电子测压器与铜柱测压器在膛压测试中结果差异分析

火炮膛压作为火炮和弹药的内弹道重要参数,在研制、生产、交付、存储校验等环节都需要测量。针对当前同时采用放入式铜柱测压器和电子测压器测量某一批弹药时,电子测压器峰值出现散布较大,而铜柱测压法一致性好的问题,在分析两种测压法测压原理的基础上,利用铜柱动态校准数据作用到其ANSYS模型上修正了铜柱的Johnson-Cook模型参数;分析发现出现差异时电子测压器测量的压力变化率时程曲线不同,铜柱实际测试形变量与施加压力时程曲线作用于模型得到的形变量一致。研究表明:同时测量某一批弹药时,电子测压器比铜柱测压器出现压力峰值散布大的原因是由膛压上升过程变化率不同导致铜柱的应变率不同造成的。     

基于虚拟仪器的惯性敏感器自动测试系统

介绍了基于虚拟仪器技术的惯性敏感器自动测试系统的实现方法.系统可用于对多种敏感器进行测试,具有X-Y和V-T两种测试方式.系统除了能完成测试任务之外,还添加了仿真模块,可根据用户设定的敏感器指标模拟输出测试曲线,用于与实际测试情况进行比较.在数据处理与分析中建立了各种敏感器参数的解算模型,用户可根据实际测试需要进行动态选取.对测试需求进行了分析,提出了系统的总体方案与组成结构,对硬件配置作了说明,介绍了软件的模块化设计方案,列出了软件运行流程图,最后给出了测试实例.应用证明,该系统在功能、操作性、通用性及可靠性等方面达到了预期效果.     

民用飞机复合材料尾翼舵面作动器选型研究

民用飞机复合材料尾翼舵面作动器选型时,除需考察作动器系统及自身性能外,还需考察作动器对结构产生的载荷和重量影响。以结构减载和减重为出发点,对复合材料尾翼舵面的作动器开展选型研究。分析了在铰链轴布置位置不同的情况下,两种液压作动器,即点对点作动器和返力连杆作动器对尾翼结构的作动反力及结构重量的影响。研究发现:铰链轴居中布置时,舵面连接点处集中力比采用点对点作动器减少约40.2%~55.18%,安定面连接点处集中力减少约87.23%~88.7%;铰链轴非居中布置时,安定面连接点处集中力比采用点对点作动器减小约75.98~97.81%。重量对比分析发现,采用返力连杆作动器对尾翼结构的减重非常有利,返力连杆作动器在民用飞机复合材料尾翼结构上具有明显的应用优势。     

吊车压轨器强度的实验测试

宽厚板厂房的行车轨道在行车运行时承受来自行车水平导向轮的水平推力，该水平推力可能导致压轨器破坏，为确保压轨器的安全设计，采用平面光弹性、三维光弹性进行实验测试，分析在最不利工况下，各种压轨器所承担的水平推力份额，压轨器的变形和应力分布，给出强度分析评估，确定系统中各个压轨器以及固定螺栓的关键部位的应力水平。     

自适应主动共振吸振器的设计和减振性能研究

为了扩大吸振器的工作频带,减小吸振器的阻尼,最终提高吸振器的减振效果,本文设计了一种自适应主动共振吸振器。文中对几种不同种类吸振器的减振原理、动力学特性等进行了理论分析和比较,集成自调谐吸振器和主动吸振器的优点,完成了一种自适应主动共振吸振器的设计,并提出了一种变步长、双寻优的控制算法。在振动台上测试了吸振器的动力学特性并理论分析了吸振器的移频特性和阻尼特性。在两端固支梁上对吸振器的减振效果进行了实验评估。实验结果显示,相比自调谐吸振器,加入主动力控制后,自适应主动共振吸振器的阻尼比从0.04减小至0.02,减振效果得到了显著的提高。     

吸振器在浮筏上减振应用的有限元分析

浮筏隔振系统是一种广泛应用的减振降噪装置,但它在低频减振方面还存在较大不足。研究表明通过安装吸振器可以改善原系统的隔振性能。本文针对吸振器在浮筏系统中减振应用的问题,采用有限元方法,通过分析比较安装吸振器前后浮筏系统频响特性的变化情况,对吸振器在实际浮筏上的减振效果进行了模拟计算;同时采用自行研制的磁流变弹性体半主动吸振器进行了吸振器在浮筏上的减振实验。通过计算结果与实验测试值的对比,验证了用该方法对吸振器在实际浮筏上的减振效果进行预报的可行性。     

