环氧泡沫塑料易碎盖结构优化设计

目的易碎盖研制的关键在于结构及预制应力刻槽优化设计,解决易碎盖既满足强度要求、又达到理想破碎效果的技术难题。方法针对某型号贮运发射箱易碎盖技术要求开展结构设计,通过设置弱化槽并配合泡沫材料的拉压不对称性实现其正反2个方向的承压要求,通过改变弱化槽深度进行等强度槽设计,实现多碎片同步破坏与碎片数量控制。结果样件经静压、燃气动压冲盖实验,承压及破碎性能满足指标要求,盖体边缘弹翼滑过处没有残余物,齐根断情况良好,盖体碎块较小。表明易碎盖结构设计合理,性能满足要求。结论建立的方法和研究结果为易碎盖的设计应用提供了参考依据。     

基于有限元分析的前易碎盖外压承载能力的改进设计

某前易碎盖是导弹贮运发射箱的关键部件之一,其外压承载能力不足,不能保证邻位导弹的安全性。在保证内压破坏强度基本不变的情况下,在前易碎盖内安装限位支撑机构,采用有限元软件对前易碎盖改进设计前后的外压承载能力进行了对比分析,并对该前易碎盖进行了地面性能试验和工作试验。结果表明:改进设计后的前易碎盖的外压承载能力得到了大幅度提高;有限元仿真分析方法可以指导其他易碎盖的性能改进设计工作。     

体育场主看台悬挑屋盖表面风压的数值模拟

采用数值模拟方法对体育场主看台悬挑屋盖结构的表面风压分布进行了预测和分析。为验证数值模拟的准确性,首先对一具有风压风洞试验结果的主看台平屋盖结构进行了计算,计算结果与风洞试验结果作了比较。然后对浙江温州地区一主看台悬挑屋盖结构进行了数值模拟,考虑了屋盖倾角为0°和16°两种情况;通过对两个最不利风向角0°和180°的模拟结果的分析和比较,提出了这类屋盖表面风压的简化分布规律和计算方法,并与国外相关规范建议的公式作了比较。该简化计算方法可直接供同类结构抗风设计参考和应用。     

新型旋转式分盖装置的设计与分析

目的介绍一种封口机上的新型旋转式分盖装置。方法首先通过对分盖动作的介绍,详尽分析该装置的结构组成及工作原理。然后对刀盘进行设计,确定其关键参数。最后对装置进行运动仿真,验证其是否满足设计要求。结果经过仿真分析,上下刀盘边缘切刀切入点在分盖过程中始终相距约10°,与刀盘边缘切刀外形设计相符,能够成功地实现分盖功能。结论该装置稳定性好、结构简单,经实际使用证明达到了设计要求。     

“四肢伸展型”大跨屋盖风致响应分析

本文基于刚性模型风洞测压试验结果,对深圳机场T3航站楼这一“四肢伸展型”大跨屋盖结构采用平稳激励下随机振动模态叠加法（CQC法）进行计算,分析了结构风致响应,并讨论了等效静力风荷载的分布特性。计算结果表明,“四肢伸展型”大跨屋盖各部分之间的气动干扰效应非常强烈且相当复杂,将增大整体结构上的风荷载;抗风设计时,不仅要注意屋盖边缘悬臂处的位移,还要关注结构中部的节点位移;风致响应以静力响应为主,但动力响应中,共振响应一般大于背景响应。以上分析可为类似大跨屋盖结构的抗风设计提供一定的参考。     

导弹贮运发射箱易碎盖燃气流冲击波开盖技术

基于燃气流冲击波开盖技术的易碎盖，因其独特的优点和较好的应用前景而备受关注。对燃气流冲击波的产生、燃气流冲击波开盖过程及基于燃气流冲击波开盖技术的易碎盖研制等方面进行研究，比较系统的分析了国内导弹贮运发射箱燃气流冲击波开盖技术及易碎盖选材方面的研究进展，为国内导弹贮运发射箱的技术发展奠定基础。     

组合式车桥减速器壳盖设计优化

目的 加强组合式车桥减速器壳盖刚性和密封性,对其进行设计优化。方法 针对减速器壳盖刚性问题,在常用车桥减速器壳盖结构的基础上,对减速器壳盖周边进行翻边处理,并通过建立有限元模型对减速器壳盖刚性进行了分析计算。针对减速器壳盖渗透问题,采用了CAE分析技术对减速器壳盖进行密封性分析。为满足减速器壳盖与减速器接触平面度要求,在减速器壳盖周边接触面设计凸起压痕。结果 最终优化后减速器壳盖最大应力为155.4 MPa,小于材料屈服强度,刚性满足强度设计要求。采用CAE分析技术对减速器壳盖进行密封性分析,得出使用12个螺栓时渗漏处工作间隙为0.03 mm为最好的解决方案。结论 翻边处理后的减速器壳盖刚度高于未处理的减速器壳盖。减速器壳盖接触面设计凸起压痕,用12个螺栓拧紧减速器壳盖很好地解决了密封性和拆解问题。     

