内嵌负泊松比结构的波纹夹芯板吸能特性研究

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作者 王飞 王根伟 +2 位作者 宋辉 苏启亮 郭轩甫 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第4期795-803,共9页

【目的】提出一种内嵌负泊松比结构的双波纹夹芯板(DCSP-NPR)来研究其吸能特性。【方法】采用有限元模拟的方法对其进行准静态压缩和动态加载计算,研究其变形行为和吸能能力,接着与没有填充负泊松比结构的双波纹夹芯板(DCSP)的准静态压... 【目的】提出一种内嵌负泊松比结构的双波纹夹芯板(DCSP-NPR)来研究其吸能特性。【方法】采用有限元模拟的方法对其进行准静态压缩和动态加载计算,研究其变形行为和吸能能力,接着与没有填充负泊松比结构的双波纹夹芯板(DCSP)的准静态压缩力学行为进行对比分析,最后研究星型负泊松比结构的壁厚对夹芯板吸能的影响。【结果】研究表明,在准静态压缩载荷下,与DCSP结构相比DCSP-NPR结构(星型负泊松比结构壁厚为0.1 mm)在密实化之前的最大比吸能可以提高41.2%。动态加载下,高速加载下的比吸能远大于低速加载,但其初始峰值力大大增加,平台载荷波动剧烈。最后,夹芯板密实化之前的最大SEA随着星型负泊松比结构壁厚的增加近似呈抛物线关系增加。 展开更多

关键词 负泊松比 双波纹夹芯板 吸能特性 有限元模拟

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Octet-truss点阵结构的断裂行为研究及结构增韧设计

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作者 何婉青 王宇航 +1 位作者 罗伟洪 王志勇 《机械强度》 北大核心 2025年第2期130-137,共8页

Octet-truss点阵结构具有高强、高韧以及轻质化的特征,是工程领域的优选材料之一。对具有浅预制裂纹的Ti6Al4V Octet-truss点阵结构进行了三点弯曲试验,并结合数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术对断裂过程进行观测。为... Octet-truss点阵结构具有高强、高韧以及轻质化的特征,是工程领域的优选材料之一。对具有浅预制裂纹的Ti6Al4V Octet-truss点阵结构进行了三点弯曲试验,并结合数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术对断裂过程进行观测。为了深入研究点阵结构的断裂韧性,针对结构的三点弯曲断裂行为进行有限元分析,利用各向同性弹塑性力学模型表征结构杆件组元的力学响应,试验验证了模型的有效性。基于结构的弹塑性断裂行为,利用J积分法计算Octettruss点阵结构的断裂韧性。结果表明,Octet-truss点阵结构的断裂韧性与其相对密度、杆件长度的平方根呈正相关。对于裂纹尖端处的杆件组元,不同平面的杆件在相同截面尺寸下具有不同的应力状态和变形模式。针对结构的失效模式,通过优化不同平面杆件之间的截面尺寸比例平衡各杆件的应力状态,实现相同相对密度下的结构增韧。 展开更多

关键词 Octet-truss点阵结构 数字图像相关 J积分 数值模拟 结构增韧设计

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表面带金属层的复合材料层合板低速冲击数值模拟 被引量：8

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作者 崔俊杰 郭章新 +3 位作者 朱明 李永存 栾云博 杨强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4150-4158,共9页

使用Abaqus/Explicit建立表面带金属层的复合材料层合板和复合材料裸板低速冲击有限元模型,与已有文献对比验证结果的可靠性,研究结果对复合抗弹结构有很好的借鉴和参考价值。采用Johnson⁃Cook本构关系模拟铝合金和钛合金层的力学行为,... 使用Abaqus/Explicit建立表面带金属层的复合材料层合板和复合材料裸板低速冲击有限元模型,与已有文献对比验证结果的可靠性,研究结果对复合抗弹结构有很好的借鉴和参考价值。采用Johnson⁃Cook本构关系模拟铝合金和钛合金层的力学行为,选用Hashin准则对复合材料层内损伤进行失效判断,用二次应力准则来模拟粘结层Cohesive单元的层间失效。结果表明,相同铺层与冲击能量下,表面带铝合金层合板对内部纤维的保护性能优于表面带钛合金层合板,表面带钛合金层合板的抗冲击性能优于复合材料裸板;[§/0°/90°/0°/90°/0°]s铺层层合板的抗冲击性能优于[§/-45°/90°/0°/45°/-45°]s铺层层合板的抗冲击性能;在子弹刚冲破层合板与子弹完全离开层合板阶段,表面带铝合金层合板对子弹动能吸收率最大。 展开更多

