船舶设备强碰撞中型冲击机冲击特性

强碰撞中型冲击机是用于考核船舶设备(重量范围在120~3 350 kg)的抗水下非接触型爆炸能力的试验设备。国外相关领域的研究进展很少见诸发表,目前国内的冲击试验机的研制只能大致参照美相关标准规范而进行,缺乏对其中各项技术指标的具体掌握与理解。通过分析实际船舶设备在水下非接触爆炸中的冲击环境,为中型冲击机数学模型、最大冲击速度、后制动距离和标准安装支架要求找到理论依据;并在保证波形失真率的情况下,优化砧台结构;之后通过数值模拟与具体冲击试验相结合,得到中型冲击机砧台速度与载荷速度的关系,以及低通滤波、后制动距离及摆锤高度对载荷冲击谱的影响。     

船舶碰撞过程的数值模拟及试验研究

船舶碰撞是船舶运输过程中可能导致严重后果的海事事故,是船舶安全方面的一个重要研究方向。船舶碰撞过程的研究主要从两个方面进行:数值模拟和试验研究。从运动控制方程、能量耗散方程和ALE模型入手详细地介绍了船舶碰撞过程的数值模拟;从模型试验和局部结构试验现行流行的试验这些研究手段对实验研究进行了介绍和讨论。同时,提出了在现有条件下,船舶碰撞过程研究关键问题和可行的研究思路。     

船桥碰撞及防撞结构研究

对某桥梁防撞结构的碰撞历程进行了数值模拟,数值模拟采用大型非线性动态响应分析程序LS-Dyna完成。介绍了船桥碰撞数值仿真中所涉及的关键技术,研究了船桥碰撞力、碰撞损伤变形、及能量吸收情况,并对其进行了详细分析。     

冲击载荷下船舶设备与船体结构一体化动响应研究

针对船舶设备在水下爆炸冲击环境下,其动态响应情况直接影响设备的工作性能和可靠性的问题.从系统耦合振动理论出发,基于设备与船体一体化抗冲击分析方法,采用数值模拟方法对水下爆炸条件下的船舶大型设备及船体结构进行冲击响应时域分析.研究结果表明,采用一体化分析方法的结果与实际试验吻合较好,同时通过确定合理的舱段长度,既可以减少计算规模,又能得到好的计算精度.     

高温、高速冲击射流传热特性的影响因素分析

为了研究高温、高速燃气射流冲击导流板的传热特性,对高温、高速燃气射流冲击传热特性进行仿真和实验研究,确定了SST-SAS模型的准确性.在此基础上,研究了不同入口条件（湍流强度、口径、速度/温度比）,及板间距、倾斜角度、板体温度等因素对板面Nu数分布、高温冲击面积的影响,并对高温冲击区的平均Nu数进行了统计分析,结果表明:湍流强度、速度温度比、板间距和倾斜角度对板面Nu数分布以及高温冲击面积产生较大的影响,而入口口径和壁面温度对其影响不大;并且高温冲击面积的平均Nu数的变化与高温冲击面积的变化正好相反,且数值比低温、低速冲击射流的Nu数高1个数量级,取值范围为1 321～3 873.      

爆炸冲击下盾构隧道衬砌结构的动力响应特性

考虑现实生活中城市地铁隧道内可能出现的意外或恐怖袭击爆炸事件,运用有限元Midas/GTS软件数值模拟爆炸过程,分析爆破荷载作用下隧道管片的变形、振速、内力及地表的变形情况,分别选取3种不同管片接头模型进行对比。结果表明:爆破荷载作用对隧道管片的影响较大,而对地表的影响较小,其竖向位移随地表与爆炸源正上方位置距离的增大逐渐减小;不同接头模型中管片的内力与变形规律相似;隧道管片内力随时间先增大后减小,采用局部刚度折减法时管片的内力明显区别于整体刚度折减法与不折减法,折减区管片内力较大,整体管片内力分布不均匀现象更为明显。     

组合式射流冲击冷却壁面稳态传热特性仿真分析

射流冲击是一种具有较高的局部换热效率的换热方式,具有重要的工程应用价值.以流体仿真软件Fluent为工具,设计了多个喷嘴组合式的射流冲击冷却模型,研究了组合式射流垂直和倾斜冲击壁面时的稳态传热过程,讨论了喷嘴倾角和间距对壁面传热特性的影响.发现随着斜喷嘴倾角增大,组合式射流的壁面平均努塞尔数先逐渐增大然后减小;组合式射流继承了单束直射流和斜射流的优点,在保证滞止区传热效率较高的同时,有效地提高了射流下游的传热效率并使壁温分布更加均匀;当斜喷嘴靠近直喷嘴时,组合式射流整体传热特性与单束斜射流相似;当沿横向和纵向增大斜喷嘴与直喷嘴间距时,壁面平均努塞尔数均增大.     