大跨索屋盖结构风振动力计算新方法研究

大跨索屋盖结构风振动力响应复杂,传统采用等效静力风荷载计算其风致振动响应的适用性一直是当前大跨结构研究的热点。针对下凹型(单层马鞍形索网)和上凸型(轮辐式双层索网、索穹顶、弦支穹顶)四类典型大跨索屋盖结构,以四类结构风洞试验测试数据为基础,结合最近邻点插值方法研究提出了基于节点动力风荷载(模式一)和面组分区动力风荷载(模式二)两种荷载取值计算模式及其计算流程,并与传统基于等效静力风荷载的取值计算模式(模式三)进行对比,在四种不利风向角下探究四类典型索屋盖采用三种荷载取值模式时的风致振动响应。结果表明,基于模式一与模式二计算得到的索屋盖结构风振响应均较模式三要高,采用节点风荷载的取值计算模式一能更为精确地反映屋盖结构实际承担的风荷载,有效表征屋盖结构的实际风振响应;在上下游均无临近场馆影响下,下凹型和上凸型索屋盖的平均和脉动风振位移响应云图总体分布规律较为一致,但响应大小变化规律不一,下凹型呈现中间大、周边小的逐渐递减的规律,而上凸型屋盖呈现中心区域小、中间环带大、周边再次下降的变化规律。     

上海西火车站站房结构设计

上海西站为沪宁城际线的中途站房,位于上海西普陀区,结构屋面17.5m,结构体系为框架结构和钢网架屋盖结构。针对该工程建筑空间空旷、屋盖跨度大、幕墙体系与结构结合紧密的特点,采用空间分析程序sap2000对站房结构进行了整体建模分析设计,论证了对这类结构必须采用空间分析程序而不能按一般的层模型软件分析设计。     

基于 PLC 的防爆全自动灌装设备控制系统设计

目的研究工业物料中易燃、易起泡的化工物料的灌装。方法设计一种自动卸盖、自动液面下灌装、自动上盖的全封闭式自动化防爆液体灌装机,在自动卸盖工位卸盖后向空桶内充惰性氮气,在灌装工位进行液面下自动灌装,始终保证灌装头在液面下灌装,灌装完成后在上盖工位将桶盖旋上,灌装和上盖工位设计在密闭间内,并安装抽风机将密闭间的挥发物抽走。结果在灌装前充满氮气,使灌装物料不易挥发,在全液面下灌装不易产生气泡沫,密闭间的设计保证不污染环境。结论该设备在某化工厂经实际应用,运行稳定可靠,适合于易燃工业物料的密闭灌装。     

复合材料圆柱壳轴压屈曲性能分析

对完整复合材料圆柱壳轴向压缩性能进行了试验研究,得到了圆柱壳结构的破坏载荷和各测量点的载荷-应变曲线,通过分析得出结构的破坏形式为屈曲破坏。利用ANSYS有限元软件建立了模型,对复合材料圆柱壳进行屈曲分析,将有限元计算的结构变形和屈曲载荷与试验结果进行对比,计算结果与试验结果一致,验证了模型的有效性。利用建立的有限元模型,分析了开口尺寸和铺层角度对含矩形开口的复合材料圆柱壳屈曲载荷的影响。在开口处加装复合材料口盖对结构进行补强,补强后的柱壳结构满足强度设计要求。     

External failure pressure of a frangible laminated composite canister cover

The static failure strength of a frangible laminated composite canister cover subjected to uniform external pressure is studied via both theoretical and experimental approaches. The frangible canister cover, which is fabricated with four plate-like laminated composite parts, which is designed in such a way that it will fail in a predetermined pattern when subjected to an impulsive internal pressure and its external failure pressure is much higher than its internal failure pressure. The stress distribution in the canister cover is determined using the finite element method and the failure of the cover identified on the basis of an appropriate failure criterion. A number of laminated composite canister covers were fabricated and subjected to static external pressure testing. The failure modes of the frangible covers are studied and the experimental results are used to verify the theoretical predictions. Close agreements between the experimental and theoretical results have been observed. The present study shows that the design of frangible covers with external failure pressure much higher than the internal failure pressure can be achieved.     

Investigation on the cracking behavior of concrete cover induced by corner located rebar corrosion

Non-uniform corrosion of reinforcement causes concrete cracking in chloride contaminated RC structures. Due to the special boundary conditions, the concrete cover with corner located rebar is often subjected to the attack of chloride ions in a marine environment from two directions, and thus the corresponding non-uniform corrosion distribution should be different from the one for side-located rebar. The aim of the work is to explore the effect of corner located rebar corrosion on the cracking of cover concrete. For corner located rebar, an improved non-uniform corrosion distribution model was established based on the analysis results of two-dimensional chloride diffusion in concrete. Considering the heterogeneities of concrete, a meso-scale mechanical model and method for the study on the failure behavior of concrete cover was built. In the analysis model and method, the non-uniform radial displacement distribution was adopted to simulate the corrosion expansion behavior of the rebar. The cracking of concrete cover with corner located rebar was simulated and studied. The present approach was verified by the available experimental observations. The influences of concrete heterogeneity, corrosion distribution types, rebar diameter and concrete cover thickness on the failure patterns of concrete cover and the expansive pressure were investigated. The simulation results indicate that the developed approach can well describe the cracking behavior of cover concrete and the corrosion-expansion behavior of steel rebar.     

