国家自然科学基金(11102025)
- 作品数：9 被引量：52H指数：5
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- 内爆条件下建筑物等效载荷研究被引量：5
- 2013年
- 为简化建筑物抗内爆设计与评估过程,采用流体动力学计算方法,研究了封闭房间中心内爆条件下建筑构件表面的超压载荷分布特性;并考虑泄爆面积对超压载荷特性的影响,将内爆载荷等效为构件表面的双三角均布脉冲载荷,提出了等效载荷的近似计算方法.根据量纲分析以及典型房间在不同TNT当量内爆条件下的数值计算,得到了典型房间中心内爆炸等效载荷的经验公式.通过与内爆工况下结构动力响应计算结果的比较验证了该方法的有效性.
- 张晓伟张庆明施鹏周旭
- 关键词：内爆等效载荷建筑构件
- 爆炸冲击波作用下混凝土板的载荷等效方法被引量：4
- 2013年
- 基于动力响应一致的原则,提出了将混凝土板所遭受的爆炸载荷等效为无升压时间的三角形均布载荷的方法。采用量纲分析将混凝土板的最大动量及其达到时间作为等效参数,得到了其在爆炸作用下的等效载荷超压峰值和持续时间与炸药当量和爆距之间的无量纲经验关系式。通过对一定无量纲范围内不同工况计算结果的拟合,确定了经验表达式中的常数。最后,采用数值方法对等效载荷和实际爆炸作用下混凝土板的动力响应数值分析结果进行比较,验证了该等效方法的有效性。
- 张晓伟汪庆桃张庆明施鹏周旭
- 关键词：混凝土板等效载荷量纲分析
- 泡沫材料动态压缩力学性能两种实验方法的比较被引量：1
- 2014年
- 分别利用尼龙和铝合金2种材料的分离式霍普金森压杆(SHPB)对多孔泡沫铜的动态压缩力学性能进行了研究,并对实验方法进行了比较。其中,采用波传播系数法修正了尼龙杆中粘弹性效应对应力波传播的影响,而针对铝合金压杆实验中的多次加载问题,提出了分段四波法进行处理。结果表明:相对于尼龙杆测试方法,铝合金杆的分段四波法也能得到完整有效的泡沫材料动态压缩应力-应变曲线。该方法操作简单且避开了复杂的粘弹性波处理问题。
- 陶醉张晓伟张庆明
- 关键词：分离式霍普金森压杆应力波
- 膨胀-劈裂组合模式下薄壁圆管的吸能性能研究被引量：1
- 2019年
- 结合薄壁圆管轴向压缩试验设计和数值计算,建立了该组合模式下压模结构参数与吸能性能参数之间的响应面模型,发现载荷响应量与上锥角和压模外径呈单调递增关系,但随着下锥角的增大先减小后增大,其比能量吸收率随着上下锥角和压模外径的增大而增大。依据响应面模型和相应目标函数,开展了压模结构的优化设计,获得了能够实现最优能量吸收性能的压模结构设计参数,并与渐进压溃模式下薄壁圆管的吸能性能进行了对比,结果表明在一定的压模结构设计下的组合变形模式,其吸能性能优于渐进压溃变形模式。
- 吴明泽张晓伟张庆明
- 关键词：劈裂结构优化
- 多孔金属介质的力学性能及其参数依赖性研究被引量：5
- 2014年
- 采用万能材料试验机(MTS)和扫描电子显微镜(SEM)对几种典型多孔泡沫铜的准静态力学特性及其微观特征进行研究。结果表明,材料的压缩过程为典型的三阶段形式:弹性段、平台段和密实段;其力学性能不但依赖相对密度,而且受平均孔径的影响。材料力学性能的孔径依赖性主要是由其结构的各向异性所致。
- 张晓伟王彦莉陈利张庆明
- 关键词：多孔金属相对密度
- 大口径开孔聚能装药结构的设计方法研究被引量：6
- 2014年
- 为实现给定侵彻深度条件下聚能装药结构对靶板的大口径开孔,采用流体动力学计算程序AUTODYN建立了轻质钛合金聚能装药结构的计算模型,并通过与实验结果的比较,验证了计算方法和材料参数的有效性。在此基础上研究了药型罩形状、装药长度、壳体厚度和起爆方式等对聚能射流侵彻性能的影响。根据参数影响规律的分析,提出了给定侵深条件下大口径开孔聚能装药结构的设计方法。
- 郭俊张晓伟张庆明
- 关键词：聚能装药侵彻
- 材料和内边界约束对薄壁圆管轴向压缩吸能特性的影响研究被引量：4
- 2020年
- 为了在空间和质量约束条件下得到综合效率最优的能量吸收结构,通过数值方法分析了45#钢、6061-T6铝合金和TC4钛合金三种材料薄壁圆管在轴向压缩下的能量吸收行为,得到了材料、结构参数、内边界约束对薄壁圆管变形模式和能量吸收特性的影响。结果表明:相同厚径比时,延展性好的薄壁圆管发生渐进式压溃,而延展性差的薄壁圆管则发生轴向劈裂和渐进碎裂变形模式;结构的比能量吸收率随厚径比的增大而提高,其中钛合金管的比吸能率最高,但峰值载荷较大;当内径、高度和质量相同时,钛合金管的吸能量分别是铝合金管和钢管的1.1倍和3.1倍。此外,对于渐进压溃模式的薄壁圆管,可通过引入内边界约束改善其能量吸收特性,其比能量吸收率最大可提高13%左右。
- 吴明泽张晓伟张庆明
- 关键词：轴向压缩
- 钛合金药型罩聚能装药射流成型与侵彻实验研究被引量：21
- 2014年
- 为研究轻质合金药型罩的侵彻性能,采用X光照相技术对两种大锥角钛合金药型罩的射流成型及其对钢靶的侵彻行为进行了实验研究.结果表明,140°锥角药型罩产生的射流近似为EFP,其对钢靶的侵彻半径大,但侵深较浅.120°锥角药型罩在中心起爆时,形成杆式射流;而环形起爆时,则形成典型射流,其侵彻深度比中心起爆有较大提高.此外与铜质药型罩相比,其侵彻孔径得到明显提高.因此,采用轻质合金和环形起爆,可以在保证大锥角药型罩较高能量利用率的同时增大开孔孔径和侵彻深度.
- 张晓伟段卓平张庆明
- 关键词：聚能装药药型罩射流侵彻钛合金
- 薄壁球壳TIG预变形焊接工艺的数值模拟被引量：5
- 2013年
- 为解决大型薄壁球壳结构TIG预变形焊接的变形分析问题,提出了基于非线性数值计算程序的子结构分析方法.将整体结构分为法兰-蒙皮子结构和蒙皮主结构两部分.首先,对子结构进行预变形分析.在此基础上采用热-弹塑性分析方法对带有预应力的子结构进行焊接热应力场分析.最后将子结构与主结构组合,并释放约束,得到了焊接后整体结构残余应力及变形场.结果表明,当焊缝边缘预应力接近材料屈服强度,可以将最大残余变形削减65%.
- 张晓伟巨圆圆祁俊峰薛忠明
- 关键词：数值模拟子结构
