周算
- 作品数：11 被引量：31H指数：6
- 供职机构：中国人民解放军第二炮兵工程大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 顶部凹陷贮箱膜片典型结构特征优化实现被引量：3
- 2013年
- 用正交法表数值研究了顶部凹陷区域直径与深度及膜片厚度典型结构特征对膜片翻转行为的影响,获得膜片在不同结构特征时的屈曲与后屈曲状态。研究发现:膜片翻转效率及屈曲载荷随厚度增加而提高,顶部凹陷直径对膜片翻转效率及屈曲载荷的影响显著,深度仅影响屈曲载荷;膜片后屈曲阶段均出现平台效应,翻转稳定,说明顶部凹陷结构膜片利于完成推进剂的管理与控制功能。由屈曲载荷与翻转效率,得到了凹陷直径与深度及膜片厚度优化选择范围。
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- 关键词：后屈曲正交表
- 径厚比对锥柱形金属膜片屈曲和后屈曲状态的影响被引量：11
- 2012年
- 通过有限元方法研究了半径及径厚比对锥柱形金属膜片翻转过程的影响,并选取典型的半径及径厚比样本点对分析结论进行了数值验证.研究结果表明:膜片半径太小或太大均表现出一定的尺寸效应,小半径膜片的尺寸效应更显著;半径为203～403mm的膜片其屈曲和后屈曲状态表现出明显的一致性;对于确定半径的膜片,径厚比太大,膜片承载能力太小而导致翻转效率较低,径厚比太小,膜片屈曲载荷呈指数级显著增加而不易翻转,径厚比为160～400的膜片其翻转效率较好,并且后屈曲状态表现出一致性;选取典型的样本点对结论进行了数值验证,一致性较好.
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- 关键词：径厚比屈曲后屈曲尺寸效应有限元法
- 一种用于非金属材料力学试验的单轴高速拉伸试验夹具
- 本实用新型涉及一种用于测试非金属材料力学试验的单轴高速拉伸性能数据试验夹具，夹具分为夹头部分和延伸杆部分；夹头部分为一内部具有哑铃形状空腔的长方体，其厚度与哑铃形被测试件相同；哑铃形状空腔有一个通向长方体短边的开口；开口...
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- 文献传递
- 残余应变对锥柱形膜片多次翻转行为的影响被引量：1
- 2014年
- 弧长法能跟踪复杂的非线性平衡路径全过程,但计算受初始设定载荷影响较大,而针对这一局限设计的改进算法能更好地求解膜片翻转过程。考虑新型Ti3012合金、纯钛、理想材料,基于改进弧长法研究残余应变对锥柱形膜片多次翻转行为的影响,得出新型Ti3012合金膜片的正翻与回翻过程均没有纯钛膜片好,且存在严重偏心现象,其98%正向翻转状态时回翻过程中不仅偏心量达到60mm,而且出现褶皱等严重失效行为;理想材料在不同正向翻转状态时反向回翻,膜片均存在严重的偏心问题,最大偏心量大于80mm;纯钛膜片仅98%正向翻转状态时回翻过程中偏心量稍大,约为10mm。无残余应变这一材料特性降低了膜片结构刚度,同时伴有初始弹性模量减小的性质,这些因素均不利于膜片多次翻转。
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- 关键词：弧长法有限元法
- 基于Kriging代理模型的锥柱形膜片屈曲载荷计算被引量：1
- 2014年
- 基于Kriging代理模型,建立了一种考虑膜片半径与厚度、锥段高度与角度等典型结构特征的计算屈曲载荷的工程方法,并选取典型样本点对模型进行了数值验证.结果表明:基于Cubic相关函数建立的Kriging代理模型预测未知样本点屈曲载荷误差控制在5%以内,较常用的Gauss相关函数更适合建立锥柱形膜片屈曲载荷的Kriging代理模型;此代理模型能准确计算未知样本点的屈曲载荷,减少了繁杂的有限元建模与计算过程;根据设定的屈曲载荷,代理模型可计算各典型特征的参数值,并可作为锥柱形膜片结构优化设计的约束函数或目标函数.