关键词 复合材料层合板 低速冲击 铺层顺序 冲击能量 冲击深度

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超材料混凝土的带隙特征及对冲击波的衰减效应 被引量：7

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作者 张恩 路国运 +2 位作者 杨会伟 曹瑞东 陈鹏程 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期66-74,共9页

借鉴超材料的研究思路,在混凝土中引入谐振骨料,设计出具有消波特性的超材料混凝土。首先,通过结构动力学方法计算超材料混凝土的有效质量,从而建立了超材料混凝土带隙起始频率及截止频率的简化模型,并给出了带隙起始频率及截止频率的... 借鉴超材料的研究思路,在混凝土中引入谐振骨料,设计出具有消波特性的超材料混凝土。首先,通过结构动力学方法计算超材料混凝土的有效质量,从而建立了超材料混凝土带隙起始频率及截止频率的简化模型,并给出了带隙起始频率及截止频率的理论表达式。然后,分析了涂层弹性模量、芯柱密度、基体密度、骨料体积占比和芯柱边长与软涂层厚度比对超材料混凝土带隙特征的影响。最后,采用数值模拟的方法,对比了超材料混凝土和普通混凝土对冲击波的衰减效应。研究结果表明:(1)低弹性模量涂层能够形成低频带隙,但带隙宽度较窄,而高弹性模量涂层能够形成较宽的带隙,但带隙起始频率较高;(2)通过选择高密度芯柱材料和低密度基体材料,可以得到低频、宽带隙特征;(3)通过增大骨料体积占比和芯柱边长与软涂层厚度比可以实现扩宽带隙的目的;(4)与普通混凝土相比,超材料混凝土对冲击波具有更好的衰减作用。 展开更多

关键词 超材料混凝土 带隙特征 起始频率 截止频率 衰减效应

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复合材料蜂窝夹芯结构的三点弯曲性能 被引量：5

5

作者 于志强 郭章新 +3 位作者 卫世义 梁建国 李永存 郑伟鹏 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期584-590,共7页

通过三点弯曲试验研究了纤维增强复合材料铝蜂窝夹芯结构的力学性能。分析了不同面板类型(碳纤维面板、玻璃纤维面板、碳纤维/玻璃纤维面板)以及面板厚度和芯体孔径大小对结构破坏模式、极限载荷和能量吸收的影响。结果表明,碳纤维/铝... 通过三点弯曲试验研究了纤维增强复合材料铝蜂窝夹芯结构的力学性能。分析了不同面板类型(碳纤维面板、玻璃纤维面板、碳纤维/玻璃纤维面板)以及面板厚度和芯体孔径大小对结构破坏模式、极限载荷和能量吸收的影响。结果表明,碳纤维/铝蜂窝夹芯结构相较于其他两种结构,其极限载荷和能量吸收更强;面板越厚,芯体孔径越小,结构的极限载荷和能量吸收越强;面板厚度对于能量吸收影响较大,芯体孔径对极限载荷影响较大。对碳纤维/铝蜂窝夹芯结构进行有限元模拟,对其破坏变形过程进行对比分析后,验证了模型的有效性,为试验的设计和分析提供了指导与帮助。 展开更多

关键词 复合材料 蜂窝夹芯结构 三点弯曲 极限载荷 能量吸收

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透明陶瓷夹层结构冲击响应及BP神经网络预测

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作者 罗浩舜 牛欢欢 +2 位作者 王木飞 陈佳君 李志强 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期71-86,共16页

