一種基于囊壁骨架層的氣囊隔振器爆破壓力預測方法
發(fā)布時間:2021-03-03 08:14
針對氣囊隔振器爆破壓力參數(shù)所需試驗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力特性曲線。對比承載特性試驗曲線結果表明,仿真模型精度較好。通過Weibull分布對芳綸簾線斷裂強力試驗數(shù)據(jù)進行分散性擬合,將簾線斷裂強力期望值代入簾線拉伸特性曲線,得到氣囊隔振器預測爆破壓力。通過氣囊隔振器爆破壓力試驗驗證預測結果的精度,結果表明,結合簾線拉伸特性曲線和簾線斷裂強力建立的氣囊隔振器爆破壓力預測方法精度較高,該方法可用于JYQN系列氣囊隔振器爆破壓力的預測。
【文章來源】:艦船科學技術. 2020,42(13)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
氣囊隔振器簡化模型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力學試驗平臺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測方法·27·
在仿真氣壓-載荷特性時[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定值,查看上蓋板反作用力值,其結果如圖2所示。圖2氣壓承載特性曲線Fig.2Curveofpressureandload仿真結果線性擬合曲線為:y=20.092x+0.015。(8)R2擬合度=0.99。當氣壓值為額定氣壓0.75MPa時,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,繪制簾線拉伸強力特性曲線如圖3所示,其表達式為:f=44.84P+15.47。(9)R2擬合度=0.999,表明曲線擬合精度較高。當氣壓為17.5MPa時,簾線的拉力值為800.2N。圖3簾線拉伸強力特性曲線Fig.3Curveofcordtensionandpressure3芳綸簾線斷裂拉伸試驗3.1試驗方案為研究芳綸簾線的斷裂性能,基于高強化纖長絲拉伸性能試驗方法[10]開展簾線斷裂拉伸試驗。試驗簾線的線密度和直徑分別為1670dtex,0.85mm,如圖4所示。3.2試驗結果如圖5所示,試驗前將夾具以標距500mm固定在試驗機上,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,設置標定距離為200mm;設置預加力2N,以250mm/min加載速度開始試驗。直至芳綸簾線拉伸斷裂停止試驗,記錄試驗機斷裂強力值和引伸儀伸長量,若斷裂位置在距離夾具端口5cm內(nèi),則該次試驗數(shù)據(jù)作廢。共開展26次試驗,其中20次試驗數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù),如表1所示。部分試驗所得拉力-
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣囊隔振器囊壁骨架層平衡性研究[J]. 趙應龍,金著,何琳. 船舶力學. 2017(07)
[2]艦船用高內(nèi)壓氣囊隔振器理論與設計[J]. 何琳,趙應龍. 振動工程學報. 2013(06)
[3]壽命服從對數(shù)正態(tài)分布、有置信度時概率疲勞S-N曲線的合理重構[J]. 趙永翔,楊冰,彭佳純. 應用數(shù)學和力學. 2007(04)
[4]JYQN艦用氣囊隔振器研究[J]. 趙應龍,呂志強,何琳. 艦船科學技術. 2006(S2)
[5]回轉型氣囊隔振器的沖擊剛度研究[J]. 趙應龍,何琳,呂志強,胡宗成. 艦船科學技術. 2006(S2)
博士論文
[1]機織物拉伸斷裂過程模擬及強度預測[D]. 陳國華.東華大學 2006
本文編號:3060932
【文章來源】:艦船科學技術. 2020,42(13)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
氣囊隔振器簡化模型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力學試驗平臺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測方法·27·
在仿真氣壓-載荷特性時[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定值,查看上蓋板反作用力值,其結果如圖2所示。圖2氣壓承載特性曲線Fig.2Curveofpressureandload仿真結果線性擬合曲線為:y=20.092x+0.015。(8)R2擬合度=0.99。當氣壓值為額定氣壓0.75MPa時,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,繪制簾線拉伸強力特性曲線如圖3所示,其表達式為:f=44.84P+15.47。(9)R2擬合度=0.999,表明曲線擬合精度較高。當氣壓為17.5MPa時,簾線的拉力值為800.2N。圖3簾線拉伸強力特性曲線Fig.3Curveofcordtensionandpressure3芳綸簾線斷裂拉伸試驗3.1試驗方案為研究芳綸簾線的斷裂性能,基于高強化纖長絲拉伸性能試驗方法[10]開展簾線斷裂拉伸試驗。試驗簾線的線密度和直徑分別為1670dtex,0.85mm,如圖4所示。3.2試驗結果如圖5所示,試驗前將夾具以標距500mm固定在試驗機上,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,設置標定距離為200mm;設置預加力2N,以250mm/min加載速度開始試驗。直至芳綸簾線拉伸斷裂停止試驗,記錄試驗機斷裂強力值和引伸儀伸長量,若斷裂位置在距離夾具端口5cm內(nèi),則該次試驗數(shù)據(jù)作廢。共開展26次試驗,其中20次試驗數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù),如表1所示。部分試驗所得拉力-
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣囊隔振器囊壁骨架層平衡性研究[J]. 趙應龍,金著,何琳. 船舶力學. 2017(07)
[2]艦船用高內(nèi)壓氣囊隔振器理論與設計[J]. 何琳,趙應龍. 振動工程學報. 2013(06)
[3]壽命服從對數(shù)正態(tài)分布、有置信度時概率疲勞S-N曲線的合理重構[J]. 趙永翔,楊冰,彭佳純. 應用數(shù)學和力學. 2007(04)
[4]JYQN艦用氣囊隔振器研究[J]. 趙應龍,呂志強,何琳. 艦船科學技術. 2006(S2)
[5]回轉型氣囊隔振器的沖擊剛度研究[J]. 趙應龍,何琳,呂志強,胡宗成. 艦船科學技術. 2006(S2)
博士論文
[1]機織物拉伸斷裂過程模擬及強度預測[D]. 陳國華.東華大學 2006
本文編號:3060932
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