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应用混合单元基光滑点插值法的声固耦合分析 预览
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作者 陈泽聪 陈毓珍 +2 位作者 何智成 张桂勇 王海英 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期238-245,共8页
基于有限元法的声固耦合计算模型由于刚度过硬,频率增高时计算结果容易出现较大的色散误差。为提高计算精度,提出将采用梯度光滑技术的混合单元基光滑点插值法(CSαPIM)应用于三维声学模拟,通过与边基光滑有限元(ESFEM)的二维板单元结合... 基于有限元法的声固耦合计算模型由于刚度过硬,频率增高时计算结果容易出现较大的色散误差。为提高计算精度,提出将采用梯度光滑技术的混合单元基光滑点插值法(CSαPIM)应用于三维声学模拟,通过与边基光滑有限元(ESFEM)的二维板单元结合,对结构声振耦合系统进行模态和频率响应分析。结果表明梯度光滑可以有效软化系统刚度,提供更加准确的计算结果;同时,新方法采用三角形和四面体单元来分别离散结构域和声学域,对任意几何形状具有普遍适应性,可以减少复杂模型的前处理时间,具有很好的工程应用前景。 展开更多
关键词 光滑点插值法 声固耦合 系统刚度
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宏纤维复合材料MFC作动器迟滞非线性分析与补偿方法研究
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作者 刘宽 赵梓舒 +2 位作者 武文华 周文雅 王晓明 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第14期178-185,共8页
作为一种新型的压电纤维复合材料作动器,宏纤维复合材料MFC(Macro fiber composite)具有响应迅速、机电换能效率高、封装完备和环境适应性强等特点,广泛应用于工程结构的振动、主动变形控制的领域。然而压电材料所固有的迟滞非线性特性... 作为一种新型的压电纤维复合材料作动器,宏纤维复合材料MFC(Macro fiber composite)具有响应迅速、机电换能效率高、封装完备和环境适应性强等特点,广泛应用于工程结构的振动、主动变形控制的领域。然而压电材料所固有的迟滞非线性特性直接影响着作动器的控制精度和驱动效果。构造MFC作动器驱动的悬臂梁结构的试验系统,建立基于试验数据的PI(Prandtl-Ishlinskii)和修正PI迟滞模型,进而开展针对主动控制的迟滞逆补偿模型研究。通过试验对这两种模型的准确性和逆补偿的有效性进行比较,结果表明修正的PI迟滞模型对MFC作动器的迟滞非线性特性具有良好的补偿结果,修正的PI逆模型的拟合位移是未进行电压补偿控制的2.14倍,是PI逆模型补偿控制的1.56倍。所发展的修正PI迟滞模型研究方法可以推广到其他压电材料迟滞行为的模拟。 展开更多
关键词 宏纤维复合材料 迟滞非线性 修正PI模型 逆补偿控制
移动随机荷载作用下梁桥非平稳随机振动的PEM-FFT方法 预览
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作者 赵岩 周瑞鹏 贾甜 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期65-70,共6页
针对移动随机载荷作用下桥梁结构非平稳随机振动问题,建立了一种基于频域分析的虚拟激励-傅里叶变换方法(PEM-FFT)。与通常的非平稳随机振动的时频分析方法不同,提出的方法完全在频域上执行。其主要特色是能够给出随机输入与随机输出的... 针对移动随机载荷作用下桥梁结构非平稳随机振动问题,建立了一种基于频域分析的虚拟激励-傅里叶变换方法(PEM-FFT)。与通常的非平稳随机振动的时频分析方法不同,提出的方法完全在频域上执行。其主要特色是能够给出随机输入与随机输出的频域关系,表明移动载荷作用下结构非平稳随机振动分析仅需对载荷的确定性移动函数项进行计算。数值算例考虑了等截面/变截面简支梁受移动随机载荷作用的问题,首先与通常的时频分析方法进行对比,验证了PEM-FFT方法的正确性和有效性,进一步讨论了不同结构形式以及不同载荷移动速度对响应演变统计量的影响。 展开更多