基于DEM的两层结构夹层玻璃冲击破坏特性研究

使用自主开发的三维离散元方法(DEM)仿真分析软件,研究了普通夹层玻璃和两层结构夹层玻璃的冲击破坏特性.假定基本等厚的普通夹层玻璃板和两层结构夹层玻璃板均被四周固定,一高速刚性冲击子撞击普通夹层玻璃任一侧的中心和两层结构夹层玻璃两侧的中心.利用三维DEM分别对以上三种情况的冲击破坏过程进行数值模拟,获取各种情况下的冲击子最大冲击力和贯穿能.研究结果表明:作为汽车前挡玻璃,两层结构夹层玻璃比普通夹层玻璃具有更好的安全性.     

强激光驱动微颗粒高速冲击下铝合金材料的动态力学行为

微颗粒冲击条件下铝合金材料的动态力学行为研究,对保障铝合金部件在极端环境下结构设计和安全防护性能至关重要. 针对2024铝合金材料,采用强激光驱动微颗粒高速冲击实验和数值模拟,研究其微弹道冲击行为. 首先通过强激光驱动微颗粒冲击实验,获得了常温条件下冲击过程中微颗粒的能量损失与铝合金板材冲击的局部变形行为,并对有限元模型进行了验证;基于相场动力学模拟,获得了接近熔点温度的固液共存铝合金的微结构特征,并建立了流固耦合计算模型,给出了不同温度下铝合金材料的冲击能量耗散特性、应力分布规律与变形失效行为. 数值模拟结果表明,动态加载下固液共存态铝合金中的流固耦合效应对铝合金的宏观动态力学行为有重要影响;固液共存铝合金材料的吸能效率更低,且由于固相枝晶的相互作用,使应力的传递路径发生明显变化.      

兰州-新疆线强侧风作用下车辆的气动特性

对试验列车上、下行通过“猛进东”测风点时的车体表面压力分布情况进行分析,采用分块积分法得出试验列车上、下行通过“猛进东”测风点的气动力。利用流场计算软件FLUENT对列车在大风作用下通过“猛进东”时的情况进行数值模拟计算,并与实车试验结果进行对比分析。结果表明：车体迎风面及背风面表面压力分布规律基本一致,验证了数值模拟计算模型的准确性;车辆受到的气动力中除升力的实验值与模拟结果相差较大外,主要导致车辆倾覆的横向力和倾覆力矩的实验值与模拟结果相差较小,满足工程应用要求。     

基于复影响系数的载重轮胎动平衡机标定算法

动平衡是检测轮胎质量的重要技术指标．研究了载重轮胎动平衡检测设备的核心技术,即系统参数标定算法．针对轮胎一轮辋．主轴动力学系统的复影响系数方程,提出了基于最小二乘的标定算法来解算影响系数．验证实验中在轮辋上安装砝码,来检测参数标定精度,其质量计算误差在±1％的范围内．与传统的参数标定方法相比,本算法能够更有效地消除系统误差的影响,求解得出的影响系数方程能够更准确地表征轮胎不平衡质量与主轴支承振动信号间的对应关系．     

装载机结构件疲劳试验机的设计

为了查找装载机结构件应力薄弱部位,优化结构设计、提高疲劳寿命,采用电液伺服技术和可编程逻辑控制器(PLC)控制技术设计一套专门测试结构件疲劳强度的试验系统.该系统采用整机正面加侧面的加载方案,由触摸屏和PLC控制器远程控制2个伺服液压缸动作以模拟结构件受载,可实现24 h无人值守试验,适用于各种型号装载机结构件的疲劳试验.试验结果表明:该试验机运转平稳,可靠性高.     

