摘要：为了解玄武岩纤维复合材料(BFRP)波纹板各向异性对波纹板套衬性能的影响,开展了BFRP波纹板的多轴向拉伸、弯曲和剪切性能试验研究,并通过有限元模型模拟分析了波纹板波高、波距、壁厚、材料等参数对波纹板套衬在正常使用状态和极端情况下挠度、应力峰值的影响。结果表明:纤维方向对BFRP波纹板的拉伸、弯曲和剪切强度和模量有显著影响,垂直纤维方向的弯曲强度比平行纤维方向的弯曲强度低90%以上,最大变形降低68%;在挠度相近的条件下BFRP波纹板套衬比波纹钢板套衬质量减轻40%~60%,结构安全系数提高1.7~1.9倍,结构的弹性变形能力大大提升。

摘要：变体飞行器的结构既需要改变气动外形,也需要传递载荷。针对一种变体翼尖的设计需要,使用能量方法,构建了等效力学模型。在实现对波纹板刚度特性等效替代的同时,获得了波纹板整体应变与结构内局部应变的转换关系,从而可以通过对波纹板局部材料进行失效判定,实现对波纹板整体失效应变的预测;经过实验验证,该等效力学模型的解析解与实验值相比平均误差在10%以内。通过对波纹板几何尺寸进行参数分析,获得了单元几何参数对波纹板失效应变和等效刚度的影响关系。最终,针对变体飞行器承载与变形的设计需要,对波纹板进行了优化设计,进一步评估了波纹板结构的强度与刚度特性,为变体翼尖的设计提供了依据。

摘要：根据我国石油气体管道阻火器实验的国家标准(GB13347—92),对6组ⅡA类气体波纹板阻爆燃型阻火器进行了实验探究,得到了相应的阻火速度。实验结果表明:阻火器扩张比、阻火芯狭缝通道长度以及狭缝截面形状是影响阻火速度的主要因素。通过分析以上3个因素对阻火速度的影响,得出了阻火速度与阻火器基本参数的拟合公式。结果表明:阻火速度与狭缝通道的长度、扩张比的平方成正比,与狭缝截面三角形的特征尺寸成反比。

摘要：耐撞性是民机机身结构设计的一项重要要求。为了研究以波纹板为吸能结构的机身结构能量吸收特性和冲击响应特性,针对常规的机身构型,提出了3种货舱地板下部波纹板布局形式,建立了相应的机身段有限元模型,对机身垂直撞击刚性地面的情况进行分析。获得了不同布局形式下的波纹板变形模式和能量吸收情况,以及机身段的破坏模式、能量吸收情况和座椅处的过载-时间历程。3种布局的对比分析表明,在机腹隔框下端和蒙皮之间布置波纹板,可以使机身下部结构的破坏模式稳定,显著降低座椅处的过载峰值,缩短高过载脉宽,有效提高机身结构的耐撞性。

摘要：为有效降低导管架平台上部组块重量,针对导管架平台120人生活楼结构,提出生活楼外壁取消斜撑、直接采用波纹板进行承载的结构设计方案.针对生活楼局部框架波纹板模型,探讨SACS模拟波纹板结构的方法和波纹板网格划分密度,在此基础上,采用SACS建立生活楼整体结构的有限元模型,对88种载荷组合工况进行计算,引入强度增强系数和刚度增强系数,深入分析对比波纹板与斜撑对生活楼结构的强度和刚度贡献.结果表明,波纹板对结构的刚度贡献大于斜撑,对大部分杆件的强度贡献亦大于斜撑,因此在考虑波纹板承载的基础上,生活楼外壁取消斜撑的结构设计方案是可行的.

