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格构式钢柱在冲击作用下动态响应的有限元分析 被引量:5
1
作者 崔凯 张永胜 郭昭胜 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第4期1551-1557,共7页
格构式钢柱广泛应用于工业厂房排架柱或高大独立支柱,服役期间易受荷载的侧向冲击作用。基于Abaqus/Explict有限元软件对不同冲击能量和冲击位置下格构式钢柱的动态响应进行有限元分析。结果表明:悬臂试件在冲击位置较低时的冲击力时程... 格构式钢柱广泛应用于工业厂房排架柱或高大独立支柱,服役期间易受荷载的侧向冲击作用。基于Abaqus/Explict有限元软件对不同冲击能量和冲击位置下格构式钢柱的动态响应进行有限元分析。结果表明:悬臂试件在冲击位置较低时的冲击力时程曲线发展趋势与两端简支试件相似,变形破坏由剪切效应控制。随冲击作用位置的升高,试件的残余侧移增大,抗冲击承载力不断下降,变形破坏由弯曲效应控制;增大冲击能量,冲击力峰值和冲击力持时明显增加,并造成更大的残余变形。 展开更多
关键词 格构式钢柱 动态响应 冲击位置 冲击能量
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基于小波变换的冲击载荷定位研究 被引量:3
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作者 许锋 聂宏 +1 位作者 陈怀海 鲍明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第24期2143-2145,共3页
在动载荷识别过程中引入小波变换研究了弹性波在固体内传播的散射特性,提出了利用实测响应的小波变换确定冲击载荷位置的方法。系统实测响应的小波变换峰值对应于散射波的到达时刻,入射波比反射波贡献明显而其最大峰值则对应着入射波的... 在动载荷识别过程中引入小波变换研究了弹性波在固体内传播的散射特性,提出了利用实测响应的小波变换确定冲击载荷位置的方法。系统实测响应的小波变换峰值对应于散射波的到达时刻,入射波比反射波贡献明显而其最大峰值则对应着入射波的到达时刻,从而可以取得载荷激励与多个响应测量之间的时滞,进而通过散射波群速度与时滞间的关系确定动态载荷的作用位置。计算结果表明,该算法有效地将冲击载荷的定位研究化为一非线性优化问题,避免非线性方程求解上的困难。 展开更多
关键词 散射波 小波变换 冲击位置 时滞 优化 冲击载荷定位
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木柱抗横向冲击性能研究
3
作者 罗卓卓 张继承 +2 位作者 杜国锋 毛振豪 马乾坤 《森林工程》 北大核心 2023年第6期208-216,共9页
为研究圆木柱抗冲击性能,利用自主设计的简易落锤式试验机对圆木柱进行横向冲击试验。运用高速相机记录各试件在冲击过程中裂缝的发生、发展直至破坏的全过程,并且利用数字图像相关技术(digital image correlation method,DIC)获得试件... 为研究圆木柱抗冲击性能,利用自主设计的简易落锤式试验机对圆木柱进行横向冲击试验。运用高速相机记录各试件在冲击过程中裂缝的发生、发展直至破坏的全过程,并且利用数字图像相关技术(digital image correlation method,DIC)获得试件的位移云图和冲击挠度,分析冲击高度和冲击位置等关键因素对木柱横向冲击动力响应的影响。结果表明,试件在冲击荷载作用下的整体变形表现为由受拉引起的弯曲变形,裂缝首先在试件底部产生,然后迅速在侧面并向上发展。随冲击位置由跨中向支座处靠近,对应的挠度越来越小,即跨中为最不利冲击位置,而冲击位置对冲击力峰值和冲击持续时间的影响有限。 展开更多
关键词 圆木柱 横向冲击 冲击位置 数字图像相关
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薄柔H型钢柱抗侧向冲击性能研究 被引量:3
4
作者 路国运 陈鹏程 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第6期736-742,共7页