关键词 移动随机载荷 非平稳 随机振动 频域分析 虚拟激励-傅里叶变换方法
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静电纺丝聚芳醚砜酮纤维膜穿刺强度研究 预览
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作者 龚文正 常保宁 +1 位作者 阮诗伦 申长雨 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期32-38,共7页
静电纺丝纤维膜因为具有高孔隙率、大的比表面积和良好的电解液润湿性而被广泛地应用于锂离子电池隔膜的研究,但对于锂离子电池安全性能至关重要的隔膜穿刺强度的研究还比较匮乏。本工作采用静电纺丝技术制备得到PPESK纤维膜,并采用热... 静电纺丝纤维膜因为具有高孔隙率、大的比表面积和良好的电解液润湿性而被广泛地应用于锂离子电池隔膜的研究,但对于锂离子电池安全性能至关重要的隔膜穿刺强度的研究还比较匮乏。本工作采用静电纺丝技术制备得到PPESK纤维膜,并采用热处理提高纤维膜的力学性能,然后通过穿刺实验测得一系列不同厚度热处理PPESK纤维膜的穿刺强度,并建立起穿刺强度与纤维膜厚度之间的线性关系。通过对穿刺破坏区域的微观分析,探究热处理PPESK纤维膜穿刺破坏机理,结果表明:各向同性的热处理PPESK纤维膜穿刺过程是由纤维受挤压产生弯曲、变形和断裂造成的破坏,破坏区域呈近似圆形穿刺孔,而PP微孔膜的破坏区域则是由脆性断裂造成的长条形裂缝,相比之下热处理PPESK纤维膜的穿刺破坏过程更加缓和,可以降低锂枝晶刺穿隔膜带来的风险,但是热处理PPESK纤维膜的穿刺强度还有待增强。 展开更多
关键词 静电纺丝 纤维膜 穿刺强度 聚芳醚砜酮
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搅拌摩擦增材制造的微观结构—力学性能一体化数值模拟 预览
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作者 张昭 谭治军 +1 位作者 李健宇 祖宇飞 《航空制造技术》 2019年第1期14-18,共5页
搅拌摩擦增材制造技术是在搅拌摩擦焊接的基础上发展起来的一种新型固态增材制造技术。针对搅拌摩擦增材制造技术中的重新搅拌和重新加热问题,采用试验和数据方法进行分析,通过MonteCarlo模型计算微观结构演化,通过析出相演化模型计算... 搅拌摩擦增材制造技术是在搅拌摩擦焊接的基础上发展起来的一种新型固态增材制造技术。针对搅拌摩擦增材制造技术中的重新搅拌和重新加热问题,采用试验和数据方法进行分析,通过MonteCarlo模型计算微观结构演化,通过析出相演化模型计算析出相分布,并进一步计算不同增材层之间的硬度分布,通过与试验测量数据的比较验证了模型的正确性。结果显示,不同增材层之间的晶粒大小和形貌由于重搅拌和重加热的作用而存在差异,同时,温度曲线的变化使粒子数和平均半径发生变化,进而导致力学性能出现差异。在试验验证的基础上,通过数值模拟解释了差异产生的具体机理。 展开更多
关键词 增材制造 搅拌摩擦增材制造 MonteCarlo法 析出相 力学性能 重搅拌 重加热
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静电纺丝制备高强度聚偏氟乙烯锂离子电池隔膜 预览
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作者 龚文正 谷俊峰 +1 位作者 阮诗伦 申长雨 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期148-155,共8页