首先,选择以蓝宝石陶瓷为迎弹层、二氧化硅无机玻璃和聚碳酸酯有机玻璃为吸能层和聚氨酯为胶结材料的透明夹层结构为研究对象,采用一级轻气炮对试样进行了冲击实验,试样呈现陶瓷层弯曲失效破坏主导和冲击压缩破坏主导的2种破坏模式,通... 首先,选择以蓝宝石陶瓷为迎弹层、二氧化硅无机玻璃和聚碳酸酯有机玻璃为吸能层和聚氨酯为胶结材料的透明夹层结构为研究对象,采用一级轻气炮对试样进行了冲击实验,试样呈现陶瓷层弯曲失效破坏主导和冲击压缩破坏主导的2种破坏模式,通过高速摄像详细记录裂纹动态扩展过程。然后,采用Abaqus有限元软件对多组结构层厚度配比的透明夹层结构进行120、150、180 m/s速度的弹体冲击模拟,针对陶瓷材料引入了基于JH-2本构模型的子程序,并结合单元删除法,对裂纹扩展和碎片飞溅过程进行了数值模拟。模拟结果与实验结果吻合较好。最后,采用BP神经网络算法对冲击点后侧位移峰值进行了预测,单层和多层神经网络模型平均计算耗时分别为1和3 min,与位移峰值的数值模拟结果相比,2种神经网络模型预测结果的平均相对误差分别为7.6%和3.2%。该BP神经网络模型计算时效和精度都满足要求,相比传统消耗5 h的有限元计算,节省大量时间,可对透明夹层结构的设计提供指导。 展开更多

关键词 透明夹层结构 JH-2本构模型 BP神经网络 轻气炮冲击实验 裂纹模式

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改善钢铁材料摩擦学行为的表面织构研究现状 被引量：22

7

作者 刘强 林乃明 +5 位作者 邹娇娟 谢瑞珍 王振霞 马永 王志华 唐宾 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期41-50,共10页

钢铁材料广泛应用于诸多工程领域,但其耐磨性差,源于材料表面的摩擦会引起磨损损伤、阻力大、噪声污染等问题,从而导致材料损伤或失效,影响部件局部或整体的正常使用。在材料表面形成表面织构可有效实现减摩/抗磨、减阻、降噪的效果,从... 钢铁材料广泛应用于诸多工程领域,但其耐磨性差,源于材料表面的摩擦会引起磨损损伤、阻力大、噪声污染等问题,从而导致材料损伤或失效,影响部件局部或整体的正常使用。在材料表面形成表面织构可有效实现减摩/抗磨、减阻、降噪的效果,从而达到改善钢铁材料摩擦学行为的目的。综述了表面织构在改善钢铁材料摩擦学行为方面的研究现状,对钢铁材料表面减摩/抗磨、减阻和降噪表面织构的设计与研究进行了分析与比较,简要阐述了相关机理。干摩擦和润滑条件下,表面织构通过发挥捕捉磨屑、储存润滑剂、流体动压润滑的作用来实现减摩/抗磨;与流体和空气摩擦时,表面织构通过产生二次涡达到减小表面与流体/空气接触面积等作用实现减阻和降噪。最后,展望了能够改善钢铁材料摩擦学行为的表面织构的相关研究思路和方法。 展开更多

关键词 钢铁 摩擦学 表面织构 减摩 抗磨 减阻 降噪

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冲击载荷下矿用移动式救生舱动态响应的数值模拟 被引量：9

8

作者 李志强 白博 +2 位作者 谢青海 王志华 曹世昌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期146-151,共6页

矿用救生舱作为煤矿井下重要的逃生装备,舱体的抗爆炸冲击性能直接决定矿工的生命安全。为了评估某型移动式救生舱的动强度,建立舱体在瓦斯爆炸载荷作用下的全尺寸有限元模型,采用ABAQUS动态显式算法对舱体的整体和局部动态响应进行了分... 矿用救生舱作为煤矿井下重要的逃生装备,舱体的抗爆炸冲击性能直接决定矿工的生命安全。为了评估某型移动式救生舱的动强度,建立舱体在瓦斯爆炸载荷作用下的全尺寸有限元模型,采用ABAQUS动态显式算法对舱体的整体和局部动态响应进行了分析,按照国家暂行规定获得了舱体正面和侧面承受最大峰值压力分别为0.72 MPa和0.36 MPa,研究结果为舱体的改进设计和安全使用提供科学依据。 展开更多

关键词 矿用移动式救生舱 抗爆炸冲击 动态响应 数值模拟

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金属圆柱壳受大质量低速冲击的屈曲变形 被引量：5

9

作者 路国运 段晨灏 +2 位作者 雷建平 韩志军 张善元 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期171-176,共6页