基于经实验校核的非线性有限元模型,重点对影响薄柔H型钢柱在侧向冲击荷载下力学性能的主要因素如冲击速度、冲击质量、冲击位置、轴压力等进行了分析。结果表明,冲击能量的增加导致钢构件耗能的增加;冲击时间主要由冲击质量决定;最大... 基于经实验校核的非线性有限元模型,重点对影响薄柔H型钢柱在侧向冲击荷载下力学性能的主要因素如冲击速度、冲击质量、冲击位置、轴压力等进行了分析。结果表明,冲击能量的增加导致钢构件耗能的增加;冲击时间主要由冲击质量决定;最大冲击力主要由冲击速度决定。同时冲击速度使钢构件单位位移下的耗能提高,而冲击质量并不能改变构件在单位位移下的耗能。随着轴压力的增大,冲击力降低,撞击处位移增大,耗能逐渐增大,且轴压力对构件耗能在冲击力平台阶段的影响显著。研究结果可为薄柔构件冲击设计提供参考。 展开更多
关键词 薄柔H钢柱 侧向冲击 冲击能量 轴压力 冲击位置
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损伤位置对发动机叶片振动疲劳的影响研究
5
作者 杨硕 赵娜 +3 位作者 马梁 张桂昌 张晓鹏 杜天玮 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期97-102,132,共7页
为研究外物损伤冲击位置对航空发动机叶片疲劳极限的影响,基于落锤冲击试验系统,对TC4钛合金叶片模拟试件分别进行了边缘冲击和面心冲击等2种外物损伤试验;在此基础上,对缺口试件和光滑试件分别进行振动疲劳试验,获得损伤试件缺口几何特... 为研究外物损伤冲击位置对航空发动机叶片疲劳极限的影响,基于落锤冲击试验系统,对TC4钛合金叶片模拟试件分别进行了边缘冲击和面心冲击等2种外物损伤试验;在此基础上,对缺口试件和光滑试件分别进行振动疲劳试验,获得损伤试件缺口几何特征,并得到了不同冲击位置下的TC4叶片振动疲劳极限。结果表明:面心冲击比边缘冲击造成的缺口宽度、深度、体积更大,缺口平均体积大46.7%;光滑试件疲劳裂纹的产生出现在试件缩颈处,外物损伤缺口均产生在缺口处;边缘冲击导致的叶片振动疲劳极限降低的程度反而要大于面心冲击,边缘冲击的疲劳极限较光滑试件下降了55.8%,面心冲击的疲劳极限较光滑试件下降了35.1%。 展开更多
关键词 外物损伤 冲击位置 TC4叶片 振动疲劳 疲劳极限
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基于行人保护法规和NCAP评价的试验精度分析 被引量:1
6
作者 张帆 徐世平 +2 位作者 李帆 邹阳 漆岸凌 《汽车实用技术》 2022年第8期92-97,共6页
在行人保护试验中,头型或腿型的冲击速度、角度和位置的精度对试验结果有重大影响。论文基于行人保护法规及新车碰撞测试评价规程对行人保护冲击模块的冲击速度、角度和位置的不同要求,分析了重力、摩擦、冲击器形状、汽车前部造型等因... 在行人保护试验中,头型或腿型的冲击速度、角度和位置的精度对试验结果有重大影响。论文基于行人保护法规及新车碰撞测试评价规程对行人保护冲击模块的冲击速度、角度和位置的不同要求,分析了重力、摩擦、冲击器形状、汽车前部造型等因素对冲击速度、角度和位置的影响,并提出一种保障冲击速度、角度和位置精度的补偿方法。最后以电磁式行人保护冲击试验设备为载体,通过试验验证了该补偿方法的有效性。 展开更多
关键词 行人保护 试验精度 新车碰撞测试评价 冲击速度 冲击角度 冲击位置
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低速冲击下钢筋混凝土深梁抗冲击性能及其损伤评估 被引量:2
7
作者 项长生 孙伟 周宇 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期113-121,共9页
