摘要：合理的模拟方法对滑坡涌浪灾害应急决策的制定至关重要,本文提出一种基于改进光滑粒子流体动力学方法(SPH)的流固耦合分析模型。该模型采用弹簧–阻尼的形式处理伸缩变形体的流固耦合计算,有效地解决了复杂流体现象与大变形体的耦合及粒子相互穿透的问题,从而分析滑坡涌浪对大坝结构冲击响应规律。结果表明:当滑坡产生的涌浪波到达大坝结构时,坝体不仅受到孤立波的影响,还会受到破碎波前段波和破碎波段波的影响,破碎波前段波对大坝稳定性的影响尤其显著,其影响力为孤立波的10~12倍;随着滑坡与大坝距离的增加,在一定距离范围内滑坡涌浪对大坝结构稳定性的影响显著,同时涌浪冲击角度的增加会导致作用于大坝的波压下降,冲击角度在0~30°时波压最大,超过30°时其影响力开始减小;改进SPH方法的计算结果与试验结果一致性较好,能够很好地再现滑坡—崩塌破碎—涌浪—大坝结构大变形的整个灾害链过程,不仅能模拟大坝在冲击波下的大变形行为,也能模拟大坝动态响应的衰减行为。研究结果为大坝结构设计、施工及灾害应急防控提供了重要的参考价值。

摘要：火工连接装置是舱段分离常用的点式分离装置,为保护舱内仪器不被分离后的螺栓损坏,需安装捕获器装置以捕获高速飞行下的螺栓。常用的捕获器存在捕获器断裂且螺栓飞出的风险,究其原因是分离后螺栓的冲击能量未被有效的耗散。为此,本文基于折纹管优异的吸能性能,提出了一种包含折纹管结构的新型捕获器。通过仿真分析得知,折纹管捕获器可通过发生钻石模式来耗散螺栓冲击能量,有效降低了捕获器外侧壳体的冲击响应。此外,经过捕获器关键参数分析后发现,折纹管的折角与厚度等参数的最佳取值与螺栓冲击速度紧密相关。

摘要：给出了结构冲击响应界限控制的定义，首次提出了冲击响应界限控制的Ｌ１方法．对导出的冲击响应Ｌ１最优设计问题采用欧拉离散系统逼近法进行求解，并探讨了该方法在ｌ１多块最优设计问题中的应用．对一个实际结构振动系统的Ｌ１最优控制设计、ＬＱＲ最优设计以及Ｈ∞最优设计表明，Ｌ１最优控制方法能够有效地抑制受冲击结构的输出响应最大峰值。

摘要：单钢板混凝土组合(half steel-concrete composite,HSC)板的抗冲击性能十分出色,可有效抵挡落石冲击。在符合相关规范要求的前提下,可通过设计降低HSC板在落石冲击作用下的变形,以最大限度地保护山区基础设施和人民的安全。为快速、准确地处理HSC板的变形和设计参数之间的复杂非线性关系,基于三种机器学习算法分别建立冲击作用下HSC板最大变形的预测模型,并通过有限元结果对模型进行验证;在此基础上,以落石冲击下HSC板的最大变形、自质量和造价为优化目标,采用遗传算法对某山区建筑中某HSC屋面板进行优化设计,求解HSC屋面板的厚度、连接件尺寸等设计参数的最优解集。研究结果表明,高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)模型对HSC屋面板变形的预测精度最高,可代替复杂耗时的有限元计算,有效提高目标方程的计算效率,且最终的优化结果给出了多种优化方案,可有效降低HSC屋面板变形,为工程设计提供参考。

摘要：针对强冲击环境下设备防护问题,提出一种新型缓冲阻尼器。该阻尼器依据环形间隙阻尼系数计算公式,以双出杆阻尼器为改进基础并利用弹性力与阻尼力相位差原理而设计。通过单自由度数学模型计算分析了新型缓冲阻尼结构的冲击响应与自身特性。结果表明,相比于双出杆流体阻尼器,该阻尼器在保证不增加绝对加速度与相对位移幅值的前提下,可有效降低残余响应,被隔离体复位时间缩短48%。在特性分析中,相比双出杆流体阻尼器,新型阻尼器耗能增加了28%,两者阻尼力最大相差470 N。根据正、负双波试验的结果,说明了数值仿真可以较为准确地描述新型缓冲阻尼器在冲击下的响应特性,同时,也验证了该缓冲器具有较好的抗冲减振能力。

