多孔性吸声材料的研究进展

本文阐述了吸声材料在实际使用中的地位和意义,简单介绍了多孔吸声材料的种类及其性能特点.详细介绍了多孔泡沫吸声材料,其内容涉及泡沫金属材料的制备工艺、吸声性能和影响因素,以及泡沫塑料、泡沫玻璃和复合泡沫材料的特性、用途、研究进展和应用现状.     

聚氨酯封端反应动力学研究

利用傅里叶红外光谱技术研究了催化剂及反应温度对聚氨酯封端反应动力学的影响,研究表明三乙胺能加快对甲基苯酚封端聚氨酯预聚物反应的速度;加入0.2%三乙胺催化时,该反应活化能由不加催化剂时的15.16kJ/mol降低到5.4kJ/mol。未加催化剂时,该封端反应为二级反应,加入三乙胺催化剂后,该封端反应为一级反应。     

聚合物基复合材料老化剩余强度等效预测方法研究

通过对г.м.古尼耶夫提出的老化方程的分析研究,考虑了各种老化因素在实际工程中对复合材料的影响,建立了改进的聚合物基复合材料老化剩余强度估算方程。结合老化试验数据,采用最小二乘非线性回归计算方法拟合老化方程,并进行剩余强度估算。结果表明,理论计算结果与试验结果吻合较好,同时由于改进公式考虑了环境老化因素对材料影响的等效,使得改进公式能够在不同老化环境中进行等效计算,可以减少同种材料的不同老化环境试验次数。本实验对聚合物基复合材料在自然老化和加速老化环境下的等效研究具有参考价值。     

拆卸与或图生成及其权重不定问题研究

为了高效地规划装配体的拆卸序列,首先利用生成完备可行子装配体的算法构造所有可行的拆卸操作,并以与或图的形式将所有可行的拆卸操作加以表达,对该与或图进行简约,从而构建能够表达所有可行拆卸序列的拆卸与或图;为了基于该拆卸与或图规划拆卸序列,利用广义权重解决了拆卸与或图中有向边上权重不确定的问题,并给出了广义权重的计算方法;最后,通过实例验证了这种拆卸与或图表达拆卸序列的高效性和用于拆卸序列规划的可行性和有效性.结果表明拆卸与或图是一种可用于拆卸序列规划的高效模型.     

轻型陶瓷/金属复合装甲抗弹机理研究

为探讨轻型陶瓷复合装甲抗弹机理,采用弹道冲击试验研究了高速破片冲击下轻型陶瓷/金属复合装甲的冲击响应,对弹体、陶瓷面板及金属背板的破坏现象进行了物理描述和唯象分析,指出了陶瓷面板和金属背板的破坏模式,分析了陶瓷/金属复合装甲的弹道吸能机理及抗弹性能。结果表明,锥形碎裂是陶瓷面板的主要破坏模式,其宏观裂纹主要有：径向、环向及与初始表面法线方向约65°夹角向外扩展的锥形裂纹;此外还会形成与背表面法线间的夹角约为65°的倒锥形断裂面。背板的变形范围、破坏程度及破坏模式均与船用钢靶板有较大区别,当弹速低于靶板弹道极限时,背板变形模式为隆起-碟型变形,当弹速大于靶板弹道极限时,随着陶瓷面板相对厚度的增加,金属背板的破坏失效模式有：剪切冲塞失效、碟型变形-剪切-花瓣型失效、碟型变形-花瓣型失效;弹体动能主要耗散在弹体和背板的破坏与变形;弹道极限速度附近,弹体和金属背板破坏吸能量会由于陶瓷面板的相对厚度不同而不同,但他们的总吸能量可占弹体初始冲击动能的90%以上,而陶瓷面板碎裂及反冲击方向喷射的动能小于弹体初始冲击动能的10%。     

水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性仿真研究

为研究水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性,在水下爆炸气泡第1次脉动周期的约3倍时间范围内,利用LS_DYNA软件对水下爆炸气泡与防雷舱舷侧空舱的相互作用过程和舷侧空舱的内压载荷特性进行了仿真分析,并通过模型试验对仿真结果及分析进行了验证。研究结果表明：伴随着水下爆炸气泡膨胀或收缩,爆炸产物气体从外板破口处流入或流出舷侧空舱,外板也相应地向里凹陷或向外凸出运动;舷侧空舱内部空间被外板花瓣隔成两个区域,舷侧空舱的内压载荷在花瓣前面和花瓣背面具有不同特性;采用有限元方法评估舷侧空舱外板的最大破坏程度时,可将计算时间取为气泡第1次脉动周期的5%.     