低频螺旋状压电俘能器结构性能分析

利用螺旋状双晶片压电梁式俘能器可以有效地从低频工作环境中提取能量.由于这种俘能结构振动中存在弯曲振动和伸缩振动两种模态,确定俘能器的最优工作模态非常重要,这样外载作用型式(即面内受载还是面外受载)对俘能器的影响较大.数值结果表明:外激励方向不同时,最大输出功率密度出现在不同阶数的固有频率处,并且最大输出功率密度的大小也显著不同,面内加载方式明显优于面外加载方式.最后还详细讨论了储能电路的阻抗,自由端悬挂的集中质量对俘能器性能的影响规律.     

层状压电陶瓷致动器中力电耦合场奇异性的数值分析

首先推导了不同压电材料界面裂纹尖端处的扇形区域内包含基本方程、裂纹面D-P边界条件和交界面处边界条件的弱形式。通过假设力电耦合位移场(位移和电势)与到裂纹尖端距离的(λ 1)次方成正比,可以得到一个分析压电材料裂纹尖端处力电耦合场奇异性的特殊的一维有限元列式。该一维有限元列式只需对扇形区域在角度方向上离散,最后的总体方程为一个关于λ的二次特征根方程。探讨了层状压电陶瓷致动器中可能出现奇异力电耦合场的部位的裂纹面边界条件及交界面处边界条件,进而将该一维有限元法进行推广,用于研究了这些部位的力电耦合场的奇异性。通过数值算例与相应的精确解的比较表明该方法是正确的,而且仅用很少单元就可以得到非常精确的结果。     

悬挂式欹器的静力学分析及简化设计

对欹器的工作过程进行静力学分析，通过逐步实现其工作要求的方法，对欹器的形状进行了一种简化设计，给出了其简单的形状及其相关数据．     

主动移频式动力吸振器及其动力特性的研究

动力吸振器是振动控制中比较有效的减振装置,只要吸振器(子系统)的振动固有频率与振动物体(主系统)的振动频率相同,即可有效地消除主系统的振动。但传统动力吸振器的控制频率带宽较窄,限制了其稳定性和减振效果的提高。本文通过独特的机械设计,研制了一种可以通过调节自身的几何参数,使得其固有频率随几何参数线性变化的主动移频的新型动力吸振器,并初步设定了相应的控制方法。文中还对其动力学特性进行了理论分析和实验测试,分析了它的机理,评估了它的实际减振效果。研究结果表明该吸振器可以大范围调节自身固有频率,有效拓宽吸振频带,具有良好的减振性能和稳定性。     

电测法确定压力容器角变形及错边处附加弯曲应力

本文根据内压容器的电测应力，研究了电测法确定角变形及错边处附力。弯曲应力的原理及方法，用此法可将弯曲应力从组合应力中分离出来，从而得到被测部位附加弯曲应力分布曲线，并由此给出残余应力限值，为工程技术人员采取相应措施改善这种部位的应力状况提供科学依据。     

残余应力对压力容器破坏模式的影响分析

破前漏(简称LBB)是压力容器、核电站设备结构设计与评价中的一个重要准则.表面裂纹准静态扩展的几何形貌变化规律的预测是破前漏(LBB)评判十分重要的课题之一.本文对特定焊接残余应力场加载作用下,含三维表面裂纹的压力容器模型,用有限元软件(ABAQUS)进行了表面裂纹准静态扩展模拟计算,得到在此残余应力场作用下应力强度因子沿裂纹前缘的分布规律.结合外载引起的应力强度因子,就可以判别裂纹的扩展形貌,从而判断结构是否满足LBB要求.     