贴片机贴装印刷电路板中供料器的分配问题

供料器分配问题是贴片机贴装印刷电路板(PCB)中的一个关键问题，它直接影响贴片机生产效率的高低．针对该问题提出其优化模型，规定一种元器件只能装在一个供料器上，将各个取贴循环中的元器件集合看成一个整体，追求贴片头沿着供料槽从供料器上吸取元器件的移动时间最短．同时基于该模型给出了一种启发式的解决方法，首先将元器件分配组合成各个取贴循环的元器件集合，然后根据这些集合里元器件的贴装位置来分配供料器的位置，使贴片头同时取料的次数尽可能的多，在一台4头贴片机上的相关实验表明，该模型和方法能大幅度地降低生产时间。     

通过特征权学习增强支持向量机的泛化能力

在分类问题中,支持向量机(SVM)首先将样本映入某一高维特征空间,并在此空间中构造具有最大间隔的分类超平面.由Vapnik的统计学习理论知道,SVM泛化能力的强弱与分类超平面间隔的大小有十分密切的关系:分类平面的间隔越大,SVM的泛化能力就越强.本文提出了一种通过特征权学习来增加分类超平面的间隔,从而增强SVM泛化能力的方法.仿真试验表明,该方法对提高SVM的泛化能力是有效的.     

基于支持向量机的N型激波识别技术

超音速目标识别过程中，其产生的N型激波容易与爆炸波混淆在一起，从爆炸波中识别N型激波非常重要。本文提出一种从爆炸波中识别N型激波的技术，通过用5．56mm，7．62mm，12．7mm超音速枪弹做射击试验和TNT炸药爆炸试验，获取N型激波和爆炸波原始数据，进行了特征提取，并采用主成份分析（PCA）方法对特征数据进行压缩处理后，用支持向量机（SVM）方法进行分类识别。结果表明，文中提出的识别方法是可行的和有效的。     

光学自由曲面铣床静动态特性研究

根据光学元件的加工工艺特点对光学自由曲面铣床进行了设计,并对光学自由曲面铣床进行了有限元(FE)建模及静动态特性分析.结果表明:在重力载荷条件下铣床原点位置时,重力平衡装置未工作时导轨直线度为0.7μm,重力平衡装置工作时导轨直线度为0.035μm,重力平衡装置未工作时丝杠直线度为2.3μm,重力平衡装置工作时丝杠直线度为0.2μm.提取了不同结构方案及材料方案光学自由曲面铣床的固有频率,振型显示影响加工精度的铣床首阶振型为第三阶,最优的动态特性设计方案为铣床Z轴电机安装在顶板上及铣床结构材料采用天然花岗岩,铣床结构材料采用天然花岗岩相比于铸铁可以显著提升铣床动态特性.     

考虑直线导轨影响的数控机床动态性能分析

为了提高机床产品设计的成功率,需要在产品设计完成后,物理样机制造出来之前对其进行分析和评价.直线滚动导轨是数控机床常用的重要部件,因此对采用滚动导轨的数控机床的动态性能进行分析,研究对数控机床性能的影响具有非常重要的意义.以某机床厂生产的CKS6125数控机床为研究对象,提出了机床导轨结合部特性仿真分析的有限元方法,研究了导轨支承部分弹簧阻尼单元的布置,建立了CKS6125机床进给系统有限元模型,对机床的动态性能进行分析和确认.最后采用试验的方法对有限元分析模型进行必要的验证.     

搅拌强度对浮选机内液-固两相流场特性影响

采用标准k-ε湍流模型和流体颗粒模型对容积为20 L的KYF浮选机内液-固两相流场特性进行了数值模拟.研究结果表明:浮选机内流场呈上下两循环分布,混合、上升区流速高于分离区;在混合及上升区,颗粒运动速度与其粒度呈反比关系,在分离区则呈正比关系;定子、转子表面高压区均位于叶片迎风面,其表面绝对压力与搅拌强度呈正比关系;搅拌强度增加,混合、上升区的矿物颗粒体积分数降低,分离区体积分数增加;混合、上升区固相体积分数与其粒径呈正比关系,分离区呈反比关系;转子转速为600r/min的搅拌强度更有利于提高该浮选机工作性能.