摘要：针对聚氨酯弹性体的隔板夹层结构,阐述了多种不同的等效参数计算方法,并对等效参数进行计算。首先讨论和计算了不考虑结构剪切变形时的整体结构等效参数计算方法,将整体夹层结构等效为正交各向异性薄板,给出了考虑夹芯抗弯刚度的整体刚度系数表达式。其次,在考虑夹层结构夹芯存在剪切变形的情况下,推导了由分隔隔板和聚氨酯弹性体组成的夹芯胞元的等效弹性常数;最后,使用基于应变能密度等效分析的有限元方法对夹芯胞元等效弹性常数进行计算,并与理论分析结果进行对比,二者误差在10%以内。

摘要：以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对黏弹性夹芯夹层结构三点弯曲实验卸载后裂纹会沿层间方向继续扩展这一现象进行研究。开展了不同硬度夹芯的双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)实验和单悬臂梁(SLB)实验,测得了临界应变能释放率。在假设裂纹张开角度在开裂过程中不变的前提下,推导了临界应变能释放率的计算公式。并计算了软夹芯试件和硬夹芯试件的临界破坏的裂纹长度。结果表明,虽然存有一定的局限性,但是裂纹张开角度能够描述黏弹性夹层结构的层间裂纹扩展,获得的结果能够描述聚氨酯弹性体钢夹层板的层间延迟破坏的特点。

摘要：以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对其进行了三点弯曲实验,对不同类型试件的实验结果进行了总结.实验发现,在加载过程中,在弯曲挠度超过一定程度时,夹层板结构的角点位置出现开裂,由于层间强度不足和夹心材料的粘弹性性质,卸载后裂纹会在一段时间内沿层间继续发生扩展,最后导致整个面板发生脱粘或夹心撕裂.针对这一现象,以弹性地基梁理论为基础,计算了上下面板的挠度差异,并使用层间粘结强度来分析试件的临界状态,获得了软夹芯试件和硬夹芯试件的临界破坏的裂纹长度.结果表明,使用层间粘结强度分析方法,获得的结果都能够描述聚氨酯弹性体钢夹层板的层间延迟破坏的特点.

摘要：在SPS复合钢板的设计中获取不同的失效模式。以减重为目标,应用序列二次规划法对SPS复合钢板进行等效船用钢板的优化设计,同时对SPS复合钢板进行多目标优化,应用层次分析法定各目标的权重。在这两种优化方法的基础上,对船用钢板与SPS复合钢板进行了屈曲、弯曲对比数值分析,同时将结果与理论计算结果对比分析。结果表明,SPS复合钢板重量能够减轻37%以上,刚度增加两倍多,但厚度增加70%。

摘要：基于Hoff夹层板理论对夹层板弯曲挠度计算提出一种近似计算方法,将夹层板的面板和芯材在横向载荷作用下产生的挠度值分别计算,然后合成相加得到夹层板的总挠度分布。避免了引入夹层板截面转角这两个未知量,仅应用单层薄板的挠度解即可求得夹层板挠度的分布。算例表明,当面板厚度与芯材厚度之比小于<0.67时,本方法计算出的挠度值与Hoff理论的计算结果误差很小,可以替代Hoff理论来进行夹层板挠度的计算。

摘要：为确定铁素体钢材韧脆转变温度,基于夏比冲击试验对铁素体钢材的典型材料(低合金高强钢材Q345B)在韧脆转变区冲击吸收功的分布规律进行了研究。通过不同的断裂韧性求解方法(经验公式法和主曲线法)研究了Q345B钢参考温度T0的计算方法,最终得到基于经验公式及主曲线法的Q345B钢材断裂韧性随温度变化的曲线,并通过ABAQUS有限元软件模拟部分温度的夏比冲击吸收功,误差均在10%以内。结果表明:2种方法得到的断裂韧性-温度曲线,相应数据基本准确,所得数据能够反映材料的基本力学性能,相较于经验公式法,主曲线法更为简便,有限元模拟较为准确地反映出了真实的冲击情况。本文为材料和结构的完整性评估、相应结构的断裂韧性预测提供了研究基础。

摘要：为解决材料在不同约束条件下断裂韧性转换的问题,基于三点弯曲试验过程的有限元模拟,对铁素体钢材的典型材料(低合金高强钢材Q345B)的断裂韧性进行了研究。针对不同约束水平(裂纹的深或浅)的三点弯曲试样建立ABAQUS有限元数值仿真模型,计算获得裂纹尖端断裂韧性J积分值,结合J-A_2方法计算不同裂纹深度的三点弯曲试样的约束参数A_2,研究了弹塑性断裂力学考虑约束效应的断裂韧性转化问题。结果表明,随裂纹长度的增加,约束参数A_2值逐渐增大,深裂纹试样的裂纹尖端处于高约束情况,更容易失效。运用J-A_2方法对不同裂纹深度三点弯曲试样的断裂韧性值进行了转化,转化结果与模拟值吻合良好,误差均在8%以内,验证了J-A_2法在断裂韧性转化中的可行性。

摘要：自制实验教学设备不仅能展现仪器设备的自身特色,还能满足综合性、设计性、创新性实验的需要。结合自制实验教学设备——多点激光挠度计,论述了自制实验教学设备具有丰富教学内容,改进教学方法,促进实验室建设,提高教学队伍的科研素质和业务水平等作用,以期促进实验教学改革和实验室的可持续发展。

摘要：气膜冷却是一种应用广泛且有效的透平冷却方式。传热系数是气膜冷却的主要特征物理量之一,直接影响到热端部件的壁面温度。发展气膜冷却传热系数的高精度、高效率测量方法对气膜冷却特性的研究和冷却设计具有重要意义。本文针对平板气膜冷却传热系数稳态测量方法,通过雷诺时均(RANS)数值模拟,研究了平板背部固体导热损失对传热系数测量结果精度和测量过程效率的影响机制。研究表明,背部保温材料的厚度直接影响到平板背部固体导热过程,进一步导致对于测试结果精度和系统达到稳态的时间(即测量效率)的影响;对于某个特定的气膜传热系数测量实验来说,存在着一个“最佳”的保温材料厚度范围。在此基础上,本文提出了进一步兼顾平板气膜冷却传热系数稳态测量精度与效率的方法。