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头部受汽车仪表板撞击损伤的模拟

农业机械学报 2005年第3期36卷 22-26页

作者：赵立军赵桂范哈尔滨工业大学汽车工程学院

在没有普及汽车安全气囊及规定乘员系安全带的国家和地区 ,开发安全的驾驶室内饰组件 ,研究人的头部在碰撞中的机械响应特性对于减少损伤具有重要的意义。应用有限元软件对常见仪表板的吸能特性和头部撞击仪表板后的动态响应进行了仿真... 详细信息

在没有普及汽车安全气囊及规定乘员系安全带的国家和地区 ,开发安全的驾驶室内饰组件 ,研究人的头部在碰撞中的机械响应特性对于减少损伤具有重要的意义。应用有限元软件对常见仪表板的吸能特性和头部撞击仪表板后的动态响应进行了仿真分析 ,得到了各因素对撞击结果的影响规律。

关键词：汽车仪表板碰撞安全性内饰安全带汽车安全气囊板结构乘员头部撞击损伤常见

基于机电阻抗法的复合材料层压板低速撞击损伤监测

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传感技术学报 2023年第3期36卷 355-361页

作者：温金山洪德明朱健健卿新林王奕首厦门大学航空航天学院福建厦门361005

由于复合材料结构对外部低速撞击非常敏感,易产生目视不可检的内部损伤,提出了基于机电阻抗(Electromechanical Impedance,EMI)技术的复合材料层压板低速撞击损伤实时在线监测方法。对复合材料层压板施加阶梯能量撞击,每次撞击后采集粘... 详细信息

由于复合材料结构对外部低速撞击非常敏感,易产生目视不可检的内部损伤,提出了基于机电阻抗(Electromechanical Impedance,EMI)技术的复合材料层压板低速撞击损伤实时在线监测方法。对复合材料层压板施加阶梯能量撞击,每次撞击后采集粘贴在复合材料结构表面的压电传感器阵列的电阻信号。随后提取谐振峰电阻(Resonant Peak Resistance,RPR)作为特征信号,对复合材料结构在不同撞击能量下的阻抗演化规律和损伤扩展进行表征。实验结果显示,基于EMI的RPR特征信号随撞击损伤的扩展逐步减小,且对撞击损伤的检测结果的重复性好。结果表明,此方法对低速撞击产生的微小损伤灵敏度较高,能够有效地反映复合材料层压板内部低速撞击损伤的扩展。

关键词：复合材料层压板结构健康监测撞击损伤机电阻抗压电传感器

高能推进剂的撞击损伤状态对其燃烧稳定的影响

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爆炸与冲击 1999年第3期19卷 210-215页

作者：张泰华王世英刘培德郝仲璋赵凤起袁潮中国科学院力学研究所非线性连续介质力学开放研究实验室西安近代化学研究所

以大型落锤为加载手段，对高能ＮＥＰＥ推进剂试样产生损伤。扫描电镜观察，基体材料破坏，而固体颗粒无明显变化。热分析试验表明，损伤对以硝酸酯为主的基体材料的热分解有影响。密闭爆发器试验显示，损伤对燃烧稳定有明显影响。

关键词：高能推进剂损伤燃烧稳定撞击损伤

空间碎片和微流星对卫星太阳翼的撞击损伤及防护研究

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航天器工程 2017年第2期26卷 114-120页

作者：姜东升郑世贵马宁刘莹邱羽玲北京空间飞行器总体设计部北京100094

空间碎片和微流星撞击的累积效应,将导致太阳电池片性能衰降,甚至造成一定串数太阳电池片的损伤。高速撞击甚至会激发等离子体,扩散的等离子体会诱发放电,引起太阳电池片电路的电弧放电,导致太阳翼输出功率下降。文章分析了碰撞对太阳... 详细信息

空间碎片和微流星撞击的累积效应,将导致太阳电池片性能衰降,甚至造成一定串数太阳电池片的损伤。高速撞击甚至会激发等离子体,扩散的等离子体会诱发放电,引起太阳电池片电路的电弧放电,导致太阳翼输出功率下降。文章分析了碰撞对太阳电池片造成的物理损伤,还分析了碰撞对电缆束、铝蜂窝板芯的影响。针对3种太阳同步轨道卫星特点分析了其太阳翼遭受空间碎片和微流星撞击的风险,给出了太阳翼的防护措施,可为太阳翼防空间碎片撞击设计的方案选取提供借鉴。

