泡沫铝冲击吸能器应用设计

提出了采用泡沫铝冲击吸能器来进行舰船设备限位,研究了舰船隔振装置中泡沫铝冲击吸能器的定量化设计方法,给出了泡沫铝冲击吸能器参数的理论设计计算方法和设计计算流程,并将泡沫铝冲击吸能器理论量化设计方法和设计计算程序用于船舶单层隔振装置实例泡沫铝冲击吸能器的理论设计.针对单层隔振装置计算模型,采用设计计算方法确定了泡沫铝冲击吸能器的参数.     

考虑可压缩性及惯性力的油膜力研究

一般油膜压力特性研究都是基于流体不可压缩的假设,没有计及可压缩性以及轴颈惯性力对油膜压力的影响,但在瞬态冲击重载作用下,油膜压力随时间变化剧烈,而油膜密度、粘度等状态参数又是关于压力的函数,此时,油膜不可压缩性假设不再适用。另外,冲击载荷作用下轴颈本身存在很高的加速度,因轴颈高速运动而产生的惯性力也不能被忽略。可压缩性以及轴颈惯性力引入到油膜压力的数值计算,使计算结果更符合实际的物理现象。     

海上火箭回收过程中船舶耦合运动响应分析

为分析海上火箭回收过程中,船舶在火箭冲击载荷、锚泊力及波浪力耦合作用下的运动响应问题,基于有限体积法在时域计算火箭回落过程中甲板受到燃气射流冲击载荷的时历曲线。之后使用耦合算法将冲击载荷模型与船舶运动相结合,实现回收船舶动力耦合分析计算模型的建立,并在此基础上重点探讨沿船长及船宽分布的不同落点对船舶横摇、纵摇及垂荡运动的影响。得出火箭落点偏心距离的增加会增大船舶运动幅值的结论。部分结果可为海上火箭回收姿态调控提供参考数据。     

基于EFD的巡逻艇运动横稳性影响因素研究

针对高速执法巡逻艇因火炮射击后坐力而导致的横向失稳问题,本文采用基于试验流体力学（EFD）的方法,对高速巡逻艇模型在航行中受外力冲击的运动横稳性进行敲击试验模拟。首先对巡逻艇模型开展静水面拖曳试验,选定敲击试验状态;然后开展不同重心高度、不同外力冲量、不同航速的敲击试验,研究以上因素对巡逻艇运动横稳性的影响规律。结果显示,模型重心高度越高、外力冲量越大、航速越低,将会导致巡逻艇模型的运动横稳性越差。研究表明,基于EFD的高速艇航行横稳性研究方法是可行的,对高速艇的型线优化设计及火炮系统选型具有重要意义。     

船体夹层板结构耐冲击性能优化研究

为提升船舶的安全性能,研究船体夹层板结构耐冲击性能优化方法,提升夹层板耐冲击性能。综合考虑船体夹层板结构的吸能、撞深、极限冲击速度与最大挠度,建立夹层板结构耐冲击性能优化模型;利用改进遗传算法求解优化模型,得到耐冲击性能优化方案的Pareto解集;通过熵权法,在Pareto解集内,得到最大吸能、最小撞深、最大极限冲击速度、最小最大挠度,对应的夹层板耐冲击性能优化的最佳方案。试验证明：该方法可有效优化夹层板结构耐冲击性能;应用该方法可提升夹层板吸能,提高耐冲击力峰值、延长耐冲击时间,即提升耐冲击性能。     

光纤测振技术在高铁轨下结构病害自动监测中的应用

针对高铁轨下结构层脱空病害,通过数值模拟和现场试验,研究利用光纤测振技术进行实时监测的有效性。选取已发生病害的某段线路,采用基于Φ-OTDR原理的分布式光纤振动监测系统,将测振光纤铺设于2条钢轨的中间的轨道板表面,然后将光纤引出至轨道外监测基站,通过DOVS光纤振动分析仪采集和记录病害修复前后的振动数据,并利用冲击映像法对轨下结构进行详细检测。研究表明,轨下结构脱空病害对振动的影响分为振动激励和振动放大,近振动源可能引发共振,其放大作用相较于远振动源明显,可达原振幅的2～3倍。     

空投水下滑翔机入水冲击载荷研究

因水下滑翔机内部结构精密,空投入水瞬间水下滑翔机的外壳和内部结构会受到巨大的冲击,直接造成水下滑翔机的损坏。针对上述问题,借助STAR-CCM+软件,采用重叠网格方法和VOF多相流模型,分析水下滑翔机的入水过程,计算不同姿态下的水下滑翔机入水时径向力、轴向力和速度变化,同时考虑水下滑翔机外形结构特点,对水下滑翔机外形结构进行减载优化。仿真结果表明：随入水攻角增大,水下滑翔机受到的径向力作用效果大于轴向力;随入水速度的增大,水下滑翔机入水冲击载荷增加。同时,首部导流罩采用较大长短轴比的椭圆曲线,翼板采用折叠翼、柔性翼等折叠结构能够具有明显减载效果。本文研究成果可为水下滑翔机空投条件选择和空投入水结构优化提供参考。     

车用CFRP层压圆柱壳冲击损伤分析及最小穿透能量预测

为了探究碳纤维增强复合材料（CFRP）在汽车曲面零部件上的应用前景,该文以碳纤维增强复合材料（CFRP）层压圆柱壳作为对象,研究其在落锤冲击工况下的损伤与吸能特性。基于复合材料均质化方法,建立CFRP层压圆柱壳落锤冲击的多尺度模型,探究曲率半径对冲击损伤和能量吸收的影响;并采用非线性拟合方法建立了最小穿透能量与层压圆柱壳材料参数、结构参数及落锤参数之间的函数关系,实现概念设计阶段最小穿透能量的快速预测,对比仿真结果拟合公式的误差在20%以内。结果表明：相较于平板,层压圆柱壳的峰值载荷宽度更大、更平稳。在60 J冲击作用下,层压圆柱壳各铺层损伤面积相对均匀,其中纤维损伤与曲率半径无关,基体损伤面积随曲率半径增大而增大;当曲率半径为100 mm时,层压壳承载及抵抗变形能力较好,具有较好的抗冲击性;当曲率半径为200 mm时,层压壳耗散能量最多,吸能效果较好。     

液压振动锤与冲击锤组合施工工艺在AZ型钢板桩打设中的应用

针对AZ型钢板桩打设困难问题,以某人工岛钢板桩直立护岸工程为例,进行主要设备选型、桩头受力分析和桩帽替打结构设计,采用液压振动锤与冲击锤组合打设的施工工艺,解决了液压振动锤打设超过20 m后贯入力不足和液压冲击锤打设易破坏桩头的难题,取得了良好的施工效果,具有一定的推广意义。