为研究钢筋混凝土深梁在低速冲击下的抗冲击性能和损伤机理,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同冲击速度下深梁动力响应进行模拟.分析深梁的动态损伤过程及横截面的损伤分布,采用截面损伤因子对钢筋混凝土深梁的损伤程度进行定量评估;... 为研究钢筋混凝土深梁在低速冲击下的抗冲击性能和损伤机理,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对不同冲击速度下深梁动力响应进行模拟.分析深梁的动态损伤过程及横截面的损伤分布,采用截面损伤因子对钢筋混凝土深梁的损伤程度进行定量评估;进一步分析边界条件、冲击位置对深梁抗冲击性能和损伤的影响.分析结果表明:建立的模型可以合理模拟低速冲击下深梁的动力响应;低速冲击下深梁先在局部范围内形成损伤,再向整体扩展,在回弹变形阶段冲击位置处局部损伤二次增大;冲击速度对深梁冲击位置附近的截面损伤程度影响显著;增强边界约束条件,能够提高低速冲击下深梁承载力,降低损伤程度;冲击位置对深梁的竖向变形和破坏位置有明显影响,但对损失程度影响轻微. 展开更多
关键词 钢筋混凝土深梁 低速冲击 损伤评估 边界条件 冲击位置
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冲击位置对三明治型复合板材冲击性能的影响分析 被引量:2
8
作者 闫学通 贾立霞 +1 位作者 刘君妹 申晓 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期58-61,共4页
釆用高强低伸工业涤纶为原料,加工织造了机织间隔织物,对间隔织物空间进行泡沫填充,面层与树脂进行复合,制成了三明治型复合材料板材。测试了冲击位置不同时复合板材耐冲击性能和冲击前后板材的侧压性能,分析了冲击位置对三明治型复合... 釆用高强低伸工业涤纶为原料,加工织造了机织间隔织物,对间隔织物空间进行泡沫填充,面层与树脂进行复合,制成了三明治型复合材料板材。测试了冲击位置不同时复合板材耐冲击性能和冲击前后板材的侧压性能,分析了冲击位置对三明治型复合板材耐冲击性能的影响。结果表明,相同冲击能量作用下,冲击位置不同时,复合板材的表观破坏和冲击后侧压性能均有差异。在间隔织物规格相同的情况下,冲击位置在接结点处的板材表观冲击损伤大,但冲击发生在接结点处的板材受冲击后,所能承受的侧压载荷相对较大。 展开更多
关键词 机织间隔织物 三明治型复合板材 冲击位置 冲击性能 侧压性能
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多点冲击荷载作用下单层球面网壳试验研究 被引量:1
9
作者 吴长 杨佑佩 +1 位作者 苟宝龙 张瑞芹 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1271-1279,共9页
为研究网壳结构在多点冲击荷载下的动力性能,本文通过对K6型单层球面网壳进行多点弹性冲击试验研究,分析冲击过程关键杆件动应变峰值,关键节点位移峰值及加速度时程曲线,发现冲击点数量和冲击位置对网壳结构冲击区的动力响应影响较大。... 为研究网壳结构在多点冲击荷载下的动力性能,本文通过对K6型单层球面网壳进行多点弹性冲击试验研究,分析冲击过程关键杆件动应变峰值,关键节点位移峰值及加速度时程曲线,发现冲击点数量和冲击位置对网壳结构冲击区的动力响应影响较大。通过ANSYS/LS-DYNA建立了试验模型的等尺寸模型,综合对比试验与数值模拟结果发现:模拟结果与试验结果吻合较好,结构动力响应变化趋势相同。研究发现:随着冲击点数的增加,网壳冲击区的应变、位移及加速度逐渐增加;在相同的冲击点数量及冲击速度下,冲击点越集中,网壳结构冲击区的应变、位移及加速度越大;当冲击点数量一定时,冲击点距离网壳结构顶点越远,网壳结构冲击区的位移越小。 展开更多
关键词 网壳结构 多点冲击 试验研究 数值模拟 动力响应 节点刚度 冲击位置 材料应变率
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信号对称性下的冲击损伤识别方法
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作者 许龙涛 辛士红 +2 位作者 韩彦伟 杜翠 王文胜 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1103-1108,共6页