关键词：太阳电池片太阳翼空间碎片和微流星撞击损伤防护措施

基于塑性基础弦模型的海底管道受撞击损伤机理研究

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基于塑性基础弦模型的海底管道受撞击损伤机理研究

作者：彭超中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

海底管道是海洋油气田生产过程中输送海洋油气的生命线。当海底管道作业时,存在着大量的由第三方活动造成的偶然载荷对海底管道撞击进而造成海底管道凹陷变形的现象。由于其运营环境的特殊性,海底管道一旦因为受撞击凹陷变形导致管道发... 详细信息

海底管道是海洋油气田生产过程中输送海洋油气的生命线。当海底管道作业时,存在着大量的由第三方活动造成的偶然载荷对海底管道撞击进而造成海底管道凹陷变形的现象。由于其运营环境的特殊性,海底管道一旦因为受撞击凹陷变形导致管道发生泄露或破损,将会对海上油气田的生产以及海洋环境的安全造成巨大影响。因此准确预测海底管道受撞击损伤机理,对于保障海底管道的安全性具有重大意义。针对海底管道受撞击损伤理论分析的研究,本文基于塑性基础弦模型,将海底管道凹陷变形分为了环向变形以及线向变形,通过虚位移原理得到了能量平衡方程,建立了海底管道在内外压差影响下的凹陷模型,求解得到了在管道两端旋转受约束以及管道两端可自由旋转两种边界条件下,考虑内外压差及轴向力作用的撞击力与凹陷深度的关系式,对海底管道遭受撞击后撞击力与凹陷深度的响应特性进行了预测。并将得到的结果与两种经验公式以及有限元模型计算结果进行验证。最后,对本文求解所得的关系式中的相关影响参数进行了分析,得到了内外压差以及径厚比对海底管道遭受撞击后撞击力与凹陷深度响应特性的影响,为海底管道的制造以及安全评估提供了较好的参考。

关键词：海底管道撞击损伤凹陷深度塑性基础弦模型

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考虑海床柔性的海底管道撞击损伤机理研究

考虑海床柔性的海底管道撞击损伤机理研究

作者：周士军中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

随着全球能源需求增长和海洋油气资源开发技术进步,全球范围内海底石油天然气管道的应用发展规模日趋壮大。海底管道在其服役期间可能会遇到如落锚等一系列的意外载荷撞击损伤,造成管道凹陷或破损等失效,从而使得整个油田面临重大的财... 详细信息

随着全球能源需求增长和海洋油气资源开发技术进步,全球范围内海底石油天然气管道的应用发展规模日趋壮大。海底管道在其服役期间可能会遇到如落锚等一系列的意外载荷撞击损伤,造成管道凹陷或破损等失效,从而使得整个油田面临重大的财产、环境和安全风险。本文针对裸露未埋设海底管道的撞击损伤问题,开展了考虑土壤柔性作用下海底管道损伤机理研究。基于虚功原理,利用塑性基础弦模型建立了海底管道局部撞击凹陷模型,利用经典梁理论建立了海底管道整体撞击变形模型,利用线性弹簧理论考虑了土壤对撞击能量的吸收,从而建立了综合考虑土壤柔性作用的海底管道低速冲击下的撞击损伤预测模型。对海床土壤支撑的海底管道受到撞击后整个变形过程进行了数值模拟。验证发现数值模拟结果与本文建立的撞击损伤模型数值计算结果吻合较好。对本文得到的海底管道撞击损伤模型进行参数分析,讨论了土壤刚度和管道的径厚比对海底管道损伤过程的影响,分析发现增大土壤刚度和管道径厚比对海底管道抵抗变形的能力有一定的增强作用。结果表明,本文的模型对预测柔性支撑海底管道撞击损伤是有效的,对新型管道的设计制造和在役管道的维护与安全评估工作有一定的指导作用和参考价值。

