一種基于囊壁骨架層的氣囊隔振器爆破壓力預(yù)測(cè)方法
發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 08:14
針對(duì)氣囊隔振器爆破壓力參數(shù)所需試驗(yàn)工作量較大且成本較高的問題,以某型JYQN氣囊隔振器為例,建立氣囊隔振器有限元模型,并分別得出氣囊承載特性曲線和簾線拉伸強(qiáng)力特性曲線。對(duì)比承載特性試驗(yàn)曲線結(jié)果表明,仿真模型精度較好。通過Weibull分布對(duì)芳綸簾線斷裂強(qiáng)力試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分散性擬合,將簾線斷裂強(qiáng)力期望值代入簾線拉伸特性曲線,得到氣囊隔振器預(yù)測(cè)爆破壓力。通過氣囊隔振器爆破壓力試驗(yàn)驗(yàn)證預(yù)測(cè)結(jié)果的精度,結(jié)果表明,結(jié)合簾線拉伸特性曲線和簾線斷裂強(qiáng)力建立的氣囊隔振器爆破壓力預(yù)測(cè)方法精度較高,該方法可用于JYQN系列氣囊隔振器爆破壓力的預(yù)測(cè)。
【文章來源】:艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(13)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
氣囊隔振器簡(jiǎn)化模型Fig.1Simplificationmodelofairspring
37.66.085y=2.77×104x2.7050.0910786.05.409y=2.93×104x8.8549.0211804.45.811y=2.75×104x10.9749.7312733.75.424y=2.80×104x9.9548.4913838.36.148y=2.84×104x0.0550.2014692.85.080y=2.82×104x3.5147.5815802.75.928y=2.72×104x8.8849.2616822.46.138y=2.77×104x35.1450.0917799.76.034y=2.70×104x22.3049.1718709.55.447y=2.70×104x32.1747.9419805.25.779y=2.87×104x30.1449.7320769.05.548y=2.79×104x9.0248.51圖4芳綸簾線Kevlar-119Fig.4AramidcordKevlar-119圖5CMT4303力學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)Fig.5CMT4303mechanicalexperimentalplatform第42卷劉健,等:一種基于囊壁骨架層的氣囊隔振器爆破壓力預(yù)測(cè)方法·27·
在仿真氣壓-載荷特性時(shí)[9],將隔振器上下蓋板固定,使用流體腔單元緩慢給氣囊充氣至設(shè)定值,查看上蓋板反作用力值,其結(jié)果如圖2所示。圖2氣壓承載特性曲線Fig.2Curveofpressureandload仿真結(jié)果線性擬合曲線為:y=20.092x+0.015。(8)R2擬合度=0.99。當(dāng)氣壓值為額定氣壓0.75MPa時(shí),氣囊仿真載荷值為15.08kN,與額定載荷值15.00kN的誤差僅為0.56%,表明該模型的氣壓承載特性仿真曲線仿真效果較好。2)簾線拉伸強(qiáng)力特性曲線利用流體腔單元緩慢給氣囊充氣至17.5MPa,提取各壓力下芳綸簾線最大拉力值,繪制簾線拉伸強(qiáng)力特性曲線如圖3所示,其表達(dá)式為:f=44.84P+15.47。(9)R2擬合度=0.999,表明曲線擬合精度較高。當(dāng)氣壓為17.5MPa時(shí),簾線的拉力值為800.2N。圖3簾線拉伸強(qiáng)力特性曲線Fig.3Curveofcordtensionandpressure3芳綸簾線斷裂拉伸試驗(yàn)3.1試驗(yàn)方案為研究芳綸簾線的斷裂性能,基于高強(qiáng)化纖長(zhǎng)絲拉伸性能試驗(yàn)方法[10]開展簾線斷裂拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)簾線的線密度和直徑分別為1670dtex,0.85mm,如圖4所示。3.2試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示,試驗(yàn)前將夾具以標(biāo)距500mm固定在試驗(yàn)機(jī)上,芳綸簾線纏繞夾持在上下夾具,保持簾線垂直于地面。將引伸儀夾持在簾線中間部分,設(shè)置標(biāo)定距離為200mm;設(shè)置預(yù)加力2N,以250mm/min加載速度開始試驗(yàn)。直至芳綸簾線拉伸斷裂停止試驗(yàn),記錄試驗(yàn)機(jī)斷裂強(qiáng)力值和引伸儀伸長(zhǎng)量,若斷裂位置在距離夾具端口5cm內(nèi),則該次試驗(yàn)數(shù)據(jù)作廢。共開展26次試驗(yàn),其中20次試驗(yàn)數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù),如表1所示。部分試驗(yàn)所得拉力-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣囊隔振器囊壁骨架層平衡性研究[J]. 趙應(yīng)龍,金著,何琳. 船舶力學(xué). 2017(07)
[2]艦船用高內(nèi)壓氣囊隔振器理論與設(shè)計(jì)[J]. 何琳,趙應(yīng)龍. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]壽命服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布、有置信度時(shí)概率疲勞S-N曲線的合理重構(gòu)[J]. 趙永翔,楊冰,彭佳純. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2007(04)
