大型铝电解槽不停电改造母线技术与实践

系统地阐述了启明星铝业公司300KA系列铝电解槽母线配置不停电优化改造工程的技术背景、改造方案、施工方法等,并对母线配置优化改造的效果进行了系统地分析。     

基于位移置换法的超静定梁变形解析计算

文中利用位移互等定理给出了单位载荷作用下的位移置换函数,通过变形叠加方法计算超静定梁任意一点变形。首先推导在单位力作用下各种边界梁的位移置换函数,然后通过外载与位移置换函数互乘的积分求解超静定梁变形解析解,再利用Maple程序计算任意节点位移数值,得到超静定梁变形曲线。计算实例表明,位移置换法计算梁的位移程式化,公式简单且概念清楚,编程方便且计算速度快,易于得到解析解。     

闭孔泡沫铝在圆柱形平压头下的压痕性能

采用圆柱形平压头对闭孔泡沫铝进行了压痕试验,研究了压头直径、泡沫铝相对密度及边界条件对压痕响应、压痕硬度、吸能特性等的影响,并与单向压缩试验结果进行了对比.结果表明:闭孔泡沫铝压痕试验的应力-应变曲线与其单向压缩时的相似,但压痕试验时的屈服强度显著高于单向压缩时的;压痕试验时泡沫铝的变形被严格限制在压头之下,并且是局部的不均匀变形;压痕试验时泡沫铝的撕裂能和能量吸收效率不随压头直径和泡沫铝相对密度的变化而变化;压痕硬度随压头直径的增加而线性减小,随相对密度的增加而线性增大;其吸能能力分别随压头直径及相对密度的增加而线性增大;压痕深度在一定范围内(小于6 mm),刚性基础和筒支边界条件对泡沫铝在圆柱形平压头作用下压痕响应的影响可以忽略不计.     

闭孔铝泡沫在静压痕下的力学响应

采用球形压头对闭孔铝泡沫材料进行了准静态压痕实验,研究了不同直径、铝泡沫相对密度及边界条件对铝泡沫的压痕硬度、吸能能力及能量吸收率的影响。研究表明,铝泡沫在球形压头作用下的响应曲线可采用幂函数形式进行描述,幂函数指数随相对密度的增大而线性增加。铝泡沫压痕处的断面显示铝泡沫变形被严格限制在压头之下,铝泡沫的压痕变形是局部的不均匀变形。铝泡沫的压痕硬度及吸能能力均随压头直径的增大而线性减小,但它们却均随铝泡沫相对密度的增大而线性增大;能量吸收率不随压头直径和铝泡沫相对密度而变化。在一定压痕深度范围内,刚性基础和简支条件对铝泡沫的压痕响应影响可以忽略不计。最后基于实验数据分别建立了压痕硬度和吸能能力与压头直径及铝泡沫相对密度的关系。      

复合材料夹芯板低速冲击下的剩余压缩强度研究

金属泡沫复合材料夹芯板具有高比强度和高比模量,以及优异的耐疲劳、耐腐蚀和缓冲吸能性能。但在夹芯板的实际使用过程中难免受到各种外物的冲击,冲击将降低夹芯结构的刚度和强度,从而影响其安全性。为了能够对金属泡沫复合材料夹芯板受到低速冲击后的剩余压缩强度试验准确预报,本文以铝泡沫复合材料夹芯板为研究对象,对不同冲击能量下夹芯板剩余压缩强度进行了对比研究。通过有限元仿真方法对夹芯板的剩余压缩强度进行预测,仿真结果与试验结果对比验证了有限元模型的有效性。     

复合材料褶皱夹芯结构的制备及压缩性能研究

目的 探究复合材料褶皱芯子的一次性成型工艺,并研究浸胶量对褶皱夹芯结构压缩性能的影响。方法 以V型褶皱夹芯结构为研究对象,首先采用真空吸附成型工艺制备V型复合材料褶皱芯子,然后通过黏接工艺将碳纤维复合材料层合板与褶皱芯子进行复合,得到复合材料褶皱夹芯结构,最后通过实验测试,研究该结构在压缩载荷作用下的力学性能和失效模式,以及不同浸胶量对其压缩性能的影响。结果 采用真空吸附成型工艺能够一次性制备出褶皱芯子,其成型精度有待提高;由压缩实验可知,褶皱夹芯结构先从壁面开始失效,后逐步扩散至棱线处,最终导致芯子的整体失效;由压缩实验测试结果可知,浸胶量(质量分数)为11%、17%、22%的褶皱夹芯结构的破坏载荷分别为362.853、420.521、471.389 N。结论 采用真空吸附成型工艺可一次性成型出褶皱芯子,其制备效率较高,但存在成型尺寸精度不高问题,后续需要进一步改进;在一定范围内,复合材料褶皱夹芯结构的压缩破坏载荷与芯子的浸胶量近似成正比例线性关系。     

Kagome点阵夹芯板的抗冲击性能研究

Kagome点阵夹芯结构是近年来提出的一种力学性能十分优异的新型点阵夹芯结构。建立了3D-Kagome点阵夹芯板在理想冲击载荷作用下的分析模型,将含有大量周期性单胞的芯子等效为实体板,得到了Kagome芯子的等效本构关系,给出了芯子的等效强度和刚度。采用有限元方法模拟3D-Kagome夹芯板在理想冲击载荷作用下的响应,研究了板的最大挠度随芯子相对密度、芯子的厚度参数和冲击载荷大小的变化规律,得出了该结构抗冲击的最优化设计方案。与相同重量的实体板比较发现,3D-Kagome点阵夹芯板在抵抗冲击、能量吸收和耗散等方面具有很大的优势。