关键词：海底管道海床土壤撞击损伤

考虑面内编织的碳纤维结构力学性能及撞击损伤研究

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考虑面内编织的碳纤维结构力学性能及撞击损伤研究

作者：徐丹江苏科技大学

学位级别：硕士

碳纤维复合材料因其优异的抗拉力学性能而被广泛应用于航天器、高速轨道交通工具及高性能车辆等先进设备的结构轻量化设计中。随着其应用环境的日趋复杂,面内编织作为可有效提高碳纤维复合材料板力学表现的重要方式而被广泛关注。明确... 详细信息

碳纤维复合材料因其优异的抗拉力学性能而被广泛应用于航天器、高速轨道交通工具及高性能车辆等先进设备的结构轻量化设计中。随着其应用环境的日趋复杂,面内编织作为可有效提高碳纤维复合材料板力学表现的重要方式而被广泛关注。明确面内编织形式对碳纤维复合材料基础力学行为的影响,是进一步提升碳纤维复合材料结构在瞬态强动态载荷环境下设计及应用的关键。本文对单向、平纹及斜纹三种具有典型面内形式的T700碳纤维复合材料板进行了准静态条件下的拉伸、压缩及剪切性能测试,对比分析了典型面内编织形式对其基础力学性能的影响;进而基于其力学表现,开展了碳纤维复合材料板抗撞击性能研究,明确了其撞击动态力学行为及损伤特性;在此基础上,开展了碳纤维复合材料在新型叶表皮细胞壁仿生抗撞击结构中的应用研究,对比分析了碳纤维复合材料在新型轻质防护结构中的应用优势。具体研究内容及结果如下:（1）针对单向、平纹及斜纹编织形式的碳纤维材料板进行准静态条件下的基础力学性能分析。根据ASTM测试标准,联合数字散斑测量技术（DIC）对考虑取样方向的标准试件进行拉伸、压缩及剪切力学性能测试,获取了面内编织形式对碳纤维层合板力学行为的影响。结果表明,平纹和斜纹编织层合板均呈横纵方向同性,由于斜纹编织层合板具有更多的富树脂区域,导致其基体更易产生裂纹及裂纹扩展,降低了斜纹编织层合板的拉伸强度,使得平纹编织层合板的拉、压及剪切性能均优于斜纹编织层合板。利用扫描电镜（SEM）,从宏观及微观角度分析了三种编织形式碳纤维层合板的损伤模式及失效机理。结果表明,碳纤维单向层合板的纵向及横向试样的拉伸和压缩失效分别为纵向劈裂伴随纤维断裂及基体开裂伴随分层。平纹及斜纹编织层合板在拉伸及压缩中均出现平整横向断裂,但在剪切中均呈辫状断口,斜纹编织相比平纹编织可有效减小辫状断口区域大小。微观检测表明,压缩导致的纤维剪切破坏是平纹及斜纹编织层合板压缩极限强度小于拉伸极限强度的主要原因。（2）基于三种编织形式碳纤维复合材料板的准静态力学行为特点,选取平纹编织碳纤维层合板及基于单向碳纤维预浸料的多向层合板（[0/45/90/-45]2s）,利用高速驱动实验系统配合三维数字散斑测量技术（3D-DIC）,开展考虑撞击物参数影响的结构动态力学行为及损伤研究。动态响应分析结果表明,在相同撞击条件下多向层合板和平纹编织层合板均出现撞击区域周向塑性铰环形扩散现象,且撞击点挠度峰值近似相等,但多向层合板回弹至平稳波动时间更短。相对于平头及截锥形撞击物,球头撞击物下平纹编织层合板的塑性挠度更小,且其挠度峰值随撞击物速度增加呈抛物线增长。对于球头撞击物,平纹编织层合板的损伤区域小于多向层合板,且分别出现“十”字型破口及纤维劈裂破坏。平纹编织层合板的“十”字型破坏区域半径随撞击速度增加呈抛物线增长,但小于同工况下多向层合板的纤维劈裂破坏区域大小。说明了平纹编织形式可有效抑制结构的面内裂纹扩展,提高其抗撞击能力。对于平头及截锥形撞击物,平纹编织层合板的损伤模式分别为剪切破坏及“十”字型破口伴随剪切失效。（3）基于碳纤维复合材料板的撞击响应特性,结合新型叶表皮细胞壁仿生结构,开展碳纤维复合材料的撞击防护应用研究。仿真对比分析了冰雹环境下该碳纤维仿生结构的撞击响应行为。结果表明,基于平纹编织碳纤维复合材料的叶表皮细胞壁仿生结构撞击接触力峰值随冰雹直径及撞击速度的增大而呈抛物线增长。相比于单向碳纤维材料及单向涤纶纤维材料,冰雹载荷下碳纤维平纹编织仿生结构可有效阻止撞击裂纹的扩展,提高仿生结构整体的抗撞击性能。