针对被动式冲击监测技术,为了同时识别冲击位置和判断损伤有无,本文提出了基于信号对称性的冲击损伤识别方法.如何快速估计冲击位置并确定潜在的损伤位置是保证航空结构安全的重要任务,本文以铝板结构为对象,研究了平板结构的外部冲击... 针对被动式冲击监测技术,为了同时识别冲击位置和判断损伤有无,本文提出了基于信号对称性的冲击损伤识别方法.如何快速估计冲击位置并确定潜在的损伤位置是保证航空结构安全的重要任务,本文以铝板结构为对象,研究了平板结构的外部冲击损伤识别问题.本方法分两方面,一是冲击位置识别,二是冲击损伤有无的判断.首先,冲击位置识别方法分两步,第一步是利用信号能量来估计冲击子区域;第二步是利用重心法来进一步估计冲击位置.其次,针对冲击损伤有无的判断,利用信号对称性来判断是否有损伤发生.结果表明:所提出的冲击损伤识别方法可以有效估计冲击位置和判断损伤是否发生. 展开更多
关键词 结构健康监测 冲击位置 冲击损伤 对称性
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大线能量焊接热模拟试件冲击韧度差异分析 被引量:1
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作者 李少英 韩毅华 +2 位作者 朱立光 李琨 高爱民 《铸造技术》 CAS 北大核心 2017年第3期677-679,692,共4页
针对DH36高强船板钢进行了焊接热模拟实验,分别检测了试件中心和距中心2 mm处的-20℃的低温冲击韧度,并观察了相应位置的金相组织。与实际焊接接头中距熔合线2 mm处和距熔合线5 mm处的低温冲击韧度以及金相组织进行了比较分析。结果表明... 针对DH36高强船板钢进行了焊接热模拟实验,分别检测了试件中心和距中心2 mm处的-20℃的低温冲击韧度,并观察了相应位置的金相组织。与实际焊接接头中距熔合线2 mm处和距熔合线5 mm处的低温冲击韧度以及金相组织进行了比较分析。结果表明,焊接热模拟试件中心冲击功低于距中心4 mm处的冲击功,原因在于该位置的金相组织中含有大量的魏氏组织,降低冲击韧度。此外,就冲击功和金相组织而言,焊接热模拟试件距中心4 mm处与实际焊接接头中距熔合线2 mm处相近。 展开更多
关键词 大线能量 焊接热模拟 冲击位置 冲击韧度
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曲面夹胶钢化玻璃抗冲击性能数值分析
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作者 万重重 《洛阳理工学院学报(自然科学版)》 2020年第4期18-23,共6页
曲面夹胶钢化玻璃广泛应用于建筑装饰中,其抗冲击性能的好坏影响玻璃安全性能,利用有限元软件ABAQUS对曲面夹胶钢化玻璃的冲击试验数值模拟,研究冲击过程玻璃的力学特性。结果表明:若冲击位置靠近曲面夹胶钢化玻璃的左侧,则在该冲击位置... 曲面夹胶钢化玻璃广泛应用于建筑装饰中,其抗冲击性能的好坏影响玻璃安全性能,利用有限元软件ABAQUS对曲面夹胶钢化玻璃的冲击试验数值模拟,研究冲击过程玻璃的力学特性。结果表明:若冲击位置靠近曲面夹胶钢化玻璃的左侧,则在该冲击位置处,左侧应力波动大于右侧,且越是靠近冲击位置的边缘越早发生应力波的反射,当小球以相同速度冲击曲面夹胶钢化玻璃中线处时,玻璃更容易破碎。 展开更多
关键词 曲面夹胶钢化玻璃 数值分析 冲击位置
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相对冲击位置和补片层数对胶接修理CFRP复合材料层合板抗冲击性能的影响 被引量:12
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作者 孙振辉 铁瑛 +1 位作者 侯玉亮 李成 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1114-1123,共10页
