两种不同结构的保护罩破坏机理的比较

为了比较两种不同结构的保护罩抗冲击能力。应用应力波在介质中传播的理论。对两种保护罩内破坏机理进行分析。理论分析结果与试验结果一致。同时利用动力分析有限元程序LS-DYNA对保护罩的破坏过程进行数值模拟。得到与理论分析和试验结果相吻合的结果。根据理论分析和数值模拟结果,表明截面圆弧形结构的保护罩有较强的抗冲击性能。     

保护罩内冲击波衰减规律研究

为了研究保护罩内冲击波的衰减规律,将理论分析得到的弹性柱面波衰减规律与弹塑性平面冲击波衰减规律的经验公式相结合,得到了计算保护罩内冲击波衰减规律的工程化公式。利用LS-DYNA有限元程序对保护罩内的衰减规律进行数值模拟,得到了一种铝合金和一种合金钢的衰减系数。结果表明,该公式能较好地反映保护罩内冲击波峰值压力的衰减规律。     

基于MSC PCL的三心底结构形状优化

将响应面方法和模型参数化相结合,建立以结构重量为目标、结构强度为约束的形状优化模型. 根据结构形状选取独立设计变量,推导结构重量的解析表达式和结构重量对设计变量的一、二阶导数,采用响应面方法拟合结构最大应力的表达式,建立形状优化的二次规划模型. 数值算例表明,该方法具有很强的灵活性,适用范围较广,优化结果具有一定的稳定性和准确性.     

螺栓法兰连接结构的拉压不同刚度动力学模型

由于螺栓法兰连接结构轴向拉压刚度不同,针对这一特性引入拉压刚度不同的双线性弹簧单元,提出两自由度拉压不同动力学机理模型,使用区域法进行了动力学响应的解析推导;同时开发了自适应递归过零检查算法对模型的冲击响应进行数值计算.理论分析与数值模拟结果均表明,拉压不同刚度动力学模型在横向冲击荷载作用下产生横纵耦合振动响应,且输出...     

Nd:YAG连续激光烧蚀碳纤维复合材料的过程观测

通过Nd:YAG激光辐照碳纤维/环氧树脂复合材料过程的高速摄像观测,得到了不同辐照功率密度下烧蚀过程中的主要现象.发现在低功率密度(50 W/cm2)下,主要是表面烧蚀机制,不会发生燃烧现象,在长时间辐照下,由于表层附近出现轻微的聚合物焦化分解,表面层出现粉末状和漂絮状的碳粉缓缓弥散空气中;在中等功率密度(300 W/cm2)下,体烧蚀机制占主要地位,内层分解气体喷出,在空气中点燃引起表面燃烧,主要燃烧表面聚合物;在高功率密度(4500 W/cm2)下是以表面烧蚀为主的质量迁移机制,在极短的时间(0.001 s)内表面层被破坏,瞬间燃烧,光斑中心出现喷射式的气化等离子体现象,并出现逐层烧蚀和各向异性热传导引起的烧蚀区形貌变形等现象.     

响应面法在圆柱壳体结构优化设计中的应用

以爆炸过程使金属圆柱壳体结构内层分离时所需炸药量最小为目标,其某些尺寸为设计变量,外层结构上最大值为约束,对圆柱壳体结构进行优化.利用有限元显式程序模拟圆柱壳体的高度非线性爆炸行为.采用中心对称试验方法选取样本点,运用响应面法建立优化模型.利用Matlab中QUADPROG优化模块得到该响应面的最优解.上述优化过程不断重复,直到圆柱壳体结构最优的一组几何尺寸得到为止.研究结果表明响应面法应用于在侧向爆炸冲击作用分离的圆柱壳体结构优化问题上是可行的,具有提高计算效率、缩短设计周期等优点.