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内部爆轰加载下的钢管膨胀断裂研究 总被引:7,自引:5,他引:7
采用一种改进后的前照明分幅摄影技术,研究了45号钢管在三种不同猛度炸药加载下的膨胀断裂行为,得到了与材料动态断裂行为有关的一些参数值。还结合壳体材料性质及载荷强度,对破片的断裂特征及尺度分布进行了讨论。 相似文献
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对两种热处理条件不同的TC4钛合金圆筒在内部爆轰加载下的自然破片形成过程作了研究,并对破片的宏观断裂特征和细观断裂机理进行了分析。研究结果表明,一些引燃战斗部采用钛合金壳体的根本原因在于利用壳体破裂时形成的高温绝热剪切带和钛元素本身在高温下的剧烈氧化性。 相似文献
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本文是理论计算与工程实际相结合的典型例子.某电厂锅炉送风机,多次发生叶片断裂事故,严重影响了电厂生产的正常运行,受电厂委托,我所就风机动叶片断裂事故,采用有限元方法对转子、支承结构、壳体和动叶片均进行了一系列的计算分析,找出了故障原因,并提出了改进措施. 相似文献
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椭球壳体液压成形的塑性变形规律的研究 总被引:2,自引:1,他引:2
采用大变形弹塑性有限元法对椭球壳体的液压成形过程进行了模拟,结果表明壳体成形时,各点塑性变形不是同时发生的,并对壳体塑性变形的扩展过程和点的加载轨迹进行了研究,证明了壳体在胀形时焊缝区受到弯曲作用的影响,同时还成形后的椭球壳体的壁厚分布及壳体尺寸进行了预测。 相似文献
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为了验证聚醚醚酮(polyether ether ketone, PEEK)作为低附带毁伤战斗部壳体材料的可行性,设计了等厚度聚醚醚酮壳体和2A12铝制壳体作为爆破战斗部外壳。通过静爆威力对比试验,并结合峰值超压测试及高速摄影技术,对超压、比冲量及破片情况进行综合分析。试验结果表明,相同壳体厚度的聚醚醚酮壳体战斗部较2A12铝壳体战斗部质量减轻了一半以上,对人员超压毁伤半径几乎一致,聚醚醚酮壳体战斗部爆轰能量更多转化为冲击波能,且随着比例距离增加,比冲量高于2A12铝;聚醚醚酮壳体在爆炸载荷作用下破碎形成小破片,试验后仅回收到一枚边缘烧蚀的破片。可认为破片飞散时在爆轰产物高温高压作用下全部燃烧,聚醚醚酮壳体不产生杀伤破片,破片附带损伤小。战斗部壳体可采用聚醚醚酮材料,有效控制毁伤范围,满足城市作战中低附带毁伤效果需求。 相似文献
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针对内爆炸载荷下膨胀态金属柱壳的回收问题,设计了冻结回收试验方法,实现了起爆后不同时刻金属柱壳的冻结回收。基于一体式壳体提出了3种改进结构,并分别对4种柱壳结构在内爆载荷下的膨胀断裂过程进行数值模拟。结果表明,两段式结构最有利于减小非起爆端对预期回收中间段壳体的影响。根据选定的最优壳体结构和金属柱壳在起爆后不同时刻的膨胀外形特征,设计与之匹配的冻结回收装置并进行冻结回收试验。试验结果表明,设计的冻结回收试验方法可以实现膨胀态金属柱壳的回收,回收壳体的轴向和径向尺寸与设计理想值符合较好,整体误差可控制在10%以内。 相似文献
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金属材料的断裂测试实验是全面了解材料力学性能的重要一环,目前实验教学中广泛采用的方法是通过测定断裂后试样断口的特征裂纹长度来获得断裂韧度,但缺乏对裂纹演化全过程的直接观测,限制了学生对断裂指标判据、破坏形式和断裂机理的深入理解。为了使学生更加直观、全面地掌握断裂力学实验、理解断裂力学行为,本文提出一种多场耦合同步测试材料断裂行为的教学模式:通过高频高精度红外与高速显微数字图像相关技术,对裂尖温度场与应变场进行实时检测,从而实现对裂纹长度的同步测定、裂尖塑性区的可视化表征以及断裂特征的捕捉和分析;结合经典断裂力学理论,对不同条件的断裂韧度教学实验进行了探索和改进。初步教学实践表明,该课程丰富的实验内容和新颖的观测现象可以加深学生对断裂力学理论的理解,从而拓展学生解决实际科学问题的思路。 相似文献