对钢质和铜质金属圆柱壳的轴向冲击动力响应进行了实验研究,记录了两种不同材料圆柱壳在大质量低速冲击下的冲击力时程曲线,得到其屈曲模态。采用高速摄像及模拟技术给出了钢质圆柱壳渐进屈曲的全过程,为理解钢质圆柱壳的屈曲机理提供... 对钢质和铜质金属圆柱壳的轴向冲击动力响应进行了实验研究,记录了两种不同材料圆柱壳在大质量低速冲击下的冲击力时程曲线,得到其屈曲模态。采用高速摄像及模拟技术给出了钢质圆柱壳渐进屈曲的全过程,为理解钢质圆柱壳的屈曲机理提供了直观的结果。黄铜质圆柱壳在大质量低速冲击下,出现整个壳面滿布屈曲波纹的塑性动力屈曲现象,说明高速冲击不是产生塑性动力屈曲的充要条件。像铜这样具有高密度的韧性材料,在大质量低速冲击下,会在轴向产生持续的压缩塑性流作用而出现塑性动力屈曲现象。 展开更多

关键词 固体力学 塑性动力屈曲 落锤 圆柱壳 塑性累进屈曲

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微爆索切割航空有机玻璃板实验研究 被引量：3

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作者 李志强 王志华 +1 位作者 刘晓明 赵隆茂 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期970-974,共5页

采用六硝基芪Ⅱ(HNSⅡ)微爆索切割航空有机玻璃(PMMA)板。在改进的实验装置上,针对3种不同长度的PMMA板材,在3种不同温度下,完成了45次微爆索爆炸切割PMMA板实验,研究温度、尺寸和边界约束对切割效果的影响。实验结果表明,在所研究的范... 采用六硝基芪Ⅱ(HNSⅡ)微爆索切割航空有机玻璃(PMMA)板。在改进的实验装置上,针对3种不同长度的PMMA板材,在3种不同温度下,完成了45次微爆索爆炸切割PMMA板实验,研究温度、尺寸和边界约束对切割效果的影响。实验结果表明,在所研究的范围内,温度、尺寸和边界约束条件对爆炸切割PMMA板的效果影响甚微,可以忽略不计。因此,元件的实验参数和结果,可以直接用来指导真实件实验,为弹射救生系统的设计和改进提供科学依据。 展开更多

关键词 爆炸力学 弹射救生系统 微爆索 爆炸切割 有机玻璃

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砌体单片墙结构的平面内静力与动力性能分析 被引量：4

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作者 张岩 刘沛允 +3 位作者 秦宇 张恩 杨会伟 路国运 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1273-1279,1420,共8页

利用LS-DYNA建立了砌体单片墙的离散化有限元模型,对砌体单片墙在面内荷载作用下的静、动力学性能进行了数值仿真分析;在数值分析过程中使用接触算法代替砂浆模拟砌块之间的粘结作用,获得了面内荷载作用下墙体的荷载-位移曲线。由结果可... 利用LS-DYNA建立了砌体单片墙的离散化有限元模型,对砌体单片墙在面内荷载作用下的静、动力学性能进行了数值仿真分析;在数值分析过程中使用接触算法代替砂浆模拟砌块之间的粘结作用,获得了面内荷载作用下墙体的荷载-位移曲线。由结果可知,在单调荷载作用下,其载荷-位移曲线可分为四个阶段,分别为弹性阶段、塑性阶段、"强化"阶段、承载力下降阶段。并对竖向压力对单片墙抗剪承载力的影响作了讨论,得出在循环往复荷载作用下,载荷-位移曲线呈现梭形或捏拢形骨架曲线,解释了滞回曲线在每个循环过程的变化规律以及开洞对墙体滞回性能的影响,得出砌体单墙在面内方向有良好的变形和耗能能力。 展开更多

关键词 砌体结构 单片墙 LS-DYNA 接触算法 抗剪承载力 滞回性能

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工业辐照放射源运输货包事故条件下冲击试验的数值模拟 被引量：5

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作者 唐自强 李国强 +1 位作者 苏步云 李志强 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期247-252,共6页

