电火工品单一温度下的贮存特性研究

为获得单一温度贮存环境下电火工品的失效模式,设计了两种电火工品在单一温度贮存环境下的加速寿命试验,并对试验结果进行了分析。结果表明,单一温度应力下电火工品主要的失效模式为药剂的缓慢分解,温度对换能元的影响不大。以单质药为主装药的火工品比以混合药为主装药的火工品更稳定,有更长的贮存寿命。在单一温度应力下,火工品的贮存寿命很长,通常不低于40年。     

21个相同F-S火工品串联系统贮存可靠性评估

首先分析Ｆ－Ｓ火工品失效的主要原因，炸药不可逆膨胀的影响，再用二次回归法给出炸药盘密度随时间变化的统计规律。基于随机误差遵守正态分布，在给定的失效判据前提下，作出单个火工品的贮存可靠性评估。应用经典近似限法，给出２１个相同火工品串联系统的可靠性估计。近年的试验结果表明，我们得到的可靠性估计是符合实际的。     

步进应力加速寿命试验在预测底火贮存寿命中的应用

采用步进应力加速寿命试验原理，通过对某底火贮存状态，失效机理分析和模底试验，确定了试验应力和应力水平。建立了数据处理数学模型和贮存寿命预测方法，并计算出某底火在正常应力水平下的可靠贮存寿命。该方法对预测其他火工品贮存寿命提供了依据。     

飞行器火工品加速贮存寿命试验与评估方法

飞行器火工品是一种高可靠长寿命产品,为提高小样本量下飞行器火工品贮存寿命评估精度,通过对贮存寿命影响因素进行分析,建立了加速贮存寿命模型以描述火工品贮存寿命与贮存温度的关系,并将感度试验和加速试验相结合,给出了一种适用于飞行器火工品的加速贮存寿命试验与评估方法。依据火工品加速后的感度试验数据,基于广义线性模型给出了感度分布参数的极大似然估计,进而根据参数估计的渐近正态特性对飞行器火工品进行了贮存寿命评估。将该方法应用于某飞行器火工品。通过利用样本量约为150、周期约为40天的试验获得的数据,可对贮存寿命要求为15年以上的飞行器火工品进行有效评估。     

趋势分析方法在火工品寿命评估中的应用

为了研究基于趋势线分析的火工品寿命评估方法,从火工品不同时期的关键性能参数的回归分析及容忍区间两方面探讨了趋势线分析方法,通过几种火工品的模拟贮存试验,以及某电点火器在自然环境下贮存多年后的性能测试数据,研究了基于趋势线分析的火工品寿命评估方法的适用性。结果表明,根据火工品不同贮存时期的关键性能参数并利用趋势线方法能够计算出火工品的预测寿命。     

长期贮存后引信质量分析

对贮存14～15年以上的各种引信射击及分析检查证实:引信经长期贮存后会不同程度地出现可靠性失效,其失效率与所用机构、元件、材料有关。长期贮存后失效率总的趋势如下:机构为纯机械者一般变化不大,若含药柱,则该部分失效率较高,而含药盘时,该部分失效率在低温环境条件下最高,甚至在高温条件下亦出现失效。对同一种或同一系列的引信,贮存在东北沿海、华东、华南地区可靠性下降迅速,而在干寒地区则往往未见明显差异。造成长期贮存后引信可靠性下降的因素主要有:锈蚀;火工品受潮后感度和输出能量下降;药盘的压药机械性能下降;火工品受油污后,敏感度和输出能量下降。     

火工品失效模式

提出了火工品失效模式的通用模型,并通过对某电火工品的失效模式进行分析,提出了火工品的失效模式的建立方法。并分析了电火工品及延期火工品并联连接使用可能存在的问题,为下一步的解决问题打下了基础。     

利用感度试验数据分析火工品贮存可靠性

火工品属于一种长寿命且高可靠性的敏感性产品，为了提高其贮存可靠性评估精度，研究了火工品贮存可靠性的特点，给出了一种利用感度试验数据的火工品贮存可靠性分析方法。该方法利用升降法试验来获得感度分布参数的估计，并对参数估计进行了处理，使其满足一定序约束条件。结合该估计值，选取合适的模型来描述感度分布参数与贮存时间的关系，并对模型参数进行了统计推断。利用该模型，给出了贮存可靠性置信限和贮存寿命置信限。数值算例表明该方法可以用于高可靠性火工品的贮存可靠性评估与贮存寿命预测。     