[4]JYQN艦用氣囊隔振器研究[J]. 趙應(yīng)龍,呂志強(qiáng),何琳. 艦船科學(xué)技術(shù). 2006(S2)
[5]回轉(zhuǎn)型氣囊隔振器的沖擊剛度研究[J]. 趙應(yīng)龍,何琳,呂志強(qiáng),胡宗成. 艦船科學(xué)技術(shù). 2006(S2)
博士論文
[1]機(jī)織物拉伸斷裂過程模擬及強(qiáng)度預(yù)測(cè)[D]. 陳國(guó)華.東華大學(xué) 2006
本文編號(hào):3060932
【文章來源】:艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(13)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
氣囊隔振器簡(jiǎn)化模型Fig.1Simplificationmodelofairspring
37.66.085y=2.77×104x2.7050.0910786.05.409y=2.93×104x8.8549.0211804.45.811y=2.75×104x10.9749.7312733.75.424y=2.80×104x9.9548.4913838.36.148y=2.84×104x0.0550.2014692.85.080y=2.82×104x3.5147.5815802.75.928y=2.72×104x8.8849.2616822.46.138y=2.77×104x35.1450.0917799.76.034y=2.70×104x22.3049.1718709.55.447y=2.70×104x32.1747.9419805.25.779y=2.87×104x30.1449.7320769.05.548y=2.79×104x9.0248.51圖4芳綸簾線Kevlar-119Fig.4AramidcordKevlar-119圖5CMT4303力學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)Fig.5CMT4303mechanicalexperimentalplatform第42卷劉健,等:一種基于囊壁骨架層的氣囊隔振器爆破壓力預(yù)測(cè)方法·27·
在仿真氣壓-載荷特性時(shí)[9],將隔振器上下蓋板固定,使用流體腔單元緩慢給氣囊充氣至設(shè)定值,查看上蓋板反作用力值,其結(jié)果如圖2所示。圖2氣壓承載特性曲線Fig.2Curveofpressureandload仿真結(jié)果線性擬合曲線為:y=20.092x+0.015。(8)R2擬合度=0.99。當(dāng)氣壓值為額定氣壓0.75MPa時(shí),氣囊仿真載荷值為15.08kN,與額定載荷值15.00kN的誤差僅為0.56%,表明該模型的氣壓承載特性仿真曲線仿真效果較好。2)簾線拉伸強(qiáng)力特性曲線利用流體腔單元緩慢給氣囊充氣至17.5MPa,提取各壓力下芳綸簾線最大拉力值,繪制簾線拉伸強(qiáng)力特性曲線如圖3所示,其表達(dá)式為:f=44.84P+15.47。(9)R2擬合度=0.999,表明曲線擬合精度較高。當(dāng)氣壓為17.5MPa時(shí),簾線的拉力值為800.2N。圖3簾線拉伸強(qiáng)力特性曲線Fig.3Curveofcordtensionandpressure3芳綸簾線斷裂拉伸試驗(yàn)3.1試驗(yàn)方案為研究芳綸簾線的斷裂性能,基于高強(qiáng)化纖長(zhǎng)絲拉伸性能試驗(yàn)方法[10]開展簾線斷裂拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)簾線的線密度和直徑分別為1670dtex,0.85mm,如圖4所示。3.2試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示,試驗(yàn)前將夾具以標(biāo)距500mm固定在試驗(yàn)機(jī)上,芳綸簾線纏繞夾持在上下夾具,保持簾線垂直于地面。將引伸儀夾持在簾線中間部分,設(shè)置標(biāo)定距離為200mm;設(shè)置預(yù)加力2N,以250mm/min加載速度開始試驗(yàn)。直至芳綸簾線拉伸斷裂停止試驗(yàn),記錄試驗(yàn)機(jī)斷裂強(qiáng)力值和引伸儀伸長(zhǎng)量,若斷裂位置在距離夾具端口5cm內(nèi),則該次試驗(yàn)數(shù)據(jù)作廢。共開展26次試驗(yàn),其中20次試驗(yàn)數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù),如表1所示。部分試驗(yàn)所得拉力-
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣囊隔振器囊壁骨架層平衡性研究[J]. 趙應(yīng)龍,金著,何琳. 船舶力學(xué). 2017(07)
[2]艦船用高內(nèi)壓氣囊隔振器理論與設(shè)計(jì)[J]. 何琳,趙應(yīng)龍. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]壽命服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布、有置信度時(shí)概率疲勞S-N曲線的合理重構(gòu)[J]. 趙永翔,楊冰,彭佳純. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2007(04)
[4]JYQN艦用氣囊隔振器研究[J]. 趙應(yīng)龍,呂志強(qiáng),何琳. 艦船科學(xué)技術(shù). 2006(S2)
[5]回轉(zhuǎn)型氣囊隔振器的沖擊剛度研究[J]. 趙應(yīng)龍,何琳,呂志強(qiáng),胡宗成. 艦船科學(xué)技術(shù). 2006(S2)
博士論文
[1]機(jī)織物拉伸斷裂過程模擬及強(qiáng)度預(yù)測(cè)[D]. 陳國(guó)華.東華大學(xué) 2006
本文編號(hào):3060932
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