为验证放射性物质运输货包结构设计的安全性,建立了事故条件下货包自由下落冲击刚性靶面的全尺寸有限元模型。采用非线性动力显式算法,对货包在事故条件下以顶角、侧面和顶面3种姿态冲击刚性靶的力学试验进行了数值模拟,重点分析了货包... 为验证放射性物质运输货包结构设计的安全性,建立了事故条件下货包自由下落冲击刚性靶面的全尺寸有限元模型。采用非线性动力显式算法,对货包在事故条件下以顶角、侧面和顶面3种姿态冲击刚性靶的力学试验进行了数值模拟,重点分析了货包冲击后的整体变形和应力分布,以及连接螺栓的强度;在3种跌落姿态下,容器内壳应力最大值为154.9MPa,容器外壳等效塑性应变最大值为0.24。依据货包安全设计准则,容器内壳与外壳的应力应变强度均未超出许用值。研究获得了货包结构的冲击强度和变形,预测了货包最危险的下落姿态,为后续验证性试验提供科学的依据。 展开更多

关键词 放射性物质货包 自由下落 变形和强度 有限元分析

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三维整体中空复合材料的力学性能研究进展 被引量：4

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作者 郭章新 李忠贵 +4 位作者 崔俊杰 朱明 贺奇 李永存 栾云博 《航空制造技术》 2019年第4期22-31,共10页

三维整体中空复合材料是一种新型的夹芯结构材料,是将芯材和上下面板交织连接在一起,芯材和面板构成一个整体。三维整体中空复合材料的面板与芯材为一体结构且一次固化成型,因此具有优异的抗分层、抗冲击、高损伤容限等性能。研究三维... 三维整体中空复合材料是一种新型的夹芯结构材料,是将芯材和上下面板交织连接在一起,芯材和面板构成一个整体。三维整体中空复合材料的面板与芯材为一体结构且一次固化成型,因此具有优异的抗分层、抗冲击、高损伤容限等性能。研究三维整体中空复合材料的力学性能对其结构设计与应用具有重要的指导意义。详细介绍了三维整体中空复合材料的平压性能、侧压性能、剪切性能、弯曲性能等力学性能的研究进展,提出目前研究存在的问题,以期为以后的发展提供研究方向。 展开更多

关键词 三维整体中空复合材料 平压性能 侧压性能 剪切性能 弯曲性能 冲击性能

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冲击载荷下径向密度排布对泡沫金属力学性能影响的研究 被引量：5

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作者 王根伟 刘冕 +1 位作者 宋辉 王彬 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1-13,共13页

参照层状密度梯度泡沫模型实现方法,利用3D-Voronoi技术设计了新型径向密度梯度泡沫模型,并用有限元软件,对它在不同冲击载荷下的力学行为进行数值模拟。研究冲击速度、密度梯度和平均相对密度对金属泡沫冲击端、支撑端应力和能量吸收... 参照层状密度梯度泡沫模型实现方法,利用3D-Voronoi技术设计了新型径向密度梯度泡沫模型,并用有限元软件,对它在不同冲击载荷下的力学行为进行数值模拟。研究冲击速度、密度梯度和平均相对密度对金属泡沫冲击端、支撑端应力和能量吸收能力的影响,发现:径向正梯度泡沫与层状正、负梯度泡沫相比,其两端的应力值均较小,可同时保护冲击端、支撑端物体;径向负梯度泡沫两端应力变化幅度较小,能够保证物体受力稳定;几种泡沫金属的能量吸收能力在不同冲击速度下发生交替变化。对于径向梯度泡沫,能量吸收能力对密度梯度大小不敏感,对梯度方向敏感,径向负梯度泡沫的能量吸收能力始终大于径向正梯度泡沫;平均相对密度越大,径向正、负梯度泡沫两端应力越大、吸能效果越好。 展开更多

关键词 梯度泡沫金属 3D-Voronoi技术 密度梯度参数 能量吸收

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冲击载荷下轻质夹芯拱最大刚度拓扑优化及动力响应 被引量：3

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作者 刘颢 白震 +1 位作者 李志强 李世强 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期98-112,共15页

