动特性的影响,对带膛口制退器的某小口径武器的膛口射流噪声进行了数值模拟和实验研究。采用计算流体力学CFD(computational fluid dynamics)-计算气动声学CAA(computational aeroacoustics)耦合算法对膛口噪声进行数值模拟,即对膛口流场进行瞬态CFD模拟,获取流场数据,然后利用所得到的结果采用声学方程模拟声源信息求解声场。基于数值模拟结果,分析了膛口流场变化及噪声的指向性分布,并与实验结果进行了对比。研究表明:膛口制退器的安装改变了膛口流场结构,影响了膛口射流噪声的指向性分布。计算结果与实验结果的误差小于9%,验证了该计算方法的可行性。研究结果可为膛口射流噪声的预测及膛口制退器的设计提供一定的参考。
考虑弯曲变形的端盖法兰动态密封设计方法
端盖法兰的螺栓预紧力选择是密封结构设计的重要问题。本文中通过估算端盖法兰弯曲振动的等效刚度和等效质量,建立了考虑端盖弯曲振动的法兰结构响应双弹簧分析模型,获得了与实验数据一致性较好的结构响应分析结果。总结了端盖轴向振动、弯曲振动引起的密封面位移随预紧力、端盖厚度的变化规律;并发现随预紧力增加,密封面间隙逐渐减小并趋于一个极值;端盖弯曲变形是影响该极值大小的主要因素。
脆性膨胀环动态拉伸碎裂实验研究
发展了一种液压冲击脆性膨胀环实验技术,通过可升降的凸台对脆性膨胀环进行精确的对心定位安置,避免偏心膨胀带来的弯曲断裂,通过膨胀环试件上的半导体应变片测量其在拉伸碎裂过程中的应变时程曲线;对典型脆性材料碳化硅(SiC)陶瓷进行了膨胀拉伸碎裂实验研究,获得了其动态拉伸断裂强度和碎片平均尺寸及分布。实验结果表明:(1)液压冲击膨胀环实验能较好地实现脆性膨胀环的拉伸碎裂,在应变率101 s^−1量级下,SiC陶瓷拉伸断裂应变为3.7×10^−4~7.4×10^−4,平均拉伸断裂应力为206 MPa;(2)SiC陶瓷无量纲化平均碎片尺寸落于多种脆性碎裂预测模型的合理区间内,随着加载应变率的提高,SiC陶瓷的平均碎片尺寸减小;(3)SiC陶瓷拉伸碎裂的碎片分布基本符合Rayleigh分布,但是在细小尺寸上和大尺寸碎片分布上存在一定偏差。