静电纺丝聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜具有比表面积大、孔隙率高和电解液润湿性好等优点,但聚合物纤维仅靠简单的搭接形成膜,相互之间的黏接力较弱,因而静电纺丝纤维膜难以满足隔膜在锂离子电池装配过程中的受力要求。文中通过增大静电纺丝... 静电纺丝聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜具有比表面积大、孔隙率高和电解液润湿性好等优点,但聚合物纤维仅靠简单的搭接形成膜,相互之间的黏接力较弱,因而静电纺丝纤维膜难以满足隔膜在锂离子电池装配过程中的受力要求。文中通过增大静电纺丝接收装置的转速来提高PVDF纤维的取向度,使得纤维膜沿纤维取向方向的力学强度有效增强,然后在PVDF熔点温度以下将取向纤维膜90°交叉叠加后进行热压处理,得到纵、横2个方向拉伸强度均达到15.6 MPa的新型锂离子电池隔膜;交流阻抗测试表明热压处理后的PVDF取向膜离子电导率达到1.52 mS/cm,远高于商业PP隔膜,同时隔膜与锂电极之间的界面电阻也小于PP隔膜;充放电循环测试表明,使用热压PVDF取向膜装配的锂离子电池在0.2 C倍率循环50次之后,放电容量仍能达到140.1 mA·h/g,同时电池还展现出良好的大倍率放电性能。 展开更多
关键词 静电纺丝 聚偏氟乙烯 锂离子电池隔膜 力学性能
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薄板弯曲分析的节点积分高阶无网格法 预览
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作者 王冰冰 段庆林 +1 位作者 李书卉 杨迪雄 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期103-109,共7页
采用高阶无网格法求解薄板弯曲问题,在已发展的线性曲率光顺方案的基础上,通过引入泰勒展开技术,建立了能够精确再现纯弯曲和线性弯曲模式的节点积分方法。与之相比,目前无网格薄板分析主要采用的节点积分方法仅能精确再现纯弯曲模式。... 采用高阶无网格法求解薄板弯曲问题,在已发展的线性曲率光顺方案的基础上,通过引入泰勒展开技术,建立了能够精确再现纯弯曲和线性弯曲模式的节点积分方法。与之相比,目前无网格薄板分析主要采用的节点积分方法仅能精确再现纯弯曲模式。数值结果表明,本文方法可精确通过纯弯曲和线性弯曲试验,且能得到光滑、无振荡的弯矩场。与标准的高斯积分方法和目前已存在的节点积分方法相比,本文方法在计算精度、效率以及弯矩分布等方面均展现出显著优势。 展开更多
关键词 薄板弯曲 无网格 曲率光顺 节点积分 高阶近似
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基于一方程转捩模型的狭缝冲击射流传热数值模拟 预览
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作者 黄华坤 张桂勇 +1 位作者 孙铁志 宗智 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期144-149,共6页
[目的]由于冲击射流现象涉及层流—湍流转捩、极强的逆压梯度和分离流问题,导致传统湍流模型无法对其准确预测。为了研究湍流模型在多种条件下的鲁棒性,[方法]采用基于转捩机理的一方程转捩模型,预测以局部努塞尔数(Nu)来衡量的狭缝冲... [目的]由于冲击射流现象涉及层流—湍流转捩、极强的逆压梯度和分离流问题,导致传统湍流模型无法对其准确预测。为了研究湍流模型在多种条件下的鲁棒性,[方法]采用基于转捩机理的一方程转捩模型,预测以局部努塞尔数(Nu)来衡量的狭缝冲击射流的传热特征。在冲击距离范围为4≤H/B≤9.2时,对稳态和脉动冲击射流传热问题进行研究。[结果]结果表明,在H/B=4时,一方程转捩模型准确地捕捉了受转捩影响的局部努塞尔数第2峰值的大小和位置;在H/B=9.2时,该模型避免了大多数传统雷诺时均模型(RANS)中出现的假第2峰值,获得了更符合实验结果的传热分布规律。[结论]在较大的H/B范围内,一方程转捩模型能够准确预测狭缝冲击射流的传热分布,表现出良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 冲击射流 努塞尔数 鲁棒性 传热 转捩模型
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平头锥型回转体高速入水结构强度数值分析 预览
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作者 黄志刚 孙铁志 +2 位作者 杨碧野 张桂勇 宗智 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期119-126,共8页