发射箱箱盖树脂传递模塑工艺有限元模拟分析

目的为了减少人力和物力资源的浪费,节约产品成本,通过有限元分析技术确定箱盖树脂传递模塑工艺(RTM)的工艺参数。方法对箱盖RTM工艺树脂流动过程进行数值模拟,对比箱盖结构在线注射-点出射和点注射-点出射工艺下,当注模压力为0.2,0.4 MPa时对应的树脂流动前锋位置和压力分布结果。结果综合成本和效率两方面因素,选择0.4 MPa作为RTM的注模压力。采用线注射-点出射工艺得到稳定的树脂流动前锋形状,能够有效预防干斑的产生。结论分析结果与实验具有较好的吻合性,能够有效指导RTM工艺中模具的设计,可降低"试错法"带来的高昂成本和低效率,对提高复合材料构件的制造水平具有明显积极作用。     

地盖供送装置的设计

目的 以天地盖纸盒成型前纸片状物料的供送方式为研究对象,对其在纸盒成型过程中的取料供送进行方案设计,并确定方案中相关的技术参数。方法 设定4种地盖取料供送的可取方案,基于层次分析法（AHP）对影响设计结果的4种决策因素进行权重比较,得出各因素所占权重比;再利用多属性决策法（VIKOR）对4种方案进行分析,从而排定方案的优先顺序,选出最优解。利用SolidWorks进行三维建模,并建立实物模型,对其进行实验验证。结果 根据可接受门槛条件,确定负压吸附旋转式取料为最优取料方式,根据相关技术参数建立的实物模型,经验证与理论要求（120张/min）的最大误差<0.5%,满足使用要求。结论 利用AHP/VIKOR方法为地盖供送装置选取了最优方案,同时建立了适合的负压吸附旋转式取料工艺方法,对成型前地盖供送提供一定的技术借鉴作用。     

圆形罩线形聚能装药的理论研究

利用流体对刚性壁面斜冲击的研究方法 ,对一端起爆的圆形罩线形聚能装药进行了分析。参照经典射流理论 ,对楔形和圆形罩两种线形聚能装药在射流形成的机理上作了对比。对比结果表明 ,楔形和圆形罩线形聚能装药两者各有优劣。此外 ,通过试验 ,对两种药形罩的切割效果进行了比较。从试验结果可以看到 ,在本研究确定的试验条件下 ,圆形罩优于楔形罩。     

圆形罩线形聚能装药的理论研究

利用流体对刚性壁面斜冲击的研究方法 ,对一端起爆的圆形罩线形聚能装药进行了分析。参照经典射流理论 ,对楔形和圆形罩两种线形聚能装药在射流形成的机理上作了对比。对比结果表明 ,楔形和圆形罩线形聚能装药两者各有优劣。此外 ,通过试验 ,对两种药形罩的切割效果进行了比较。从试验结果可以看到 ,在本研究确定的试验条件下 ,圆形罩优于楔形罩。     

非线性振型结构HFFB试验模态力计算方法及不确定性分析

基于高频测力天平风洞试验对非线性振型结构的风致响应提出了改进的评估方法。假设结构风荷载沿高度的分布与阵风风压分布相同,采用结构真实振型计算风荷载模态力。推导了高耸结构风荷载模态力及风致响应计算公式,可以考虑结构多阶真实振型,从而使高频测力天平方法可更为准确地评估非线性振型结构的风致响应及等效静力风荷载。对某一质量、刚度有突变的高耸结构进行了高频测力天平风洞试验,与现有的线性化振型法进行对比,结果表明在弱非线性振型下,线性化振型法得到的加速度响应较层荷载假设方法偏大约40%。研究了层荷载分布的不确定性对计算加速度响应结果的影响,结果表明在阵风剖面层荷载的假设下,荷载分布的不确定性对结构最大加速度响应的影响很小,验证了本文方法的适用性。     

平面尺寸对矩形高层建筑极值风压影响的研究

为探索平面尺寸对矩形截面高层建筑表面极值风压分布的影响,对长宽比为1～9的建筑进行了风洞测压试验及后续的脉动风压极值分析,研究了正交风向下不同长宽比建筑各表面极值风压的分布特点,并与我国荷载规范的计算值进行了比较,探讨了全风向角下极值风压包络值在各表面的分布状况及随平面尺寸的变化规律。结果表明,平面尺寸对背风面和侧风面影响较显著,总体而言较小长宽比对极值负压更为不利;我国荷载规范对侧风面和背风面围护结构的风压取值存在诸多偏于不安全的情况。考虑全风向最不利状况的极值风压包络值在墙面分布及随不同平面尺寸变化上均呈现更简单的规律,直接基于包络值分布提出的矩形建筑围护结构风压的取值方法,具有既简便又能更好反映实际风压分布及随平面尺寸变化的特点。