薄壁加筋壳强度变差系数仿真预估方法研究

针对运载火箭结构价格昂贵,通过试验获取强度变差系数困难问题,提出了基于产品实测数据仿真预估强度变差系数方法。以轴压载荷作用下的1 m直径薄壁正交网格加筋圆柱壳试验件为对象,开展了实现技术途径及试验验证研究。测量并统计试验产品材料性能、结构尺寸及几何形貌不确定性;应用双重傅立叶级数对实测几何形貌表征,将其引入到结构理想有限元分析模型,实现极限强度精确仿真分析;采用混沌多项式展开(Polynomial Chaos Expansion, PCE)代理模型,实现考虑关键参数不确定性的极限强度高效模拟打靶和强度总体变差系数预估;并开展了3个试验件的轴压强度破坏试验验证。结果表明,预估的强度变差系数可很好包络试验样本变差系数,具有较高可靠性的同时,相对历史统计数据有较大降低,对实现结构可靠性安全系数的精确量化设计,挖掘现代先进结构承载潜力有重要意义。     

某导弹弹性减振结构可靠性计算与分析

结构强度的可靠性设计，在型号的研制生产中具有重要的地位，但往往容易被所视。根据结构的载荷、材料性能、尺寸，并按强度设计规范的要求选取安全系数后进行结构设计，是保证结构可靠性的重要环节。通过对某导弹弹体单机的减辱结构受力分析，对应力与强度的变差系数、安全系数、可靠性系数进行了计算，进而给出了可靠度。根据计算结果， 提高结构可靠度的有效技术途径，确保了该结构的安全性和可靠性。     

火箭结构可靠性设计分析

本文为火箭结构可靠性设计分析的综合性报告。从实用观点,考虑到可靠性设计的合理性以及传统安全系数设计的方便性,提出可靠性安全系数法。可靠性安全系数常比传统安全系数小,因而,在满足所要求的可靠性指标情况下,常可使结构重量减轻。 文中讨论了结构可靠性设计指标与分配;简介了可靠性设计的一般方法;通过可靠性安全系数,把可靠性设计与试验检验直接相联系,列出了试验检验算式。此外,综述了结构强度统计中的一些具体问题。文中给出了有关结构强度变差系数及可靠性安全系数图表,供查用。     

结构的可靠性设计

讨论已知变差系数条件下的两种结构可靠性设计方法。介绍可靠性安全系数算式。推荐使用可靠性安全系数设计方法。给出了计算实例。     

用蒙特卡洛法求解结构可靠性中的几个问题

本文使用蒙特卡洛法,求解结构可靠性中的几个主要问题:复杂算式的变差系数分析,复合载荷作用下的结构可靠性分析,可靠性安全系数中各个因素的影响。给出分析方法,计算结果和一些图表,结果较满意。文中所述问题,用普通方法不易获得结果。     

结构刚度指标统计确定

提供两种方法，确定结构刚度指标。第一种方法是已知刚度变差系数Ｃｆ，确定结构刚度指标。第二种方法是借助卡埃分布表，确定结构刚度指标。这两种方法都能得到满意的结果。文中还列举了许多实例，并指出了需要注意的问题。     

超硬铝合金整体精车加工成型壳体及其轴压稳定性研究

本文首先简要讨论了飞行器壳体采用超硬铝合金材料、整体精车加工成型设计出优点，它对小尺寸再入飞行器设计有重要意义和应用价值。接着对超硬铝合金ＬＣ４整体精车加工成型壳体进行较详细的研究。给出了六个试件的轴压试验结果，并用小样件统计方法进行了统计分析。试验结果表明：与过去试件的试验结果相比，临界应力系数提高近一倍。散布度明显减小。对临界应力系数给出的强度变差系数值和概率下限值可供设计使用。     

球底翻边大开孔强度分析

本文通过大量计算及试验分析!否定了以最大应力点的最大经向表面应力作为 翻边开孔强度分析的基准。根据结构受力特点及实践经验,提出了以基准点环向中 面应力作为分析翻边开孔强度的基准,并引入了结构材料强度系数Φ。从而提出了 计算翻边开孔强度的新方法。 本文还提出了翻边半径r_o越小,基准点环向中面应力集中系数α_(A2中)越大;理论法 兰管长度l越长,α_(A2中)越大的新观点。 上述新方法及新观点均已得到试验验证。     

固体火箭发动机壳体特性系数

讨论了固体火箭发动机壳体特性系数的定义,给出了钢壳体和纤维缠绕壳体特性系数的表达式。结果表明,壳体特性系数不仅与壳体材料的比强度有关,还与壳体封头结构及圆筒长径比有关;对纤维缠绕壳体,特性系数还与纤维的体积含量有关。因此,将壳体特性系数作为壳体材料的性能常数是不正确的。在其他条件相同的情况下,增加圆筒长度是提高壳体特性系数的有效方法。     

强度计算中的边界条件

力学中的边界条件对结构的强度和刚度有着十分重要的意义，在结构的应力，变形和稳定性计算时，应针对不同问题的受力情况和不同的支承情况来选取边界条件。文中给出了固支，铰支和弹性支持等边界条件相对应的支承情况以及稳定性计算中的支持系数，可供结构设计和强度工作者参考。     