为探究回转体在高速入水过程中的结构强度,基于非线性有限元LS-DYNA软件中流固耦合任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)方法,分析了不同壁厚的回转体以100 m/s的初速度入水过程中的冲击力特性和结构强度。结果表明:... 为探究回转体在高速入水过程中的结构强度,基于非线性有限元LS-DYNA软件中流固耦合任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)方法,分析了不同壁厚的回转体以100 m/s的初速度入水过程中的冲击力特性和结构强度。结果表明:数值计算得到的入水冲击压强峰值和速度衰减曲线与相应的理论值吻合较好,从而验证了数值方法的有效性;入水冲击载荷峰值出现在结构入水瞬间,结构入水后冲击载荷急剧变小且微小震荡;回转体的结构形式对其在高速入水过程中的结构强度有重要影响,尤其回转体头部厚度影响回转体结构强度,当回转体头部厚度为8 mm、后体壁厚大于2.5 mm时,可以保证回转体强度要求。 展开更多
关键词 高速回转体 入水 结构强度 流固耦合
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基于改进MPS方法的三维时域水弹性计算模型 预览
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作者 孙哲 尹恒辉 +1 位作者 张桂勇 宗智 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期948-956,共9页
本文在作者已有的二维改进MPS(Moving Particle Semi-implicit)方法基础上进行了三维拓展(主要包括三维自由面粒子判断),并通过将计算得到的三维溃坝问题结果与文献中实验结果相对比,验证了所发展模型的准确性。在结构响应计算方面,将... 本文在作者已有的二维改进MPS(Moving Particle Semi-implicit)方法基础上进行了三维拓展(主要包括三维自由面粒子判断),并通过将计算得到的三维溃坝问题结果与文献中实验结果相对比,验证了所发展模型的准确性。在结构响应计算方面,将刚性和柔性模态耦合并计及相互影响。在此基础上,将流体和结构部分通过迭代方式耦合,从而实现强流固耦合计算。最后,应用上述模型对涉及大刚体位移叠加弹性变形的三维方梁的强非线性时域水弹性问题进行了计算,验证了模型对此类问题的有效性。 展开更多
关键词 MPS方法 流固耦合 时域计算 水弹性 计算流体力学
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基于有限差分法刚性圆柱体涡激振动响应特性数值研究
11
作者 高云 邹丽 宗智 《计算物理》 CSCD 北大核心 2019年第1期53-59,共7页
基于尾流振子模型对刚性圆柱体涡激振动响应特性进行数值研究.建立圆柱体结构振子及尾流振子之间的耦合方程,基于二阶精度中心差分格式对耦合模型先离散后迭代进行求解.对不同质量比及不同阻尼比圆柱体涡激振动响应的无量纲位移、无量... 基于尾流振子模型对刚性圆柱体涡激振动响应特性进行数值研究.建立圆柱体结构振子及尾流振子之间的耦合方程,基于二阶精度中心差分格式对耦合模型先离散后迭代进行求解.对不同质量比及不同阻尼比圆柱体涡激振动响应的无量纲位移、无量纲升力、频率比及锁定区间等参数进行分析.结果表明数值方法可以很好地模拟刚性圆柱体的涡激振动响应特性.随着质量比的增加,锁定开始点逐渐延后,锁定结束点逐渐提前,锁定区间宽度逐渐变窄. 展开更多
关键词 涡激振动 尾流振子模型 锁定区间 有限差分法
M估计的抗差匹配算法及收敛性分析 预览
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作者 杨贵强 刘玉君 +1 位作者 李瑞 汪骥 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1555-1561,共7页