扁平绕带式压力容器的刚塑性动力响应分析

扁平绕带式压力容器具有许多优点,特别是具有自我抑爆抗爆特性。对此种容器进行动力响应分析是工程应用的急需。本文对“短”扁平绕带式压力容器受径向矩形脉冲内压作用的刚塑性动力响应进行了分析,给出了结构在中载和高载作用下的变形模态,得到了它的极限压力、响应时间和残余位移的表达式。通过算例与整体式压力容器进行了分析比较,发现当绕带压力容器受到较高载荷时,表现出优良的动力学特性。     

2000m~3在役压力容器应力状况分析

本文报道了钢制 2 0 0 0 m3球罐实际运行一年后的应力状况 ,对球罐的残余应力及工作应力进行了现场测试 ,发现球罐虽经过整体热处理 ,但局部残余应力仍较高等问题 ,并进行了对比分析 .     

X射线法测试1500m^3乙烯球罐焊接残余应力的现场应用

本文应用Ｘ射线应力仪对ＣＦ－６２钢制乙烯球罐焊接残余应力进行了现场测量，解决了大型球罐的残余应力现场测试过程中的技术问题，结果表明焊后残余应力水平较高而热处理效果良好     

弹／粘塑性压力容器的塑性失稳破坏

依据压力容器拉伸塑性失稳破坏特征,计算了旋转薄壁壳压力容器在弹/粘塑性材料下的塑性失稳破坏,文中就圆柱壳形、圆球壳形、抛物线壳形封头等压力容器的失稳状态,分别求出它们的应力应变。     

A prediction of in vivo mechanical stresses in blood vessels using thermal expansion method and its application to hypertension and vascular stenosis

Mechanical stimuli play critical roles in cardiovascular diseases, in which in vivo stresses in blood vessels present a great challenge to predict. Based on the structural–thermal coupled finite element method, we propose a thermal expansion method to estimate stresses in multi-layer blood vessels under healthy and pathological conditions. The proposed method provides a relatively simple and convenient means to predict reliable in vivo mechanical stresses with accurate residual stress. The method is first verified with the opening-up process and the pressure-radius responses for single and multi-layer vessel models. It is then applied to study the stress variation in a human carotid artery at different hypertension stages and in a plaque of vascular stenosis. Our results show that specific or optimal residual stresses exist for different blood pressures, which helps form a homogeneous stress distribution across vessel walls. High elastic shear stress is identified on the shoulder of the plaque, which contributes to the tearing effect in plaque rupture. The present study indicates that the proposed numerical method is a capable and efficient in vivo stress evaluation of patient-specific blood vessels for clinical purposes.     

A Study on Hydraulic Autofrettage of Thick-Walled Cylinders Incorporating Bauschinger Effect

Pressure vessels which are subjected to cyclic external or internal high pressure are used in many fields of industry and need to be sure of reliability and safety. To ensure of reliability and safety, thick-walled cylinder, such as a cannon or nuclear reactor, is autofrettaged to induce advantageous residual stresses. The compressive residual stress which was introduced by autofrettage process acts to offset the tensile residual stress induced by internal pressure. It increases operating pressure and restrains crack initiation and crack propagation. As the autofrettage level increases, the magnitude of compressive residual stress at the bore also increases. However, the Bauschinger effect reduces the compressive residual stresses with prior tensile plastic strain, and decreases the beneficial autofrettage effect. There are some differences between theoretical solution considering elastic-perfectly material behavior and real autofrettage process results. The purpose of the present paper is to predict the accurate residual stress of SNCM 8 high strength steel using the Kendall model which was adopted by ASME Code. The tensile and uniaxial Bauschinger effect tests of SNCM 8 were performed to evaluate Bauschinger effect factor(BEF), thereafter this constant was used in calculating the residual stress. The residual stress distribution which is considering the Bauschinger effect was profiled using Kendall model, and the results were compared with the analytical and Finite Element analysis. The results were found that residual stress incorporating the Bauschinger effect at bore was smaller than ideal calculation. These results should be considered in designing pressure vessels.     

A theoretical analysis of angular deformation and local stresses in spherical vessels

In this paper several geometrical relations of angular deformation and the analytical expressions of local stresses in spherical vessels are established with the analytical method. A concise and practical formula for calculating the stress concentration coefficient is derived, which shows that the stress concentration is related to angular deformation and increases with an increases of the square root of the ratio of radius to thickness.     

球形容器角变形及其局部应力的一个理论分析

本文利用解析方法，建立了球形容器角变形的一些几何关系式与局部应力的分析表达式；求得了一个简明而且实用的应力集中系数公式，表明应力集中不仅依赖于角变形量，而且随径厚比的平方根的增加而增加。