基于双向渐进结构优化方法(bi-directional evolutionary structural optimization,BESO)框架,将传统动态载荷优化法中的内外层迭代引入到ABAQUS-MATLAB平台集成优化中,改进动态载荷拓扑优化流程。对初速度为100 m/s的子弹冲击下的夹芯... 基于双向渐进结构优化方法(bi-directional evolutionary structural optimization,BESO)框架,将传统动态载荷优化法中的内外层迭代引入到ABAQUS-MATLAB平台集成优化中,改进动态载荷拓扑优化流程。对初速度为100 m/s的子弹冲击下的夹芯拱结构进行拓扑优化设计和动力学响应分析。优化后夹芯拱芯层的变形模式可分为3个对称的部分,跨中区域的中部和上部主要发生压缩变形,呈现类三角点阵桁架结构,边界区域上部发生拉伸变形,下部发生压缩变形,呈现C形型结构,跨中和边界之间的过渡区域以拉弯联合变形为主,呈现Y形结构。通过与两种等质量的拱结构对比,分析了3种结构在不同初速度的子弹冲击下结构的挠度以及芯层的能量吸收情况。结果表明:在相同的冲击速度下,优化后的结构挠度最小,芯层比吸能最高;当冲击速度较低时,优化后的结构的抗冲击性能优势并不明显;在所研究的冲击速度范围内,冲击速度越高,优化后结构的抗冲击性能越好。对比对称载荷与非对称载荷(冲击点偏移量为100%)下2种优化结构在不同载荷工况下的动态响应,结果表明:载荷工况不同,得到的最终优化结果也略有所不同,但在相同载荷下结构的响应相差较小,每种工况下得到的优化结果在相应工况下所展现的力学性能略优,但均明显优于传统结构。因此,在对称冲击载荷下优化所得的结构具有一定的普遍性。 展开更多

关键词 拓扑优化 冲击载荷 夹芯拱 动态响应 能量吸收

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中空钢化夹层玻璃抗冲击性能的影响因素 被引量：1

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作者 张英杰 韩阳 +1 位作者 刘姗姗 李志强 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1861-1868,共8页

使用最小碎裂能方法分析了中空钢化夹层玻璃的面内尺寸和中间空气层厚度对其抗冲击性能的影响,并将实验结果按照首次破碎和再破碎两种状态进行对比。结果表明:在控制空气层厚度相同的情况下,试样首次破碎时,冲击载荷和能量吸收率随着面... 使用最小碎裂能方法分析了中空钢化夹层玻璃的面内尺寸和中间空气层厚度对其抗冲击性能的影响,并将实验结果按照首次破碎和再破碎两种状态进行对比。结果表明:在控制空气层厚度相同的情况下,试样首次破碎时,冲击载荷和能量吸收率随着面内尺寸的增加而增大;对于已破碎的试样,600mm×600mm尺寸试样的抗二次冲击能力最强;在控制面内尺寸相同时,两种状态下8mm空气层厚度的试样的承载能力最强。 展开更多

关键词 中空钢化夹层玻璃 落锤冲击实验 面内尺寸 中间空气层厚度 抗冲击性能

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低速冲击下混凝土少筋梁断裂性能

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作者 宋敏 张杰 +2 位作者 陈青青 王志勇 王志华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期55-64,共10页

动态加载下,混凝土中钢筋的阻裂性能一直是冲击动力学研究领域的难点之一。利用落锤试验机对含缺口的混凝土少筋梁进行三点弯曲试验,分析了不同加载速率下梁的冲击力、跨中挠度、混凝土起裂应变率和钢筋应变。实验结果表明:在一定加载... 动态加载下,混凝土中钢筋的阻裂性能一直是冲击动力学研究领域的难点之一。利用落锤试验机对含缺口的混凝土少筋梁进行三点弯曲试验,分析了不同加载速率下梁的冲击力、跨中挠度、混凝土起裂应变率和钢筋应变。实验结果表明:在一定加载速率范围内(0.885~1.252 m/s),混凝土预制裂缝尖端的裂纹起裂应变率、冲击力最大值、跨中挠度峰值与加载速率呈线性增长关系,当加载速率增至1.771 m/s时,增长趋势减弱;冲击力卸载时,钢筋部分弹性变形恢复导致裂纹产生闭合,裂纹嘴张开位移逐渐减小至恒定值,对裂纹嘴张开位移峰值前的部分曲线进行拟合后得到裂纹嘴张开位移率,结果表明裂纹嘴张开位移率随加载速率的提高而线性增大。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 少筋梁 落锤冲击 三点弯试验 起裂应变率 裂纹嘴张开位移

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开孔金属泡沫流场分布和流动阻力的数值分析

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作者 郑紫君 王根伟 +1 位作者 宋辉 韩鹏飞 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期581-590,共10页

