摘要：基于通量实验优化滤材的方法已经无法快速应对社会、工业对高性能滤材的需求,为了提高新型滤材的研制效率,迫切需要开展纤维滤材结构设计和过滤性能的模拟研究。以往的研究多集中在微米级尺度的纤维滤材模型,而鲜有以亚微米玻璃纤维滤材为对象的研究。本工作以实际多分散的亚微米玻璃纤维及玻纤滤材为基础,从玻璃纤维的表征、滤材的制备及其结构参数的确定,建立更加接近实际滤材结构的三维模型,充分对比了湿法成型工艺抄造的滤材性能与模拟结果的相关性,探究纤维结构模型和性能计算的数学模型对玻纤滤材性能预测的适用性。结果表明,滤材结构模型的平均孔径与实验测量结果趋势一致;过滤阻力和过滤效率比经验模型计算结果更接近于实验测量结果,3种滤材过滤效率实验测量值分别为60.5%,99.1%,99.96%,模拟计算结果分别为61%,99.6%,100%,两者误差小于1%。采用的滤材结构模型和计算性能的数学模型在玻纤滤材的性能模拟研究中具有较广的适用范围,这将为高性能玻纤滤材的研制提供一种高效的方法。

摘要：为了研究框架柱在冲击荷载作用下的抗撞击性能,基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了精细化车辆-框架柱碰撞模型。首先,根据轴压承载力相同的原则设计2类框架柱:钢骨混凝土(SRC)柱和钢管混凝土(CFST)柱;其次,对轴压比、撞击角度、撞击速度和车型等影响方形框架柱抗撞击性能有关因素进行参数化分析,探讨框架柱在汽车撞击下的塑性损伤以及破坏模式;最后,比较SRC柱和CFST柱的抗撞击性。结果表明,SRC柱在柱顶受到斜向剪切破坏,在柱底受到弯剪破坏,而CFST柱的破坏模式是弯曲破坏。在车辆侧向撞击下,角度为15°撞击SRC柱时更危险,而CFST柱在正面撞击时更危险。车辆速度和车辆质量的增大,使得框架柱受到的碰撞损伤增大。CFST柱的抗撞击性能优于SRC柱。研究结果证明SRC柱和CFST柱具有优越的抗撞击性能,可为国家相关标准的修订提供参考。