船体分段测量点数据与CAD模型的匹配精度直接影响分段建造精度评定,评价参数对船舶建造精度管理起着至关重要的作用,采用常规匹配方法无法有效抑制粗差对位姿定位精度的影响。为了获得船体分段最佳匹配位姿,给出合理的建造误差评价,本... 船体分段测量点数据与CAD模型的匹配精度直接影响分段建造精度评定,评价参数对船舶建造精度管理起着至关重要的作用,采用常规匹配方法无法有效抑制粗差对位姿定位精度的影响。为了获得船体分段最佳匹配位姿,给出合理的建造误差评价,本文提出基于退化的M估计抗差匹配方法以削弱粗差对匹配位姿影响,该算法依据M估计准则获取不同精度数据的匹配权系数,采用退化-迭代方法建立稳健估计模型,提高定位解的可靠性和收敛速度是寻求船舶建造过程中精度尺寸监控的实用性技术。理论和实际算例均验证了该方法的有效性及相对于迭代点最近法的合理性,为船舶建造精度修正和后续装配提供定量参数。 展开更多
关键词 船体分段 精度控制 匹配 稳健估计 位姿定位 M估计 收敛性分析 定量分析
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考虑安装工艺的多特征模型匹配定位 预览
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作者 杨贵强 刘玉君 +1 位作者 李瑞 汪骥 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1393-1398,共6页
船体分段匹配定位精度直接影响分段建造几何误差评定,评价参数对船舶分段精度管理起着至关重要的作用,采用常规位姿匹配方法很难满足多特征模型定位问题。为了获得船体分段最佳匹配位姿,本文给出合理建造精度评价,依据数据配准技术的误... 船体分段匹配定位精度直接影响分段建造几何误差评定,评价参数对船舶分段精度管理起着至关重要的作用,采用常规位姿匹配方法很难满足多特征模型定位问题。为了获得船体分段最佳匹配位姿,本文给出合理建造精度评价,依据数据配准技术的误差分配最优化理论,开展考虑安装工艺的多特征模型依次配准定位研究,按照区域精度差异对特征断面依次进行位姿定位。基于模型转换理论集成区域公差约束的迭代求解,是寻求船舶建造过程中精度尺寸监控的实用性技术。理论和实际算例表明了该方法的有效性及相对于传统最小二乘法的合理性,为船舶建造精度修正和后续装配提供定量参数。 展开更多
关键词 船体分段 精度控制 多特征模型 区域精度 配准 依次定位 误差分配 定量分析
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围压对横观各向同性砂岩弹性参数的影响
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作者 曾飞涛 邵龙潭 郭晓霞 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期443-451,共9页
通过层理面角度为0°、45°和90°的长方体砂岩试样的单轴和三轴试验,直接测量了不同围压下砂岩的5个独立的横观各向同性弹性参数:弹性模量E,E’;泊松比ν,ν’;剪切模量G’。测得了前人难以测量的不同围压下的ν和G’值,... 通过层理面角度为0°、45°和90°的长方体砂岩试样的单轴和三轴试验,直接测量了不同围压下砂岩的5个独立的横观各向同性弹性参数:弹性模量E,E’;泊松比ν,ν’;剪切模量G’。测得了前人难以测量的不同围压下的ν和G’值,得到了横观各向同性弹性参数与围压之间的函数关系,并揭示了弹性参数随围压变化的力学机制。试验结果表明,随着围压增大,弹性模量增大,泊松比减小,剪切模量增大。当围压超过30 MPa时,2个垂直方向的弹性模量、泊松比和剪切模量分别趋于相同值,表现为各向同性。由此可以推断:该砂岩的横观各向同性由内部微裂纹在平行于和垂直于层理面方向分布不均引起,围压升高造成裂纹闭合,最终导致各向异性消失。岩石的裂纹闭合效应可以用裂纹密度来定量评价与描述。 展开更多
关键词 横观各向同性 围压 弹性模量 泊松比 剪切模量 微裂纹
熔融沉积3D打印材料粘接强度及模量预测研究 预览
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作者 张黎 王新宇 +3 位作者 李征 谷俊峰 阮诗伦 申长雨 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2727-2736,F0004共11页
