一种基于囊壁骨架层的气囊隔振器爆破压力预测方法
发布时间：2021-03-03 08:14
针对气囊隔振器爆破压力参数所需试验工作量较大且成本较高的问题,以某型JYQN气囊隔振器为例,建立气囊隔振器有限元模型,并分别得出气囊承载特性曲线和帘线拉伸强力特性曲线。对比承载特性试验曲线结果表明,仿真模型精度较好。通过Weibull分布对芳纶帘线断裂强力试验数据进行分散性拟合,将帘线断裂强力期望值代入帘线拉伸特性曲线,得到气囊隔振器预测爆破压力。通过气囊隔振器爆破压力试验验证预测结果的精度,结果表明,结合帘线拉伸特性曲线和帘线断裂强力建立的气囊隔振器爆破压力预测方法精度较高,该方法可用于JYQN系列气囊隔振器爆破压力的预测。
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(13)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
气囊隔振器简化模型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图4芳纶帘线Kevlar-119Fig.4AramidcordKevlar-119图5CMT4303力学试验平台Fig.5CMT4303mechanicalexperimentalplatform第42卷刘健，等：一种基于囊壁骨架层的气囊隔振器爆破压力预测方法·27·
在仿真气压-载荷特性时[9]，将隔振器上下盖板固定，使用流体腔单元缓慢给气囊充气至设定值，查看上盖板反作用力值，其结果如图2所示。图2气压承载特性曲线Fig.2Curveofpressureandload仿真结果线性拟合曲线为：y=20.092x+0.015。(8)R2拟合度=0.99。当气压值为额定气压0.75MPa时，气囊仿真载荷值为15.08kN，与额定载荷值15.00kN的误差仅为0.56%，表明该模型的气压承载特性仿真曲线仿真效果较好。2）帘线拉伸强力特性曲线利用流体腔单元缓慢给气囊充气至17.5MPa，提取各压力下芳纶帘线最大拉力值，绘制帘线拉伸强力特性曲线如图3所示，其表达式为：f=44.84P+15.47。(9)R2拟合度=0.999，表明曲线拟合精度较高。当气压为17.5MPa时，帘线的拉力值为800.2N。图3帘线拉伸强力特性曲线Fig.3Curveofcordtensionandpressure3芳纶帘线断裂拉伸试验3.1试验方案为研究芳纶帘线的断裂性能，基于高强化纤长丝拉伸性能试验方法[10]开展帘线断裂拉伸试验。试验帘线的线密度和直径分别为1670dtex，0.85mm，如图4所示。3.2试验结果如图5所示，试验前将夹具以标距500mm固定在试验机上，芳纶帘线缠绕夹持在上下夹具，保持帘线垂直于地面。将引伸仪夹持在帘线中间部分，设置标定距离为200mm；设置预加力2N，以250mm/min加载速度开始试验。直至芳纶帘线拉伸断裂停止试验，记录试验机断裂强力值和引伸仪伸长量，若断裂位置在距离夹具端口5cm内，则该次试验数据作废。共开展26次试验，其中20次试验数据为有效数据，如表1所示。部分试验所得拉力-
【参考文献】：
期刊论文
[1]气囊隔振器囊壁骨架层平衡性研究[J]. 赵应龙,金著,何琳. 船舶力学. 2017(07)
[2]舰船用高内压气囊隔振器理论与设计[J]. 何琳,赵应龙. 振动工程学报. 2013(06)
[3]寿命服从对数正态分布、有置信度时概率疲劳S-N曲线的合理重构[J]. 赵永翔,杨冰,彭佳纯. 应用数学和力学. 2007(04)
[4]JYQN舰用气囊隔振器研究[J]. 赵应龙,吕志强,何琳. 舰船科学技术. 2006(S2)
[5]回转型气囊隔振器的冲击刚度研究[J]. 赵应龙,何琳,吕志强,胡宗成. 舰船科学技术. 2006(S2)
博士论文
[1]机织物拉伸断裂过程模拟及强度预测[D]. 陈国华.东华大学 2006
本文编号：3060932
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(13)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
气囊隔振器简化模型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图4芳纶帘线Kevlar-119Fig.4AramidcordKevlar-119图5CMT4303力学试验平台Fig.5CMT4303mechanicalexperimentalplatform第42卷刘健，等：一种基于囊壁骨架层的气囊隔振器爆破压力预测方法·27·
在仿真气压-载荷特性时[9]，将隔振器上下盖板固定，使用流体腔单元缓慢给气囊充气至设定值，查看上盖板反作用力值，其结果如图2所示。图2气压承载特性曲线Fig.2Curveofpressureandload仿真结果线性拟合曲线为：y=20.092x+0.015。(8)R2拟合度=0.99。当气压值为额定气压0.75MPa时，气囊仿真载荷值为15.08kN，与额定载荷值15.00kN的误差仅为0.56%，表明该模型的气压承载特性仿真曲线仿真效果较好。2）帘线拉伸强力特性曲线利用流体腔单元缓慢给气囊充气至17.5MPa，提取各压力下芳纶帘线最大拉力值，绘制帘线拉伸强力特性曲线如图3所示，其表达式为：f=44.84P+15.47。(9)R2拟合度=0.999，表明曲线拟合精度较高。当气压为17.5MPa时，帘线的拉力值为800.2N。图3帘线拉伸强力特性曲线Fig.3Curveofcordtensionandpressure3芳纶帘线断裂拉伸试验3.1试验方案为研究芳纶帘线的断裂性能，基于高强化纤长丝拉伸性能试验方法[10]开展帘线断裂拉伸试验。试验帘线的线密度和直径分别为1670dtex，0.85mm，如图4所示。3.2试验结果如图5所示，试验前将夹具以标距500mm固定在试验机上，芳纶帘线缠绕夹持在上下夹具，保持帘线垂直于地面。将引伸仪夹持在帘线中间部分，设置标定距离为200mm；设置预加力2N，以250mm/min加载速度开始试验。直至芳纶帘线拉伸断裂停止试验，记录试验机断裂强力值和引伸仪伸长量，若断裂位置在距离夹具端口5cm内，则该次试验数据作废。共开展26次试验，其中20次试验数据为有效数据，如表1所示。部分试验所得拉力-
【参考文献】：
期刊论文
[1]气囊隔振器囊壁骨架层平衡性研究[J]. 赵应龙,金著,何琳. 船舶力学. 2017(07)
[2]舰船用高内压气囊隔振器理论与设计[J]. 何琳,赵应龙. 振动工程学报. 2013(06)
[3]寿命服从对数正态分布、有置信度时概率疲劳S-N曲线的合理重构[J]. 赵永翔,杨冰,彭佳纯. 应用数学和力学. 2007(04)
[4]JYQN舰用气囊隔振器研究[J]. 赵应龙,吕志强,何琳. 舰船科学技术. 2006(S2)
[5]回转型气囊隔振器的冲击刚度研究[J]. 赵应龙,何琳,吕志强,胡宗成. 舰船科学技术. 2006(S2)
博士论文
[1]机织物拉伸断裂过程模拟及强度预测[D]. 陈国华.东华大学 2006
本文编号：3060932
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3060932.html