摘要：船舶设备遭受强冲击作用时,能够承受的加速度和相对位移幅值都很小,采用隔振器和限位器均不能满足抗冲击要求,此时需要特殊的耗能元件,吸收大量的冲击能量。基于将传统的隔振抗冲元件和新型耗能装置相结合的思想,设计了一种非线性抗冲击系统,在此基础上建立了气液耦合冲击耗能器的数学模型,并对其各参数(运动传递比和气腔有效横截面积)对抗冲击性能(绝对加速度幅值和相对位移幅值)的影响进行了仿真试验分析。研究表明,与线性隔离系统相比,冲击耗能器能够耗散部分冲击能量,提升系统的抗冲击能力;冲击耗能器的参数影响分析为新型耗能器的设计和开发提供了可行的理论依据。

摘要：针对某舰载无人机拦阻着舰过程中的机体强度问题,以其中机身结构为主要研究对象,首次设计了包括中机身结构与前后机身、机翼假件以及拦阻钩等构件的地面拦阻模拟试验方案,并搭建了相应装置,采用地面试验和刚柔耦合仿真模拟2种方法,对拦阻着舰过程中拦阻力冲击下中机身结构的动态响应特性进行了全面分析。试验与仿真结果表明:中机身最大航向过载沿两条主传力路径自后机身到前机身方向衰减,下传递路径点的过载峰值明显大于上传递路径点的峰值;发现最大过载点位于拦阻接头处,应变危险点位于机腹梁前段处;中机身结构上各测点的试验和仿真过载误差均在5%以内,应变误差均在8%以内,验证了试验结果的有效性和刚柔耦合数值仿真方法的可行性。地面拦阻试验及数值仿真的联合分析可为舰载无人机机身结构强度设计提供重要参考,并为后续舰载无人机的拦阻着舰分析以及机身结构响应预测提供依据。

摘要：采用数值模拟方法开展子弹药以不同落角和攻角撞击混凝土介质的冲击响应的研究,对一定质量、述度的子弹撞击混凝土介质进行仿真计算和实验验证。获得子弹在落速15 m/s、落角60。～90°和攻角不大于5°范围内撞击混凝土介质冲击峰值过载和碰撞作用时间的影响规律数值模拟结果与实验结果吻合较好,研究结果对子弹落地冲击响应理论模型的建立及子弹结构部件的结构强度设计具有参考价值。

摘要：为分析周边固支效应靶的变形稳健性,结合薄板冲击响应模型,建立薄板变形稳健性的表征方法和极限状态函数,提出了一种基于Monte‑Carlo法的薄板变形稳健性分析方法,并探讨抽样次数、载荷参量、几何参量和材料参量对变形稳健性及灵敏度的影响。结果表明:当抽样次数大于30万次时,薄板变形稳健性结果趋于稳定,说明其非线性较强;薄板变形稳健性随半径厚度比、厚度的增大而降低;薄板半径标准差的灵敏度最大,是薄板变形稳健性的主控参量。研究结果为周边固支效应靶的设计与压力测量应用提供了参考。

摘要：硒鼓是高精密感光成像装置,在运输过程中易由于不慎跌落而造成破损。因此对硒鼓的缓冲包装性能进行评价具有重要的应用价值。通过对硒鼓缓冲气柱包装件进行冲击试验,研究硒鼓的冲击响应和缓冲气柱包装的缓冲特性。文中采用高速图像测量技术和数字图像处理方法,测量HP Q2612A硒鼓在五种冲击强度条件下的动力学响应,同时测量与分析缓冲气柱衬垫全场变形行为和特征。通过这些测试分析将有助于确定包装的缓冲效果,为改进缓冲包装设计提供了重要的依据。