主要介绍了一种用于预测熔融沉积模型(FDM)层间粘接强度的扩散修复模型。根据流变数据确定温度相关扩散模型,基于一维瞬态热分析预测FDM部件层间的扩散。将温度历史上的扩散系数对时间积分得到界面分子总扩散,进而得到层间粘接强度预测... 主要介绍了一种用于预测熔融沉积模型(FDM)层间粘接强度的扩散修复模型。根据流变数据确定温度相关扩散模型,基于一维瞬态热分析预测FDM部件层间的扩散。将温度历史上的扩散系数对时间积分得到界面分子总扩散,进而得到层间粘接强度预测模型。结果表明:不同打印条件下预测结果与测得的粘合强度结果的吻合度较好,且该模型经修正后也适用于FDM部件弹性模量的预测。通过三点弯曲实验与数值模拟的结果对比,验证了粘接强度及模量预测模型的可用性。因此,可以作为FDM打印件承载性能预测的有效模型。 展开更多
关键词 聚合物 熔融沉积成型 层间粘接性能预测 扩散 数值模拟
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球形装药水下爆炸近场测量的连续探针法研究 预览
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作者 李科斌 李晓杰 +1 位作者 王小红 闫鸿浩 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-7,共7页
为了在水下爆炸的单次试验中连续获得炸药爆轰波和近场冲击波的时程曲线,研制了一种压导式连续电阻丝探针,并基于此设计了球形装药水下爆炸测试系统。采用粉状黑索今(RDX)炸药进行120mm直径的球形装药水下爆炸试验,测量获得了多组爆轰波... 为了在水下爆炸的单次试验中连续获得炸药爆轰波和近场冲击波的时程曲线,研制了一种压导式连续电阻丝探针,并基于此设计了球形装药水下爆炸测试系统。采用粉状黑索今(RDX)炸药进行120mm直径的球形装药水下爆炸试验,测量获得了多组爆轰波-冲击波时程曲线。通过对爆轰波段数据进行拟合得到了待测RDX炸药的爆速,利用冲击波段数据计算得到了炸药爆压、绝热指数以及水中冲击波的衰减规律,并与康姆莱特半经验公式和数值模拟结果进行了对比。结果表明:运用新型电阻丝探针测得的RDX炸药参数与理论值相比,爆速、爆压和绝热指数的相对误差分别小于3%、5%和2%;模拟得到的近场冲击波峰压和速度曲线与试验结果基本吻合,最大误差不超过10%. 展开更多
关键词 球形装药 水下爆炸 连续压导探针 近场冲击波 数值计算
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盾构隧道管片衬砌力学行为区间不确定性分析 预览
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作者 冉春江 杨海天 陶越 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期221-231,共11页
以琼州海峡盾构隧道为研究背景,基于梁-弹簧有限元模型,考虑初始设计阶段中相关参数的不确定性,将侧向土压力系数、地层抗力系数、接头等效抗弯刚度考虑为区间不确定性变量,建立了管片衬砌结构区间不确定性问题的数值求解模型,推导了影... 以琼州海峡盾构隧道为研究背景,基于梁-弹簧有限元模型,考虑初始设计阶段中相关参数的不确定性,将侧向土压力系数、地层抗力系数、接头等效抗弯刚度考虑为区间不确定性变量,建立了管片衬砌结构区间不确定性问题的数值求解模型,推导了影响度计算公式,可估计轴力、弯矩、安全系数的上下界.通过数值分析,探讨了各区间变量不确定性对管片衬砌结构力学行为的影响.数值结果表明:所取参数的不确定性对轴力影响较小,但对变形和弯矩影响较为明显;两种荷载模式对应的管片安全系数区间相差较大,在设计中应妥善考虑.研究结果有望为管片衬砌鲁棒优化设计提供参考. 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 梁-弹簧模型 区间不确定性
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爆炸压实/扩散烧结法制备钨铜梯度材料 预览
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作者 陈翔 李晓杰 +2 位作者 缪玉松 闫鸿浩 王小红 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期128-136,共9页