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- 关键词：屈曲载荷KRIGING
- 典型结构特征对顶部凹陷锥柱形膜片翻转行为的影响被引量：7
- 2013年
- 数值研究锥段角度与高度及膜片厚度这3个典型结构特征对顶部凹陷锥柱形膜片翻转行为的影响,得出膜片在不同情况下的翻转效率及屈曲与后屈曲状态。分析结果表明:膜片屈曲载荷随锥段角度与高度的增加而呈线性化减小趋势,随膜片厚度增加呈指数化增长趋势;膜片翻转效率随锥段角度与膜片厚度增加而增加,随锥段高度增加而显著降低;膜片后屈曲阶段均出现平台效应,翻转比较稳定,仅锥段高度大于80 mm时波动显著;大锥段高度膜片翻转过程中易出现折叠、坍塌等严重失效情况。
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- 关键词：屈曲后屈曲
- 固体火箭发动机内气粒两相流动的SPH-FVM耦合方法数值模拟被引量：8
- 2015年
- 为解决现有数值模型在求解固体火箭发动机内颗粒的燃烧流动等问题时所遇到的难题,基于拟流体模型,采用光滑粒子流体动力学方法 (SPH)求解离散颗粒相,追踪颗粒运动轨迹,采用有限体积方法 (FVM)对气体连续相进行描述,捕捉流场特性,两相间通过曳力、压力梯度、热传导、体积分数等参量进行耦合,建立了两种不同坐标系下方法间的耦合框架。耦合方法模拟了喷气推进实验室(JPL)喷管中气粒两相流动过程,得到了气相和颗粒相的参数分布规律,与相关实验结果及离散颗粒模型(DPM)数值模拟结果对比,吻合较好。针对Φ315mm实验发动机工作状态和结构特点,进行了发动机燃烧室内过载条件下的气粒两相流动数值模拟,分析了纵、横加速度载荷对发动机燃烧室内粒子场和聚集带的影响,与已有的数值模拟结果基本吻合。结果表明,新方法求解发动机气粒两相流问题准确可靠,适用于发动机内更为复杂的两相流问题数值模拟。
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- 关键词：固体火箭发动机气粒两相流SPHFVM
- 锥角对锥柱形贮箱金属膜片翻转行为的影响被引量：10
- 2013年
- 该文针对锥柱形贮箱膜片,选取不同的金属材料（纯钛、304L不锈钢、铝）,系统研究了锥角为8°~12°时,金属贮箱膜片翻转过程中出现的结构屈曲和后屈曲状态,这一过程涉及材料与几何非线性。膜片在翻转过程中,当载荷增加至结构的临界载荷时,结构的切线刚度趋于零,传统的Newton-Raphson法难以追踪后屈曲平衡路径,通过弧长法,准确求解了结构的后屈曲平衡状态。数值计算得出：锥角对不同材质膜片的翻转行为的影响,304L不锈钢最显著,纯钛次之,铝最不显著;结构屈曲载荷及后屈曲状态时膜片的承载能力均随锥角的增加而减小;10°锥角为最优解,这一角度兼顾了膜片内部容积和翻转效率这两个因素。
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- 关键词：锥角弧长法屈曲后屈曲
- 膜片翻转过程中的偏心问题及改进方法被引量：9
- 2013年
- 金属贮箱膜片翻转试验中出现的偏心问题,易造成气液掺混、推进剂泄露等严重后果。为解决膜片的偏心问题,数值计算膜片翻转过程,通过加入弹塑性本构模型引入了显著的数值偏心现象,膜片的最大偏心量约为60mm,且其偏心表现形式与试验中的偏心形式一致性好。提出了改变锥段高度与膜片厚度、环向加筋等方法解决偏心问题,得出了不同方法对数值偏心现象的改善结果。研究表明:增加膜片厚度改善偏心问题效果最好,但同时会显著提高膜片的屈曲载荷与结构质量;改变锥段高度方法次之,但最优锥段高度需根据膜片圆弧旋转段半径进行相应调整;环向加筋方法稍差,但通用性好,且不会显著提高结构质量。
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- 关键词：加筋弧长法有限元法
- 波纹位置对顶部凹陷膜片翻转行为的影响研究被引量：7
- 2014年
- 原顶部凹陷膜片的波纹结构位于膜片球形旋转段下端时,其翻转效率较差,针对这一问题,该文将波纹结构设置到临近顶端凹陷区域。利用有限元法,数值计算原膜片与改进型膜片的屈曲与后屈曲状态。对这两种膜片的研究结果进行对比分析,得出:改进型膜片的屈曲模态更利于膜片翻转,且翻转效率更高;改进型膜片避免了易导致原膜片失效破坏的严重偏心与褶皱问题;改进型膜片的最大应力状态较原膜片有显著降低,可防止膜片在翻转过程中达到材料的极限应力而发生破裂。
- 周算强洪夫王学仁王广周志清
- 关键词：屈曲后屈曲有限元法