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动态断裂的加载和测试技术 总被引:10,自引:0,他引:10
本文对动态断裂实验的加载和测试技术作了扼要综述,简单介绍了各种实验技术的基本原理和应用范围,评述了各自所具有的特点和不足,并对动态断裂实验技术的发展提出了一些建议和设想. 相似文献
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Ⅱ型荷载下混凝土剪切断裂的测试研究 总被引:4,自引:1,他引:4
有关混凝土的断裂行为已被广泛研究,但很少是针对剪切断裂的情况。本文采用Ⅱ型(四点剪切)加载,进行一系列测试,研究了混凝土单边预制裂纹(SEN)直梁剪切断裂的技术和条纹。初步实现了混凝土的剪切断裂,测得混凝土的Ⅱ型断裂韧度因子K1c。实验结果显示,试件的几何尺寸越大,养护的龄期越长,实验效果越理想,在这两个因素中,试件尺寸的影响更明显。此外,混凝土的配合比与粗集料对测试结果也有重要影响,而细集料的影响似乎并不明显。同时,文中对实验结果进行了详细的分析,最后,得出一些具有工程实用价值的结论。 相似文献
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《应用力学学报》2019,(6)
为优化某SUV汽车切换机构壳体、降低材料成本与应用成本,对切换机构壳体进行了材料与结构的轻量化设计。首先建立了切换机构的有限元模型,基于静力学分析结果,选用PPS工程塑料替换传统材料A380型铝合金作为壳体材料;再对拓扑优化后的壳体结构去除了高密度区域的多余材料并构建加强筋;最后利用Solidworks与ANSYS无缝衔接技术建立新结构的参数化模型,采用中心复合试验设计方法得到了壳体壁厚、加强筋厚度、连接台高度这3个设计参数所决定的壳体质量、最大等效应力、最大变形量的响应面模型,利用MOGA响应面优化方法得到最优解集并确定壳体最优结构设计参数。结果表明:拓扑优化后,壳体质量为486.84g,较原壳体减轻了27.5%,最大等效应力为90.143MPa,较原壳体降低了20.7%;多目标优化后,壳体质量为477.24g,最大等效应力为80.73MPa,优化效果显著。 相似文献
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某船用钢动态弹塑性断裂韧性的试验测试 总被引:2,自引:0,他引:2
描述了利用Hopkinson压杆技术加载三点弯曲试样测试材料动态弹塑性断裂韧性的试验方法。材料的动态应力-应变行为测试在SHPB装置上进行,试样上的动态载荷历史由Hopkinson压杆直接测得,在此基础上,利用自行编制的ANSYS宏程序计算得到J积分历史;与起裂时间相对应的J积分值,即为动态弹塑性断裂韧性。采用上述方法进行了某船用钢的动态断裂试验,首次获得了该钢的动态弹塑性断裂韧性值,为舰船的抗爆能力计算,防动态断裂设计和安全评定提供了基础数据。 相似文献
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面向岩石断裂尺寸效应研究的实验装置需求,针对现有技术中三点弯曲装置对多组尺寸岩石试件适应性差、最小跨距的测试量程不足等问题,研制了一种可灵活用于岩石断裂尺寸效应测试的三点弯曲装置。装置采用“两体分离式”的设计,三种不同型号的滚子与压头体、支座体配合使用,有效避免了不同尺寸试件采用同一直径滚子测试带来的实验精度问题;同时,装置实现了4mm~100mm不同实验跨距的设置,可同时满足尺寸变化较大的多组试件开展断裂测试。借助该装置开展了页岩三点弯曲断裂尺寸效应测试,并利用ABAQUS软件进行了相关数值计算。获得了不同尺寸页岩试件的Ⅰ型表观断裂韧度、名义强度等断裂参数,结果显示:尺寸对页岩的Ⅰ型表观断裂韧度和名义强度有显著影响。实验计算值与Bazant提出的尺度律模型(SEL)对比,结果吻合良好,借助SEL曲线可对页岩的断裂强度进行有效预测,同时表明该装置具有实验高效、高精准性等优点。 相似文献
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直裂纹短圆棒拉伸试样特别适用于芯棒一类原材料的断裂韧度测试。本文在局部化约束塑性条件下,采用Zahoor的推导方法[1-3],获得了这种试样的非线性断裂参数J积分的估算公式。 相似文献