基于时序模型的火工品贮存可靠性分析方法

火工品具有寿命长且可靠性高的特点，为了提高其贮存可靠性分析的精确性，研究了火工品及其贮存可靠性的特点，利用感度试验数据，给出了基于时序模型的火工品贮存可靠性分析方法。该方法利用升降法试验数据给出了感度分布参数的极大似然估计，并结合先验信息给出了刻度参数的收缩估计。数值模拟结果表明，在一定条件下，收缩估计具有更优的统计性质。采用时序模型来描述感度分布参数随贮存时间的变化趋势；结合分布参数的估计值给出了模型参数的最小二乘估计；然后利用该模型对分布参数进行外推。结合信仰推断方法，给出了火工品贮存可靠度置信下限。数值算例表明该方法合理、可行，可用于高可靠性火工品的贮存可靠性分析。     

基于活化能的火工品加速贮存寿命试验优化设计方法

针对火工品在试验中不具有可重复检测性的特点,提出了一种基于活化能的加速贮存寿命试验优化设计方法.利用Arrhenius方程推导了火工品加速系数计算公式,初估了火工品活化能,进而根据活化能的理论估计值和需要验证的寿命指标来估计加速贮存寿命试验的截尾时间.以验证某火工品的贮存寿命指标为例,说明了该方法的操作过程,为减少试验设计中的不确定因素提供了一种新的思路.     

静载和疲劳载荷共同作用下的结构可靠性分析

对在静载荷和疲劳载荷共同作用下的结构系统中的各失效元件的失效时间进行研究。首先,分析了失效路径中第一个失效元件的静载失效和疲劳失效时间,建立了两种失效时间下的安全余量方程,分别计算两种失效模式下的可靠性指标。通过对比两个可靠性指标的大小,得出了第一个元件的失效模式和失效时间。其次,在第一个失效元件失效时间的基础上,分析了失效路径中未失效元件的剩余强度和累积损伤,从而得出了失效路径中各元件的失效时间,为建立安全余量方程提供了合理的表达式。通过算例表明,本文方法符合工程实际,为在静载荷和疲劳载荷共同作用下的结构系统的可靠性分析提供了一个合理的方法。     

氧化铝陶瓷受冲击压缩破坏的细观机理研究

利用激光速度干涉仪VISAR测试了平板冲击压缩下不同厚度氧化铝陶瓷样品的自由面速度历程。根据自由面速度历程上表征“破坏波”现象的二次压缩信号计算获得了破坏波的传播轨迹,指出陶瓷中破坏波的形成传播机制主要由细观力学行为控制。进一步基于氧化铝陶瓷的细观扫描图像,构建了含晶相、玻璃相等细观特征的力学模型。数值模拟了冲击压缩下陶瓷材料的细观破坏过程,从细观层次分析了破坏波的形成传播机理。结果表明,陶瓷中破坏阵面的形成主要依赖于原生微缺陷在冲击载荷下的快速形核扩展过程,其传播特性满足扩散过程。     

基于三种强度准则的PBX Ⅰ型裂纹尖端失效区研究

为了描述高聚物粘结炸药(PBX)裂纹尖端失效区域,采用Mohr-Coulomb、Twin-shear和Drucker-Prager强度准则,对PBXⅠ型裂纹尖端失效区进行研究,得到了描述PBX拉压不对称的裂纹尖端失效区表达式。研究表明,Drucker-Prager强度准则综合考虑了材料拉压比、平均应力及偏应力等因素,求解的裂纹尖端失效区相对最大。材料拉压比对裂纹尖端失效区有着显著影响,拉压比越小,材料拉压不对称越严重,裂纹尖端失效区越大。温度对PBX材料综合力学性能影响很大,60℃下裂纹尖端失效区较20℃下显著增大。     

基于惯导辅助的GPS完好性监测技术

针对惯导辅助GPS完好性监测,对残差χ2检验法和以大数定律为基础的残差检验法进行了深入的理论分析和比较,并且在斜坡故障方面,引入检测时间和检测函数对判决门限的偏离度作为评估检测性能的两个指标。通过对阶跃故障检测和斜坡故障检测的仿真研究,验证了两种方法的有效性,并且仿真结果表明后者比前者具有一定的优越性。     

