基于高阶面元法的浅水域中船-船水动力相互作用数值预报

文章开发了一种基于非均匀有理B样条（NURBS）的三维高阶面元法对浅水域中两船会遇和追越时的船-船水动力相互作用进行预报。该方法采用NURBS精确表达船体曲面,采用配置点法满足离散的边界积分方程,在边界面上的源强分布确定之后采用B样条表达物面速度势分布。基于低速假设,忽略了自由面的兴波效应,采用无穷镜像法处理刚性自由面和浅水效应,采用时间步进法在时域内求解速度势。将文中计算结果与基于RANS方程求解的CFD方法和细长体理论方法计算结果比较,验证了该方法的有效性。在此基础上,分别在不同水深、船间横向间距和船速下进行了系列的计算,分析了这些因素对船-船水动力相互作用影响。结果表明,在相同的工况下,船-船会遇时相互作用力比追越时更大,对水深变化更敏感,而对横向间距不如追越时敏感。     

深水环境下粘弹性复合材料夹层结构蠕变特性研究

文章结合单轴压缩蠕变试验和粘弹性材料广义Maxwell建模理论得到吸声和浮体两种粘弹性填充材料的松弛模量Prony级数系数,开展了深水环境下粘弹性复合材料夹层结构蠕变特性试验,并将之与仿真研究结果进行对比,得到如下结论：复合材料夹层结构长时蠕变初期,芯材蠕变较表层复合材料占主导地位;随着时间增加,表层复合材料基体的粘弹性特性所表现出的蠕变和松弛现象交织出现,表层应变出现波动;芯材蠕变对复合材料夹层结构长时蠕变变形的贡献约为60%。     

空中爆炸载荷下PVC泡沫夹芯板动态响应分析

基于 Abaqus/Explicit,计算分析 PVC夹芯板在空爆载荷作用下的动态响应,考察夹芯板上面板厚度、芯层高度及炸药当量对其抗爆性能的影响,并从能量吸收的角度分析不同工况下 PVC夹芯板的吸能特性。数值结果表明夹芯板的动态响应对其结构配置比较敏感,增加上面板厚度及芯层高度可以明显减小下面板挠度,从而提高结构的抗爆性能。夹芯板的总体吸能量与上面板厚度密切相关,与芯层高度没有明显关联,减小上面板厚度可以提高结构的总体吸能量;在相同工况下,增加上面板厚度可以提高上面板吸能占比,增加芯层高度可以提高芯层吸能占比。在炸药当量较小时,夹芯板变形以上面板局部弯曲及芯层压缩为主;当炸药当量较大时,夹芯板变形以整体弯曲变形为主。研究结果对PVC夹芯板抗爆性能的优化设计具有一定的参考价值。     

轮压载荷下夹层板直升机平台结构响应特性

以直升机平台甲板为研究对象,基于数值仿真方法,考虑弹性工况和塑性工况,分别采用动态冲击、轮胎准静态压载、刚体准静态压载和均布压载4种处理方式模拟轮压载荷,分析夹层板上面板、夹芯层和下面板的响应特点,讨论载荷处理方式对轮压压力分布和结构响应的影响规律,并初步探讨4种载荷处理方式间的内在关系。研究结果表明:在轮压载荷作用下,板架产生高应力、高变形的局部结构响应,采用动态冲击、轮胎准静态压载和均布载荷3种处理方式均能较好地反映夹层板响应,这3种载荷处理方式之间存在联系,轮压载荷可通过等效处理达到一定程度的简化。     

夹芯结构的疲劳裂纹损伤扩展研究

本文以夹芯复合材料板的疲劳试验为基础,结合裂纹探测技术对疲劳裂纹扩展及累积损伤过程进行了检测,实现了全寿期内裂纹发生、扩展直至最终破坏的整个疲劳累积失效过程的追踪。基于累积损伤追踪过程的数据规律,提出了适用于夹芯复合材料结构疲劳渐变累积损伤过程的材料性能渐降模型,建立了以剩余刚度为表征参量的复合材料结构的疲劳累积损伤状态量D的失效准则,最后推导了夹芯复合材料板在面内弯曲受载路径下,结构疲劳寿命的预测力学模型。     

高海拔地区货车运行车速影响因素研究

为了研究高海拔地区货车运行车速变化规律,采集了西藏地区 20辆货车的 GPS数据,通过 Civil3D的处理恢复了道路的线形,分别以纵坡、平曲线、海拔和休息时间为关键变量,构建了货车运行速度的上坡与下坡面板数据模型并进行速度的影响因素分析.研究结果表明,平曲线与纵坡显著影响货车上坡速度,平曲线、纵坡、时间和海拔显著影响货车下坡速度;线形因素对上下坡的影响程度有差异性,但速度高危区的位置是相似的;少于 2 h的短时间休息对于驾驶人的速度控制没有显著性的影响,但是会显著影响驾驶人上坡时的速度离散性.通过本研究可以解析高海拔地区重载货车的速度变化规律,同时有利于提高该地区的驾驶人行驶安全性.     

汽车覆盖件冲压工艺方案评价的研究

针对汽车覆盖件冲压工艺方案的特点,构建了冲压工艺方案评价指标体系,运用层次分析法建立了权重集,并根据评价指标复杂多样的特点,应用模糊评价法对各种方案进行了评价,优选出了最佳方案。通过实例证明,该评价体系的评价结果客观、合理,可满足汽车覆盖件冲压工艺方案优选的需要。     

白车身侧围焊接机器人焊接作业顺序优化研究

针对轿车白车身焊接机器人作业顺序不合理的问题,采用启发式的节约算法,有效地解决了焊接机器人焊接作业顺序中的最短路径问题,并实现了优化,编写了相应的程序,可以有效地进行焊接作业顺序优化计算。     

汽车车身模具的数字化快速修复技术

针对存在局部物理缺陷或疲劳磨损的汽车车身冲压模具的可重用性,提出了缺陷特征提取和有限元分析耦合技术方案,实现了模具的数字化快速修复。以抽取模具点云中诸如缺陷边界、缺陷原形等特征为基础,并利用特征诱导技术恢复原始模具在缺陷处的基本特征形态。通过冲压过程的动态模拟来矫正基本的特征形态,修复模具在局部缺陷处的CAD模型,为最终以激光焊接技术和高速硬切削技术为基础实现模具的快速物理修复提供可靠的依据。     

Ice impact response and energy dissipation characteristics of PVC foam core sandwich plates: Experimental and numerical study

In this paper, the dynamic responses and energy dissipation characteristics of polyvinyl chloride (PVC) foam core sandwich plates under ice impact are investigated. The ice impact tests of PVC foam core sandwich plates were conducted by employing the horizontal impact experimental apparatus. The finite element simulations were conducted to analyze the dynamic response of PVC foam core sandwich plates based on soil and concrete material model for ice impactor. It was demonstrated that numerical results were in good agreement with experimental results. The deformation modes of the top facesheets were coupling of local indentation with global bending deformation, while the deformation modes of bottom facesheets were overall bending deformation. The permanent deformation of face sheets show that the impact resistance of sandwich plate is better than that of equivalent weight hull plate (EWHP). In addition, based on the actual navigation environment of ship, the effect of impact angle and ice floe shape on dynamic response and energy dissipation are analyzed.