摘要：复合材料波纹板稳定性是飞机机翼结构设计需要考虑的重要方面,是目前飞机结构设计中的一大难点。为了建立波纹板屈曲的数值分析方法,对复合材料波纹板在剪切载荷作用下的屈曲进行试验、工程算法和有限元方法研究。通过试验,探索了3种不同波长的复合材料波纹板的屈曲载荷和破坏载荷;采用工程算法和有限元方法计算了8种不同波长的复合材料波纹板屈曲载荷,并与试验结果进行了比较。在试验和分析研究的基础上,初步提出了对复合材料波纹板屈曲载荷计算值进行修正的修正因子。结果表明,波纹板屈曲载荷的工程计算值大于试验值,而有限元计算值小于试验值,且随着波长的增大,两种方法相对于试验结果的计算误差越来越大。计算结果也表明,所提出的计算载荷修正因子可以有效地对有限元计算值和工程计算值进行修正,使修正后的计算值接近于试验值。

摘要：飞机机翼的墙腹板广泛采用复合材料波纹板结构,该结构在剪切载荷作用下的屈曲可靠性是其设计中必须考虑的因素。基于波纹板等效拉伸和弯曲刚度模型,采用Ritz法和最小势能原理,推导了复合材料波纹板临界剪切屈曲载荷的计算方法;充分考虑复合材料属性及外载荷中存在的不确定性,采用区间向量实现不确定参数的定量化;借助参数顶点法确定屈曲载荷因子的上下界,提出了剪切载荷作用下屈曲可靠性的区间分析方法;利用区间可能度指标刻画剪切屈曲可靠度,建立了含不确定参数的复合材料波纹板区间可靠性优化模型。数值算例表明,该方法与有限元方法(FEM)相吻合,优化结果验证了所建立的区间可靠性优化模型及算法的有效性。

摘要：为了推动微穿孔吸声体(MPA)在工程中的实际应用,本文采用数值仿真方法,研究了有限尺寸的微穿孔波纹板吸声体的吸声性能.首先,基于微穿孔板阻抗理论,并将平面波谱法和有限元分析方法耦合起来,构造了微穿孔波纹板吸声体(CMPA)的三维仿真模型,给出了在声波垂直入射和斜入射工况下,吸声体声学性能的计算列式;然后,应用有限元软件COMSOL,模拟了有限周期CMPA的吸声性能,分析了波纹深度和波纹间距与吸声性能之间的关系,以及声波入射方向对吸声性能的影响;最后,为改善吸声体对声波方向的敏感性,设计了双向波纹状微穿孔板吸声体.结果表明,在声波垂直入射和斜入射的工况下,相对于传统的平直微穿孔板吸声体,波纹板吸声体具有更好的吸声性能,包括更高的吸声系数和更宽的有效吸声频带;双向波纹板吸声体能显著改善单向波纹板对声波入射方向的敏感性,实现在更大声波入射角范围内的有效吸声,如当入射声波方位角任意且入射角在0°~45°范围内时,双向波纹板吸声体,在500~2500 Hz范围内的吸声系数都大于0.7,表现出了优良的吸声性能.

摘要：针对可挥发性有机物(VOCs)的低温脱除,采用波纹通道可破坏不凝气(NCG)层积聚、减小低温相变脱除传质阻力。本文建立了针对锯齿波纹板通道内少量R134a与氮气混合气的低温相变脱除的二维模型,揭示了锯齿齿板底角角度对R134a相变脱除效果的影响特性。结果表明,与平板通道相比,本文采用的对照组等腰三角锯齿波纹板可显著提升单位面积冷壁面上R134a的脱除效率,在本研究条件下R134a时空平均相变速率(α)为0.1268g/(m^(2)·s),提高了144.6%;锯齿波纹板底角(θ)增加时,NCG层在近冷壁面处会依次发生贴壁流动、脱壁掺混,最终形成稳定漩涡的流动阻滞区。当θ为13.30°~35.45°时,NCG层发生显著的脱壁掺混,α在0.082~0.1268g/(m^(2)·s)之间;当θ=17.46°时,α达到最大值0.1268g/(m^(2)·s)。当θ过大或过小时,脱壁掺混效果都将衰减,α在较低的水平。本文对用于低浓度VOCs的冷凝-冻结脱除的锯齿波纹板结构设计具有参考意义。

摘要：对于波纹板结构几何布局可调优化问题,应力、位移约束函数均为几何设计变量的高度非线性隐函数,因此,为求解位移、应力函数的敏度需要花费大量的计算时间.为此,本文通过分析问题的力学模型、在广义逆意义下,建立了应力与设计变量间的一个显式关系式,并由此获得应力敏度,而位移敏度则按文献[1]中方法获得.文中方法在不增加太多空间的前提下,减少了计算量,提高了收敛速度,最后还用本文方法对电除尘器侧墙进行了优化设计,优化效果是明显的.