LY12BCZYU铝合金韧性渐进损伤模型参数反演

为准确仿真LY12BCZYU铝合金连接件的动态韧性失效过程,将延性失效模型和剪切失效模型联用来预测损伤起始和演化,分析损伤参数影响结构响应的规律,并根据试验结果对损伤参数进行反演推定。得到LY12BCZYU延性损伤模型和剪切损伤模型的损伤起始参数和失效塑性位移,计算结果与试验结果符合较好。     

复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性

为研究复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性,基于高速液压伺服材料实验机设计专用的实验支持装置,提出碰撞式实验加载方法。实现中国商用飞机有限责任公司紧固件工艺标准CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6抗剪型高锁螺栓在0.01 m/s、0.10 m/s、1.00 m/s加载速度及纯拉伸、30°拉伸-剪切耦合、45°拉伸-剪切耦合、60°拉伸-剪切耦合、纯剪切状态下的失效测试,并基于实验结果拟合得到高锁螺栓的失效参数。结果表明：提出的测试方法能够有效获取高锁螺栓的动态失效参数;CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6高锁螺栓的失效模式和失效载荷受加载方式影响较大,受加载速度影响较小;拟合获得的失效方程可较好地表征高锁螺栓的失效特性。     

深水爆炸下凸型加筋锥柱壳结构的破坏模式

水深是深潜装备在水中爆炸时结构动态响应的重要影响因素,深水爆炸条件下深潜装备结构的动态响应是深潜装备防护设计的重要基础。以典型深潜装备的防护需求为背景,研究加筋锥柱凸结构在深水爆炸载荷下的破坏模式。进行500 m水深范围内加筋锥柱凸结构的爆炸实验,并利用ABAQUS数值仿真方法得到了多种工况下结构的动态响应过程。根据结构变形量和破坏程度,获得了加筋锥柱凸结构包含肋间壳板凹陷变形、壳板与肋骨协同变形和压溃撕裂破坏的3种破 坏模式,揭示了不同破坏模式之间的演变与转化机理。结果表明：随着水深、冲击因子的增加,加筋锥柱凸结构的变形破坏结果更加严重,破坏模式的演变与转化过程更加复杂。     

爆炸荷载作用下柔性边界钢筋混凝上梁的力响应与破坏模式分析

基于Euler-Bernoulli梁理论,推导了柔性边界钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的弹塑性动力响应计算方法,并结合钢筋混凝土构件的动态极限抗力判别方法,分析了动荷载特征、支座刚度及支座阻尼对柔性边界钢筋混凝土梁破坏模式的影响规律.结果表明:在爆炸荷载作用下,柔性边界钢筋混凝土梁的破坏模式不仅与动载特性有关,还取决于边...     

Study on Design and Safety Evaluation Methods of Mechanical-Thermal Weak-Link

In an abnormal high-temperature fire environment,a structure with mechanical-thermal weak-link can be used to predict the permanent failure before the failure of some strong-links,such as explosive initiator,thus to protect the latter. An effective design can be defined as that the weak-link fails before the failure of the strong-link,and the system is safe; while an unsuccessful design means that the weak-link fails after the failure of the strong-link,and the system loses in safety. The probability of safety failure exists due to the uncertain failure temperatures of the weak-link and strong-link. In order to obtain the probability of safety failure,a statistical method was used to deal with the uncertainty of the failure temperatures. The integral method and stochastic simulation method were used in calculations. Finally,a sample was given to verify the consistence of the results given by two methods.     

复合材料多瓣易碎盖薄弱区结构失效性能研究

针对复合材料多瓣易碎盖薄弱区结构进行失效性能分析,提出了一种设计方法。基于Mises准则,计算了薄弱区结构在不同载荷工况下的失效载荷,同时绘制了强度包络线,并进一步分析了薄弱区的结构参数对其承载能力的影响。结果表明：在其他参数不变的情况下,分别增加薄弱区的搭接厚度和搭接长度,其承载能力均有不同程度的增大。在此基础上,设计了一种复合材料多瓣易碎盖,并进行冲破实验,实际结果与设计冲破压力吻合较好,验证了设计方法的可行性。