【目的】为了系统研究开孔金属泡沫中空气流场的流动特性和传热传质特性。【方法】使用几何表示法构建12面体开孔泡沫模型,应用有限单元法模拟了不同入口速度下,泡沫韧带截面形状、孔径密度PPI和流场高度方向泡沫结构对称性等参数对流... 【目的】为了系统研究开孔金属泡沫中空气流场的流动特性和传热传质特性。【方法】使用几何表示法构建12面体开孔泡沫模型,应用有限单元法模拟了不同入口速度下,泡沫韧带截面形状、孔径密度PPI和流场高度方向泡沫结构对称性等参数对流场分布、传质和流动阻力的影响。【结果】结果表明,随着泡沫韧带截面顶点曲率减小,韧带阻滞作用减弱,流场沿程损失h_(f)减少;增大孔径密度可以提高流场对流强度分布均匀性;在高度方向非对称边界流场对流强度更大,且韧带周围对流强度分布趋向均匀,对称结构则相反;对称边界流场的上下边界处对流速度比非对称边界略大,对称边界更有利于边界物质输运;泡沫结构特征和气体入口速度对流场分布和流动阻力的影响明显。流动问题的量纲分析结果表明,泡沫孔数量越多,流场的沿程损失与气体初始动能的比值越大,增大气体入口速度则比值减少,当入口速度超过6 m/s后,比值趋于稳定。 展开更多

关键词 开孔金属泡沫 韧带截面形状 泡沫结构对称性 孔径密度 沿程损失 传质能力

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表面织构-离子氮化复合处理改善316不锈钢的摩擦学性能 被引量：9

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作者 林乃明 谢瑞珍 +3 位作者 郭俊文 邹娇娟 王志华 唐宾 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期58-68,共11页

针对奥氏体不锈钢表面硬度低、摩擦因数大、耐磨性差等问题,对316不锈钢进行电化学处理获得表面织构,再对获得表面织构的试样进行离子氮化处理。在干摩擦和脂润滑条件下研究了316不锈钢基材和复合处理试样与GCr15钢球和Si3N4陶瓷球配副... 针对奥氏体不锈钢表面硬度低、摩擦因数大、耐磨性差等问题,对316不锈钢进行电化学处理获得表面织构,再对获得表面织构的试样进行离子氮化处理。在干摩擦和脂润滑条件下研究了316不锈钢基材和复合处理试样与GCr15钢球和Si3N4陶瓷球配副的摩擦学行为。结果表明:复合处理后试样表层主要由ε相、γ′相和CrN相组成,表面硬度为1 048HV0.1;在干摩擦条件下,表面织构未被完全破坏,在摩擦过程中起到了捕捉磨屑、降低磨损的作用;在脂润滑条件下,表面织构起到了储存油脂提供二次润滑源的作用。与两种摩擦配副在两种测试条件下,复合处理试样的磨损失重量均远低于316不锈钢基体。 展开更多

关键词 不锈钢 摩擦磨损 表面织构 离子氮化 复合处理

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MDYB-3有机玻璃在不同应变率下的一维屈服行为 被引量：2

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作者 邓小秋 李志强 +2 位作者 周志伟 王志华 姚小虎 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期312-319,共8页

对MDYB-3有机玻璃进行了多组不同应变率（10-3~3 000s-1）下的压缩实验,得到准静态下的屈服应力与动态下的峰值应力。沿其增强与面内2个方向进行准静态压缩实验,以分析定向拉伸对屈服应力的影响,修正了Ree-Eyring模型与Cooperative模型... 对MDYB-3有机玻璃进行了多组不同应变率（10-3~3 000s-1）下的压缩实验,得到准静态下的屈服应力与动态下的峰值应力。沿其增强与面内2个方向进行准静态压缩实验,以分析定向拉伸对屈服应力的影响,修正了Ree-Eyring模型与Cooperative模型以描述定向有机玻璃的屈服行为。采用Johnson-Cook模型描述屈服后的黏塑性行为。结果表明Cooperative屈服模型比Ree-Eyring屈服模型更接近实验结果,且能准确描述准静态屈服应力。动态压缩下的峰值应力为失效应力,说明试样在1 500s-1以上应变率下未达到屈服应力时已经发生破坏。Johnson-Cook模型对于单条曲线拟合良好,但无法准确描述材料的应变率相关性。 展开更多

关键词 固体力学 准静态/动态压缩 Johnson-Cook模型 屈服应力 MDYB-3有机玻璃

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