摘要：In this article,the design of the hourglass truss sandwich structure is improved by optimizing the number of layers to enhance the compressive strength of both the core and the face sheet and then its mechanical performance. The hourglass truss structures characterized by three different numbers of layers are manufactured using an interlocking and vacuum brazing method. The effect of the layer number of the hourglass core panels on their out-of-plane compression and in-plane compression performance is investigated,and the results from calculations and experiments are in reasonable agreement. The results show that as the layer number of the hourglass core increases,the out-of-plane compressive strengths show little change,but their energy absorption properties are effectively increased. The in-plane compressive failure mechanism maps are constructed,and the specimens are designed to examine the local elastic and inelastic buckling failure modes of the face sheets. The results suggest that as the number of layers of the hourglass core increases,its maximum in-plane compressive load increases. The maximum in-plane compressive loads of the two-layer hourglass truss panels are 57%–70% higher than those of the single-layer panels. It can also be concluded that the out-of-plane and in-plane compression mechanical properties of the multilayer hourglass truss outperform those of the pyramidal truss. Furthermore,the number of layers of the hourglass core is optimized in consideration of both mechanical properties and fabrication cost.

摘要：针对建立的复合靶板结构缩比模型,基于多物质流固耦合算法,采用AUTODYN软件模拟了半球形聚能装药对复合靶板结构的毁伤过程,并与试验数据进行比较,发现结果吻合良好。分析了聚能装药对非耐压壳板及耐压壳板的毁伤特性,并进一步研究了其对后效靶板的破坏形式,旨在为聚能型水中兵器对双层壳体潜艇结构的毁伤评估以及潜艇的抗冲击设计提供参考。

摘要：强冲击载荷会严重威胁舰船生命力,对于冲击作用下舰船结构毁伤的精确预报是舰船防护设计和提高舰船生命力的重要环节.考虑到传统有网格算法在结构断裂模拟上遇到的挑战,本文在前期工作的基础上,建立了强冲击载荷作用下结构毁伤的完全无网格模型与计算方法,采用光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法计算水下爆炸载荷,基于重构核粒子方法(Reproducing Kernel Particle Method,RKPM)建立结构接触、断裂计算模型.依据法通量方法,耦合RKPM和SPH构建了完全无网格流固耦合三维模型与计算方法,通过多个复杂算例充分验证了该数值计算模型的有效性.进一步开发了强冲击作用下舰船结构毁伤模拟程序,提高了程序的鲁棒性.该程序作为模块已融入到具有完全自主知识产权的FSLAB工业软件之中.与传统网格计算方法相比,本文数值模型在处理结构断裂、损伤等方面有优势,可为舰船防护结构设计提供基础性技术支撑.

摘要：[目的]针对舰船近场水下爆炸和中、远场水下爆炸数值模拟难题,建立多种数值方法与计算模型。[方法]首先,依据欧拉有限元方法和声学有限元场分离方法,建立水下爆炸载荷和流固耦合模型,开发具有完全自主知识产权的流固耦合FSLAB软件;然后,分别对近场和中、远场水下爆炸进行数值模拟,得到近自由面和近壁面水下爆炸冲击波的传播特性,以及气泡形态和载荷演化的特性,获得中、远场水下爆炸对球形壳和舰船的冲击响应特性;最后,与解析解、参考解和实验值进行对比分析。[结果]结果显示,采用开发的流固耦合软件FSLAB模拟水下爆炸问题有效且精度较高。[结论]所做研究可为水下爆炸威力评估、舰船抗爆抗冲击设计提供依据和支撑。

摘要：[目的]针对传统“空舱-液舱-空舱”三舱型防护结构重量大、防护效率较低的问题,探讨圆筒型水下防护结构的防护性能。[方法]建立基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法的数值模型,通过典型的结构接触爆炸算例,验证ALE算法的精度;然后在此基础上分别建立传统的三舱型防护结构和圆筒型防护结构模型,通过数值模拟分析相同药量水下接触爆炸后的应力、应变最大值以及能量吸收等特征参数,从而得到各自的防护性能。[结果]结果显示,圆筒型防护结构防御纵壁的位移小于防水纵壁的位移,这与传统三舱型防护结构的规律相反;甲板、双层底结构吸收的能量相比传统防护结构少了9.92%,具有明显的垂向抗变形优势。[结论]研究表明,圆筒型防护结构在药量相同的情况下其毁伤程度更低,可为水下防护结构的创新设计提供新的思路。

摘要：[目的]为了研究自由液面、气泡与冲击波三者之间的相互作用,[方法]基于间断迦辽金法,结合Level Set与Real Ghost Fluid方法,分析复杂流场中冲击波传播特性及气泡运动特性,描述流场内各种波系的生成与发展过程。[结果]结果表明:在相互作用过程中,流场生成的复杂波系中包含多个稀疏波和冲击波。自由液面减缓了气泡的溃灭速度,而入射冲击波则加快了气泡的溃灭速度,并使自由液面的上拱运动增大。[结论]所得结果可为水下爆炸对舰船结构的毁伤机理提供参考。

摘要：针对现有的库房环境监测系统通信效率低下,不能接入以太网等问题,设计了一个可以对环境参数进行实时监测并且具有远程操控设备能力的库房环境监控系统。系统主要由控制器和多个监测器构成,控制器和监测器都是采用基于ARM内核的STM32芯片,监测器上挂载了多种传感器对环境参数进行采集,控制器获取到监测器的数据并对异常情况做出反应,报警并自动打开库房内的安全设备,使库房环境参数恢复正常。控制器通过SPI接口与W5500芯片相连,在软件中将W5500驱动程序与FreeModbus协议栈结合,实现控制器和上位机的Modbus TCP协议通信功能。经过测试,智能库房环境监控系统能够实时监测库房内的环境参数,并且能通过以太网和上位机通信,完成数据的存储、查看和控制设备等功能,达到预期要求。

摘要：以1999年至2004年伊宁市大气污染物监测数据分析伊宁市大气污染物浓度的变化规律,评价大气质量.结果表明采暖期SO2、NO2日平均浓度显著(P0.05)高于非采暖期各自日平均浓度,1月、2月、5月、9月、10月、12月的TSP日平均浓度高于或显著(P0.05)高于其它各月日平均浓度,采暖期降尘月平均浓度低于非采暖期月平均浓度;采暖期SO2日平均浓度分别与NO2日平均浓度和TSP日平均浓度之间正相关,非采暖期TSP日平均浓度与NO2日平均浓度正弱相关.根据大气质量指数,采暖期大气质量处于轻度污染,非采暖期日均大气质量处于清洁.

摘要：针对30 m望远镜宽视场光谱承载能力与轻量化程度低的问题,对于已有的桁架支撑结构方案,提出了宽视场光谱仪板壳支撑结构方案。建立了两者的有限元模型,分别从质量、变形、应力与基频等方面对铟钢桁架和铟钢板壳结构性能进行了评价,利用等刚度理论确定了碳纤维复合材料板壳结构的构件厚度,并与铟钢板壳结构的性能进行了对比。研究结果表明:碳纤维复合材料板壳支撑主结构质量为1.93 t,最大相对位移为0.286 mm,最大应力为30.94 MPa,基频为7.98 Hz,均满足设计要求,是宽视场光谱仪支撑结构的理想形式,对大口径望远镜光学仪器支撑结构选型与设计具有指导意义。