摘要：地铁扣件弹条每天承受数十万次轮轨作用导致的冲击,在往复荷载作用下容易导致弹条的疲劳失效断裂,从而导致扣件失去对钢轨的约束作用。针对地铁用DI弹条,通过在弹条上施加一定质量配重,降低弹条振动,并设计了锤击试验方案,分别测试了0、100、200、300、400、500、600g配重下弹条的传递函数,同时设计了扣件落锤试验,考察弹条在相同幅值激励作用下垂向振动响应情况。结果表明,200~300g配重对弹条振动抑制效果明显,同时也便于设计和安装。即对弹条施加合适质量的配重,可有效降低弹条振动幅值。该工作可为地铁弹条断裂失效的治理提供一定思路。

摘要：建立了基于拓扑分布的钢-复合材料组合结构材料选型优化的数学模型,通过变量连续化,用映射函数对材料选型优化模型进行函数变换,使其能适应更多的优化算法进行求解。分别采用线性函数、指数函数、对数函数、阶跃函数、反三角函数和分段函数等对原始模型进行了变换,得到相应材料选型优化模型并求解。以组合浮筏材料选择动力学优化为例,对比研究了不同函数变换下优化模型的求解效率和精度。算例结果表明:基于幂函数映射、对数映射的MSO求解中,尽管其中有的函数在结构拓扑优化中有非常好的筛选效果,但拓扑变量值出现中间结果,难以根据拓扑变量值进行材料变更;基于Sigmoid映射、分段映射和反正切映射的MSO求解中,拓扑变量无中间值,基本上趋于0或1,拓扑指示性较好,优化效率较高。分析原因,可能是材料选型优化不同于结构拓扑优化,材料选型优化中传力路径的改变不剧烈,不宜采用拓扑优化的常见映射函数。

摘要：本文基于拓扑优化方法设计并制备了一种宽频吸波复合材料,该吸波复合材料由高强玻璃纤维透波板、电阻损耗型超材料、聚氨酯泡沫和碳纤维反射板组成.仿真及测试结果表明,该吸波复合材料在2—18 GHz频段内的平板反射率均小于-12 dB.并且由于采用高强玻璃纤维及碳纤维复合材料作为面板层,聚氨酯泡沫作为芯材,因此该吸波复合材料不仅在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率,同时还具有质量轻、耐高温、耐低温、耐湿热、抗腐蚀等特点,便于实现吸波与力学性能及耐环境性能的兼容,具有一定的工程应用价值.

摘要：复合材料由于具有低密度、高阻尼和良好的比强度、比刚度等特性而被工程结构设计广泛采用。复合材料结构设计的特点在于力学性能设计和结构设计相结合,设计变量多,影响因素更为复杂,优化设计工作显得尤为重要。基于不同减振评价指标,结构动力学优化设计可以采用不同优化模型,减振效果也相差很大。以钢-复合材料复合基座结构为例,研究采用功率流落差与振级落差进行减振效果评价,以结构总重量或评价点输出功率流等为目标函数,以钢板厚度、复合材料铺层数和铺层角度为设计变量,考虑应力约束时各种结构动力学优化数学模型,并采用多岛遗传算法进行求解,比较减振效果。研究表明,采用复合结构功率流优化模型能获得更佳减振效果。

摘要：本文首先采用数值仿真方法研究了复合材料筏架材料模量、材料阻尼、筏架各面板厚度等对筏架减隔振性能的影响,研究表明:筏架材料模量和阻尼提高有利于提高减隔振效果,上面板厚度增大对筏架高频隔振具有较明显的效果,而肋板厚度增大对中低频段隔振具有明显的效果,改变下面板厚度对筏架隔振效果相对较小。然后基于该仿真分析结论,进行某型复合材料筏架结构设计及成型,并通过振动试验验证了结论的正确性。

摘要：设计了一种新型Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料,以复合材料柱作为Z向点阵增强材料,并对不同分布密度Z向点阵增强材料的泡沫夹芯复合材料试验件进行了平压试验,探究了其平压力学性能和破坏方式。研究结果表明,当点阵间距为30 mm时,试样密度增加了2.8%,压缩强度和压缩模量分别提高了6.2倍和7.4倍。基于ABAQUS有限元软件建立了Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料平压试验仿真模型,对其平压力学性能和破坏模式进行了模拟与分析。试验件平压强度有限元计算结果与试验结果偏差为10%左右,破坏方式与试验基本相同,验证了有限元模型的合理性和可靠性。

摘要：对于大尺寸夹芯结构或复杂形状夹芯结构复合材料的VARI工艺成型过程的模拟仿真计算,如果采用传统的建模方法,则建模困难,模拟仿真计算量大,效率不高。针对此问题,本文提出了一种简单方便的等效建模法。以矩形泡沫夹芯结构复合材料构件的铺层设计为基础,采用等效建模法建立了实体CAD模型和有限元网格模型,并利用PAM-RTM模拟软件对夹芯结构复合材料构件的VARI工艺成型过程进行了模拟仿真计算,结合工艺成型实验进行了实验验证,并对制品的密度、树脂含量和力学性能等进行了测试与表征。结果表明:由等效建模法仿真计算所得理论充模时间与实测充模时间基本一致,且仿真计算所得树脂流动前锋位置曲线与工艺成型实验测试值也比较吻合;VARI工艺成型对夹芯结构复合材料制品性能的分布均匀性有一定影响。

摘要：利用有限元软件Patran/Nastran,对基座的隔振性能进行结构设计,通过仿真分析,研究了不同结构形式对隔振性能的影响,确定了最优的基座结构形式,并进行了隔振性能试验验证。

摘要：采用Matlab编程,利用经典梁理论和夹层板理论构建了弹性模量、压缩强度等材料参数与泡沫夹芯复合材料弯曲刚度和压缩强度的关系,利用传递矩阵法构建了纵波声速、衰减系数、损耗因子等材料参数与泡沫夹芯复合材料水中插入损失的关系。在此基础上,利用NSGA-II多目标优化算法开展了力学与水声综合设计,初步获得了实用的泡沫夹芯复合材料力学与水声性能综合设计方法。