本文针对碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料修补结构,基于连续损伤力学和粘结单元模型,在ABAQUS软件中对低速冲击载荷下不同冲击位置和补片层数的CFRP复合材料层合板内部和层间损伤进行了数值分析,并与试验结果进行了对比。选择相对冲击... 本文针对碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料修补结构,基于连续损伤力学和粘结单元模型,在ABAQUS软件中对低速冲击载荷下不同冲击位置和补片层数的CFRP复合材料层合板内部和层间损伤进行了数值分析,并与试验结果进行了对比。选择相对冲击位置为0mm、10mm、20mm、30mm和40mm时对应的五种修补结构,通过数值计算和试验,获得了修补结构在低速冲击过程中的冲击力、冲击能量等数据。在保持补片单层厚度不变的前提下,使补片层数从1层增加到5层,计算获得了修补结构的低速冲击响应。研究结果表明:冲头接触修补结构时会对补片造成较大的损伤,补片可以提高含孔损伤母板的抗冲击性能;冲击点离修补结构损伤孔越近,结构受冲击所产生的分层损伤越严重;增加补片的层数可以提高修补结构的抗冲击性能;通过对补片层数进行优化,得到优化层数为2,其对应的修补结构与无修补结构相比分层损伤面积减少了19.9%,较好地提升了母板的抗冲击性能。 展开更多
关键词 复合材料 胶接修补 相对冲击位置 补片层数 低速冲击
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基于光纤光栅传感器内埋的复合材料加筋板冲击位置识别 被引量:6
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作者 王文娟 宋昊 +1 位作者 吴天 薛景锋 《航空制造技术》 2016年第15期103-109,共7页
光纤光栅传感器是实现复合材料内部结构健康监测的最佳选择,可实现对复合材料冲击载荷位置的实时识别,锁定损伤区域,视情检测,提高效率,减小安全隐患。将光纤光栅传感器在复合材料层合板预浸料阶段埋入,通过热压罐固化方式成型为一体化... 光纤光栅传感器是实现复合材料内部结构健康监测的最佳选择,可实现对复合材料冲击载荷位置的实时识别,锁定损伤区域,视情检测,提高效率,减小安全隐患。将光纤光栅传感器在复合材料层合板预浸料阶段埋入,通过热压罐固化方式成型为一体化结构,研究传感器对层合板不同位置载荷冲击的识别技术;并将12支光纤光栅传感器内埋于航空飞机典型复合材料加筋板结构,通过互相关函数算法成功实现了小尺寸加筋板结构的冲击定位判别。 展开更多
关键词 复合材料 光纤光栅传感器 内埋 冲击位置识别
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修形渐开线斜齿轮啮入冲击计算 被引量:2
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作者 贾超 姚立纲 +1 位作者 张俊 方宗德 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期58-65,80,共9页
为更精确计算修形渐开线斜齿轮的啮入冲击力,提出了一种修形渐开线斜齿轮啮入冲击力的计算方法。基于齿面接触仿真,建立了综合考虑齿面修形和负载变形引起的基节差条件下未发生边缘接触时的齿轮副齿面-齿面接触仿真模型,以及发生边缘接... 为更精确计算修形渐开线斜齿轮的啮入冲击力,提出了一种修形渐开线斜齿轮啮入冲击力的计算方法。基于齿面接触仿真,建立了综合考虑齿面修形和负载变形引起的基节差条件下未发生边缘接触时的齿轮副齿面-齿面接触仿真模型,以及发生边缘接触时的齿轮副顶点-齿面接触仿真模型,计算了修形斜齿轮啮入冲击位置随负载在修形齿面齿廓和齿向两个方向上的变化结果,并根据轮齿接触瞬时的能量守恒原则来求解啮入冲击力。基于提出的啮入冲击力计算方法和遗传优化算法建立了齿面修形优化设计模型,结合算例完成了啮入冲击力最小的齿面修形优化设计。研究结果表明:转速和负载对啮入冲击力产生较大的影响,在设定的载荷范围内,修形齿轮副啮入冲击力得到了有效减小;齿轮副边缘接触会导致啮入冲击力迅速增大,修形设计中应避免。 展开更多
关键词 渐开线斜齿轮 齿面修形 边缘接触 啮入冲击位置 啮入冲击
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基于小波包变换及相关系数法的复合材料层合板冲击位置识别研究 被引量:2
16
作者 郭松 何顶顶 《航天器环境工程》 2017年第5期464-470,共7页