结构间隙对芳纶纤维增强复合装甲结构抗侵彻性能的影响

采用由5 mm厚的前置钢板、60 kg/m²面密度的芳纶纤维增强复合材料层合板抗弹芯层、10 mm厚的后置钢板构成的夹芯式复合装甲结构,模拟舰船舷侧复合夹芯舱壁结构。根据面板与芯层间有无50 mm的间隙,将复合装甲结构分为无间隙式、后间隙式、前后间隙式3种结构型式。开展了复合装甲结构在质量40 g、最高初速约为1 630 m/s的高速圆柱体弹丸冲击下的抗侵彻性能实验,提出了钢质面板和芳纶纤维增强复合材料层合板芯层的破坏模式,研究了复合装甲结构的抗侵彻机理,对比分析了同一穿甲载荷冲击下3种复合装甲结构的抗弹性能。结果表明：前置面板的破坏模式主要为剪切冲塞;面板与芯层之间的间隙对芳纶纤维增强复合材料板的破坏模式及钢质背板的变形量影响较大、对前置面板影响较小;同一穿甲载荷冲击下,间距的存在有利于复合装甲结构综合抗侵彻性能的提高。     

爆炸冲击波和破片联合作用下玻璃纤维夹芯复合结构毁伤特性实验研究

为研究爆炸冲击波和破片联合作用下复合夹芯结构的防护能力和毁伤机理,采用TNT和预制破片开展了冲击波和破片联合作用下玻璃纤维夹芯结构的联合毁伤实验。研究玻璃纤维复合夹芯结构的毁伤特性,将其防护能力与芳纶、高强聚乙烯复合夹芯结构进行了量化对比,并分析了冲击波和破片联合作用下复合夹芯结构前面板、芯层、后面板的破坏模式及相应破坏机理。结果表明：选用复合夹芯结构抗冲击波和破片联合毁伤时,同等防护能力所需E玻璃纤维芯层重量分别为芳纶芯层、高强聚乙烯芯层的1.37倍、2.50倍;前面板破坏模式主要由冲击波载荷、破片载荷、芯层约束3方面因素共同决定;破片载荷对芯层破坏模式起主要作用,后面板破坏模式与芯层碰撞、破片载荷两方面因素有关,其中冲击波载荷和芯层碰撞为面载荷,使前后面板产生整体弯曲变形,破片载荷为点载荷,使面板和芯层产生局部的穿甲破孔,芯层约束限制了前面板变形空间。     

复合材料夹芯梁屈曲破坏模式及极限承载

为研究复合材料夹芯梁在轴压作用下的屈曲、后屈曲特性及承载能力,进行了试验研究与有限元仿真。首先,开展了系列复合材料夹芯梁屈曲特性试验,研究了铺层比例、梁长度、表层厚度及芯层厚度等因素对其屈曲、后屈曲破坏模式及极限承载的影响;然后,基于非线性屈曲理论,采用三维内聚力界面单元模拟面芯脱粘,并引入初始预变形及材料损伤准则对复合材料夹芯梁在轴压下的屈曲特性及极限承载进行仿真研究。结果显示:界面脱粘是屈曲破坏的重要模式;仿真计算的极限承载与试验结果相比,误差控制在10%以内。所得结论表明该方法可有效预报复合材料夹芯梁的后屈曲路径、破坏模式及极限承载。      

水下目标声隐身功能梯度材料的研究概况

从结构形式和材料属性等方面简要概括了水下目标声隐身覆盖层的吸声原理,介绍了世界各国主流潜艇橡胶类和聚氨酯类消声覆盖层的应用情况。从理论分析和材料制备等方面详细介绍了国内外水下目标声隐身功能梯度材料的研究现状。与均质材料相比,功能梯度材料具有可设计性强的优点,经过优化设计的功能梯度材料,不但可以满足水下目标的声隐身要求,而且易于实现多场耦合需求,具有十分广阔的应用前景和重要的研究意义。最后预测了水下目标声隐身功能梯度材料的发展方向。