树脂含量对芳纶纤维/环氧复合材料性能的影响

研究了树脂含量对芳纶纤维／环氧复合材料的性能的影响，主要是浸胶纤维强度，压力容器中纤维强度的发挥系数，容器特性系数pV/Wc。给出了按混合定律计算复合材料强度的修正系数，提出了对容器进行表面处理以改善其内外层含胶量的均匀度，并进行了实验，实验证明，容器内外层树脂含量分布更为均匀，容器的性能得到提高。     

发射车车架结构动强度计算

半挂车车架是导弹发射车的关键结构，在路面不平度的随机激励下，结构的力学特性和动响应是车架设计和结构安全可靠的重要依据。本文建立的半挂车车架结构有限元计算模型具有新颖性和优越性。用实测路面不平度数据作为激励计算发射车车架的动响应具有重要的实用价值。对动荷系数进行了探讨，并给出了最大动应力值作为车架结构设计时的动强度参考。     

基于层合板基本性能数据的复合材料层合结构的强度校核方法

通过对[0/45]_8,[0/9]_8两种铺层的玻璃/环氧管状试样做双向载荷强度实验,发现基于层合板基本强度数据的Tsai—Wu准则失效包络线比基于单向板基本性能数据的失效包络线与实验结果的吻合要好得多。特别是按两个单轴强度比值做双轴强度实验确定相互作用系数,其强度曲线比选取相互作用系数F_(xy)~(?)=-1/2的方法与实验结果更为吻合。     

考虑螺纹细节的螺栓预紧过程仿真分析研究

采用考虑螺纹细节的有限元模型对螺栓预紧过程进行仿真分析。研究了摩擦系数、支撑结构材料对螺栓扭矩系数、受力变形和螺纹扣的受力分配的影响。提出了根据螺栓变形计算螺栓相对刚度系数的方法。与传统的理论和经验结果对比表明,基于该精确模型的仿真能准确反映螺栓预紧过程,提高螺栓预紧力设计和强度校核准确度,为实现复杂连接结构螺栓预紧力精确设计和验证提供了有效解决途径。     

固体火箭发动机复合材料壳体特征系数研究

采用多项式拟合算法解析封头外型面曲线方程,实现了封头质量的精确求解,获得了复合材料壳体各结构参数与特征系数间的耦合关联解析式。基于理论表达式,系统研究了长径比、开口比等结构参数对特征系数的影响作用规律。结果表明,壳体特性系数不仅与壳体基础材料性能及工艺特性有关,还与封头结构形式、长径比等结构参数有关。长径比对壳体特征系数影响显著,工程应用中的绝大多数壳体,长径比位于特征系数显著变化区间,壳体特征系数受封头结构参数的影响较大。实际应用中,如用特征系数评估纤维性能及工艺水平,应固化壳体结构参数。构造了复合材料壳体缠绕性能表征修正系数,通过该系数可实现对不同纤维材料、不同结构壳体综合缠绕性能优劣的同台评估。     

碳纤维/PBO纤维层间混杂复合材料性能

分别采用HTA-P30碳纤维、T800碳纤维与PBO纤维进行了层间混杂,研究了不同的混杂比、不同性能的碳纤维以及不同的粘接界面对PBO/碳纤维复合材料的拉伸性能和层间剪切性能的影响。试验结果表明,T800与PBO纤维混杂后,复合材料的强度表现出混杂负效应,而模量和层间剪切强度表现出混杂正效应,且均随混杂比的增大而降低。PBO纤维经过表面处理后,提高了混杂复合材料的弱界面层粘结性能,从而强度、模量、层间剪切强度的混杂效应系数均有不同程度的增大,尤其是层间剪切强度的混杂效应系数提高程度很大,并且与纤维的表面状态密切相关。随着PBO纤维的混入,可降低复合材料性能的分散性(离散系数),提高质量可靠性。     

加工不锈钢用丝锥的切削性能试验

不锈钢韧性大,导热性差,热强度高,线膨胀系数大,冷硬趋势强,加工变形严重,攻丝时容易崩刃或“抱锥”。为寻找影响攻丝的主要原因,以求确定丝锥结构的较好型式和几何参数的合理数值,用M10以下不同规格、不同结构的丝锥来加工不锈钢和其他不同材料进行切削性能试验。经过对比验证,得出了正确的结论,从而为进一步提高加工不锈钢用丝锥的设计质量提供了可靠依据。     

方舱淋雨试验

国军标对方舱淋雨试验淋强度的规定，淋雨试验场，淋雨试验方法，淋雨试验总有水量乘水力系数换算成试验实际的淋雨强度，淋雨试验不易一次通过的思考。     

结构比强度及其在优化设计中的应用

本文从结构重量角度推导了比强度(含比模量)表达式,分析了对同一材料不同比强度的关系,给出了比强度在结构动态分析中及结构优化设计中的应用。     

2000年前固体推进剂的发展趋势

固体推进剂的发展趋势与战术和战略导弹的发展有密切关系。战略导弹对推进剂的要求就战略导弹而言,研究推进剂的比冲和密度比冲是十分必要的,这项研究工作应与降低结构系数的其它技术(如采用高强度比的纤维缠绕壳体和先进的喷管和防热层材料)和核弹头的小型化研究相配合。装药比冲提高以后,可以针对不同任务,进行灵活的设计和使用。例如: