复合材料修复含裂纹圆管的轴压承载特性研究

为分析含有穿透性裂纹铝合金圆管在碳纤维增强复合材料修复后的承载性能,首先对裂纹圆管以及碳纤维修复裂纹圆管在轴压载荷下进行试验研究,探究裂纹的长度、方向以及碳纤维布加固层数和宽度对试件修复效果及失效模式的影响。最后建立碳纤维布修复裂纹圆管的仿真模型,分析试件受载过程中的应力分布和变形特征。结果显示：复合材料层在试件轴压过程中能起到明显的承载作用,有效抑制裂纹扩展,提高试件极限承载力;胶层破坏是主要的失效形式,粘结强度比复合材料强度更加重要;修复效果受裂纹长度的影响较大,而不同方向裂纹圆管修复效果比较接近;随着加固层数和宽度的增加,试件的承载力峰值随之增加,并逐渐趋于稳定值。     

芯层几何构形对复合材料波纹夹层结构冲击特性的影响

复合材料夹层结构广泛应用于航空航天、舰船等领域,其低速冲击特性近年来受到广泛关注.为研究芯层几何构型对夹层结构冲击特性的影响,首先制备了碳纤维面板、铝合金芯层的复合材料夹层结构,并开展了实验研究,然后基于AUBAQUS通用软件平台,开发了用户自定义材料VUMAT,对模型试件进行了仿真模拟,仿真计算结果与试验结果吻合较好.基于此,针对5种不同芯层几何构型的波纹夹层结构,进行了冲击性能的系列计算.结果表明:针对不同的冲击能量,芯层的几何构型在低能冲击下对结构的冲击损伤范围和吸能能力有较大的影响,而在高能冲击下影响却很小.     

基于灰靶理论的船舶结构构件贡献度分析北大核心CSCD

[目的]为了研究结构构件对船舶结构性能的影响,提出了构件贡献度的概念。[方法]首先,阐述船舶构件对其结构性能的层次关系,建立从构件到船舶结构性能的映射关系,通过定义构件贡献度来描述结构构件对船舶结构性能的影响程度。然后,采用灰靶理论对船舶构件的贡献度进行定量分析。最后,以小线面双体船(SWATH)为例运用该方法对其进行分析,[结果]得到各船舶构件贡献度的统计结果。[结论]结果表明,该方法可用于船舶结构方案评估,能为后期船舶结构优化设计提供支持。     

基于UMAT的冰—结构相互作用数值仿真

基于ABAQUS 用户自定义子程序UMAT,采用已有的冰的弹性失效准则,针对冰与结构的相互作用进行数值模拟。首先, 通过简单算例验证本文开发的UMAT的正确性;然后, 采用开发的UMAT建立单个冰单元受刚性板挤压下的力学模型,得到力—位移曲线;最后, 通过建立圆柱与冰相互作用的仿真分析模型,探讨冰板厚度对结构反力的影响。研究结果表明,采用用户自定义程序UMAT使得模拟更为复杂的冰力学特性成为可能,可为以后开展大规模的冰—结构相互作用研究奠定基础。     

船舶碰撞研究中的若干问题

对船舶碰撞问题研究中几个主要问题的研究现状作了介绍和综述。文章从船舶碰撞机理、材料的临界断裂应变准则和应变率效应、船舶的耐撞性结构、“软艏”结构以及船舶碰撞的主动防护与被动防护这五个方面作了详细的探讨和分析，并对内河船舶耐撞性研究提出了一些观点及建议。     

船用泡沫填充负泊松比蜂窝平压特性分析

为提高制备工艺性能,提出一种基于层叠构型的内凹负泊松比蜂窝结构的构型及制备方法,并对泡沫填充负泊松比蜂窝结构开展平面压缩试验研究。结果表明：泡沫填充内凹负泊松比蜂窝结构在受压时拥有较高的比吸能率,是一种吸能特性优良的复合构型。研究成果为该新型复合结构构型在船用舷侧防撞吸能结构的应用奠定理论基础。     

基于Python语言的ABAQUS前处理程序在内凹蜂窝的应用

基于Python语言,在ABAQUS有限元通用平台上开发了用于内凹六边形负泊松比蜂窝结构自动建模的程序。内凹六边形负泊松比蜂窝力学性能的研究中,通常需要进行变参数的系列计算。为提高计算效率,首先对蜂窝进行离散和参数化表达,用Python语言开发蜂窝单胞结构自动建模的程序；在此基础上,进行双向阵列操作获得内凹六边形蜂窝结构；最后,通过与内凹蜂窝局部压缩试验结果的对比,验证了有限元自动建模方法的正确性。基于Python 的ABAQUS自动建模二次开发的思路,可以大大减轻变参数系列分析过程中的工作量,提高有限元分析效率。     

基于杆梁模型的舰船隔振系统功率流传递特性分析

针对舰船中比较典型的静不定隔振系统,建立了柔性基础上安装4个隔振器的隔振系统物理模型。对隔振器采用杆梁模型建模,隔振上层设备采用刚体模型,导出了静不定隔振系统的动力控制方程。使用振动功率流方法对隔振系统进行了功率流分析 ,并利用Matlab进行编程计算,计算结果表明杆梁模型隔振器对上下两端的功率流的减少有明显效果,隔振器的内部共振特性对隔振系统振动功率流具有显著的影响。对主要设计参数进行了讨论,得出了具有工程指导意义的结论。     

空间不均匀湍流边界层激励下声呐腔自噪声统计能量分析

利用统计能量分析法建立了湍流边界层激励下水下航行器声呐腔自噪声水动力分量的计算模型。采用一种新的回转体模型模拟声呐罩，重点讨论空间分布不均匀的湍流边界层对声呐罩的输入功率的计算及统计能量分析参数的确定，利用Fluent软件计算边界层的分离点及一些重要参数。最后给出了一具体的算例。可作为空间不均匀湍流边界层激励下声呐腔自噪声的工程估算的参考。     

基于分布式压电片的圆柱壳结构振动功率流主动控制研究

对基于压电片作用的圆柱壳结构振动功率流主动控制进行了研究,原始激励假设为周向余弦分布线力形式,使用压电片作为控制激振器.以输入壳体的总功率流为控制目标函数,利用导纳函数将其表示成外加电压的二次型函数形式求解最优控制电压.通过计算分析发现,压电片与原始激励间的轴向距离及压电片周向粘贴位置,都会对控制后输入壳体的总功率流产生较大影响,且影响形式不同.