采用爆炸压实/扩散烧结方法成功制备出高致密度的钨铜梯度材料。首先,使用机械合金化法分别制备50%W-50%Cu,75%W-25%Cu的钨铜合金粉末,并将两种合金粉末依次铺在铜板表面进行预压、通氢烧结,然后进行爆炸压实,最后对爆炸压实后的试件进... 采用爆炸压实/扩散烧结方法成功制备出高致密度的钨铜梯度材料。首先,使用机械合金化法分别制备50%W-50%Cu,75%W-25%Cu的钨铜合金粉末,并将两种合金粉末依次铺在铜板表面进行预压、通氢烧结,然后进行爆炸压实,最后对爆炸压实后的试件进行扩散烧结,得到高致密度且层间结合紧密的钨铜梯度材料。对样品分析表明,铜在钨铜颗粒间的交界面处富集,其中50%W-50%Cu层中的钨颗粒未发生长大,75%W-25%Cu层中钨与铜出现了在局部区域富集的情况,钨铜层中钨铜的含量与起始加入的钨铜粉末配比保持一致。对各钨铜层进行孔隙度检测可见,50%W-50%Cu层的孔隙度为0.04%,75%W-25%Cu层的孔隙度为0.11%。钨铜层的硬度也呈现出梯度变化,维氏硬度值在125~341之间,远大于铜基体的50。 展开更多
关键词 爆炸压实/扩散烧结法 涂层 钨铜合金 维氏硬度 X射线能谱分析
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选区激光烧结过程传热分析的高效无网格法
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作者 陈嵩涛 段庆林 +2 位作者 王依宁 李书卉 李锡夔 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期135-146,共12页
增材制造是通过材料逐层堆积来实现构件无模成形的新型制造技术,近年来受到人们的广泛关注。基于无单元伽辽金法(无网格法)提出了一种可高效模拟以粉末床为主要技术特征的选区激光烧结增材制造过程的数值模拟技术。相应于材料逐层增加过... 增材制造是通过材料逐层堆积来实现构件无模成形的新型制造技术,近年来受到人们的广泛关注。基于无单元伽辽金法(无网格法)提出了一种可高效模拟以粉末床为主要技术特征的选区激光烧结增材制造过程的数值模拟技术。相应于材料逐层增加过程,逐层引入计算节点和背景积分单元。充分利用无单元法建立近似函数仅依赖于节点而非网格单元的优点,对远离当前加工层的区域自适应地进行“网格”粗化以减小计算规模。为进一步提高计算效率,引入稳定相容节点积分技术,大幅度减少了积分点数目。数值结果表明,所发展方法能够有效模拟选区激光烧结增材制造的热传导过程,再现温度场的演化历程。与使用通用有限元软件的模拟方法以及使用高斯积分的标准无网格法相比,该方法大幅度缩短了计算时间,显著提高了选区激光烧结过程传热分析的计算效率。 展开更多
关键词 增材制造 无网格/无单元 选区激光烧结 节点积分 热传导
材料强度对爆炸焊接结合界面的影响 预览
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作者 曾翔宇 李晓杰 +2 位作者 曹景祥 王小红 闫鸿浩 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期137-143,共7页
为了研究爆炸焊接结合界面机理及材料强度对爆炸焊接的影响,采用相同的爆炸焊接参数对不同强度的基板进行了爆炸焊接。通过光学显微镜、扫描电子显微镜以及数值模拟技术对焊接试样的形貌、缺陷以及焊接机理进行了分析。结果表明:当材料... 为了研究爆炸焊接结合界面机理及材料强度对爆炸焊接的影响,采用相同的爆炸焊接参数对不同强度的基板进行了爆炸焊接。通过光学显微镜、扫描电子显微镜以及数值模拟技术对焊接试样的形貌、缺陷以及焊接机理进行了分析。结果表明:当材料强度较低时,碰撞点动压与基板材料强度的比值较高,界面出现较大的塑性应变并生热,此时界面熔化区较大,在焊接过程中可以将界面等效为不可压缩流体;当材料强度较高而碰撞点动压与基板强度的比值较低时,试样界面形貌受材料强度的影响较大。随着材料强度的上升,周期性的波状界面逐渐趋于平直。界面熔化现象减弱但温升速率较高,并受碰撞点附近高压出现热失稳现象形成剪切带及裂缝。此时材料强度的影响不可忽略,界面不能等效为不可压缩流体。 展开更多
关键词 爆炸焊接 材料强度 界面形貌
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