复合材料较为广泛应用于航空、航天等工程领域,但对冲击载荷十分敏感。因此,对复合材料结构承受的冲击载荷进行在线监测以及冲击位置的实时识别具有重要意义。文章以复合材料层合板为研究对象,基于两个冲击位置的距离越靠近则接收到信... 复合材料较为广泛应用于航空、航天等工程领域,但对冲击载荷十分敏感。因此,对复合材料结构承受的冲击载荷进行在线监测以及冲击位置的实时识别具有重要意义。文章以复合材料层合板为研究对象,基于两个冲击位置的距离越靠近则接收到信号幅频特性相似度越高的特点,采用FBG光纤光栅传感器,通过小波包变换的方法来提取能量特征向量,同时结合相关系数法来实现复合材料层合板的冲击位置识别。在480 mm×480 mm的复合材料层合板上开展冲击实验,8次实验皆完成了冲击位置识别,其中7个点距离误差为0 mm,实现精准识别,另一个点误差在6%以内。 展开更多
关键词 复合材料结构 冲击位置识别 小波包变换 相关系数法 FBG光纤光栅
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冲击孔位置对涡轮叶片冲击/气膜复合冷却特性影响的实验研究 被引量:1
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作者 程想 丁俣中 +2 位作者 万红牛 冀文涛 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期59-71,共13页
为研究冲击孔位置对空冷涡轮叶片冲击/气膜复合冷却特性的影响,选择4种具有不同冷却结构的涡轮叶片开展了综合换热实验。实验叶片由低导热系数的树脂材料制成,分别为仅有气膜冷却结构的叶片0、具有正向冲击孔的叶片1、具有偏置冲击孔的... 为研究冲击孔位置对空冷涡轮叶片冲击/气膜复合冷却特性的影响,选择4种具有不同冷却结构的涡轮叶片开展了综合换热实验。实验叶片由低导热系数的树脂材料制成,分别为仅有气膜冷却结构的叶片0、具有正向冲击孔的叶片1、具有偏置冲击孔的叶片2以及具有交错偏置冲击孔的叶片3。使用红外热像仪拍摄得到实验叶片表面温度分布。实验结果表明,涡轮叶片综合换热特性由内部冷却和外部冷却共同决定。在吹风比较大时,射流冲击强化了冷却剂和叶片内壁面之间的换热,导致具有冲击冷却结构的叶片1、2、3相对于叶片0综合冷却效率提升了3.1%~6.7%。其中,因为冲击孔偏置,叶片2和3的冲击强化换热区域相对独立于叶片表面气膜覆盖区域,所以叶片2和3的综合冷却效率分布更为均匀,且大于叶片1。叶片0仅有气膜冷却结构,紧邻气膜孔出流位置冷却剂动能较大,在气膜孔出口下游冷却剂再贴壁形成热防护,使得距离气膜孔较远的区域冷却效率升高。在吹风比较小时:仅有正向冲击的叶片1相对于叶片0的综合冷却效率有所提高;由于偏置冲击消耗了更多了冷却剂动能,叶片2和3的综合冷却效率相对于叶片0明显降低,当吹风比为0.2时,二者分别下降了6.7%和11.6%。 展开更多
关键词 涡轮叶片 冲击位置 冲击/气膜复合冷却 综合冷却效率
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冲击矿压的优化有限元分析
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作者 刘卫群 缪协兴 杨静 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期59-62,共4页
利用优化非协调元和杂交元分析了三河尖矿冲击矿压 ,并与 ANSYS程序的计算结果进行了比较 .认为优化有限元在冲击矿压乃至岩石材料的数值模拟中能给出更为精确的结果 ,也可减小大型计算中由于人力、机时所限粗分网格产生的误差 .分析中 ... 利用优化非协调元和杂交元分析了三河尖矿冲击矿压 ,并与 ANSYS程序的计算结果进行了比较 .认为优化有限元在冲击矿压乃至岩石材料的数值模拟中能给出更为精确的结果 ,也可减小大型计算中由于人力、机时所限粗分网格产生的误差 .分析中 ,采用了广义平均应力率准则来判断冲击点位置和冲击时刻 。 展开更多
关键词 优化有限元 冲击矿压预测 广义平均应力率准则 冲击位置 冲击时刻
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