关键词：碳纤维结构面内编织形式力学性能动态响应撞击损伤

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应急抛锚状态下拖锚对海管的撞击损伤

集美大学学报（自然科学版） 2018年第4期23卷 279-286页

作者：孙倩周宏周沛林集美大学轮机工程学院福建厦门361021 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

为了分析拖锚对海底管道的撞击损伤情况,运用ABAQUS软件,对应急抛锚情况下拖锚与海底管道进行建模。选取最危险的锚尖与管道正撞情况进行了数值模拟,根据碰撞后管壁的凹痕深度与管道外径的比值,对海底管道进行安全校核;同时选取了不同... 详细信息

为了分析拖锚对海底管道的撞击损伤情况,运用ABAQUS软件,对应急抛锚情况下拖锚与海底管道进行建模。选取最危险的锚尖与管道正撞情况进行了数值模拟,根据碰撞后管壁的凹痕深度与管道外径的比值,对海底管道进行安全校核;同时选取了不同管壁厚度和管道长度进行了计算比较,得出了拖锚撞击损伤程度随海底管道的壁厚和管道长细比的增加而减小。最后将DNV规范计算结果与有限元数值模拟结果进行对比,发现规范计算值明显偏大。研究成果对分析海底管道受拖锚撞击损伤的变形规律、海底管道的设计及修复具有一定的实用意义。

关键词：拖锚海底管线撞击损伤

过度通气4小时对控制式脑皮质撞击损伤大鼠的神经认知行为和病损大小的远期影响

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麻醉与镇痛 2012年第1期8卷 16-22页

作者： Eva Eberspacher, DVM, DACVA Manfred Blobner, MD Christian Werner, MD Stefanie Ruf, DVM Barbara Eckel, MD Kristin Engelhard, MD Wolfgang Schmahl, DW Adrian W. Gelb, MBChB, FRCP 邓希锦（译） Klinik ftir Anasthesiologie und perioperative Intensivrnedizin VeterinarmedizinischeUniversitat Wien Vienna Austria Klinik ftir Anaesthesiologie Klinikum rechts der Isar TechnischeUniversitat Munchen Munich Klinik ftir Anasthesiologie Klinikum der JohannesGutenberg-Universitat Mainz Insfitut fiirTierpathologie Tierarztliche Fakultat derLudwig-Maximilians-Universitat Miinchen Munich Germany Department of Anesthesia andPerioperative Care University of California San Francisco California

背景局部创伤性脑损伤大鼠过度通气4小时对其神经认知行为、运动功能、协调能力和病损大小的远期影响。方法对大鼠进行为期14天的神经认知行为学训练，包括孔板实验、木梁行走实验、木梁平衡实验。21只SD大鼠（369±15g），氟烷麻醉后... 详细信息

背景局部创伤性脑损伤大鼠过度通气4小时对其神经认知行为、运动功能、协调能力和病损大小的远期影响。方法对大鼠进行为期14天的神经认知行为学训练，包括孔板实验、木梁行走实验、木梁平衡实验。21只SD大鼠（369±15g），氟烷麻醉后气管插管，机械通气，行控制性皮质撞击损伤（深1．75mm，直径5mm，速度4m／s）。将大鼠随机分入正常通气组（n=10；Paco2=38-42mmHg）和过度通气组（n=11；Paco2=28-32mmHg），机械通气4小时。创伤后持续检测大鼠的行为学和运动能h20天。随后，将大鼠在深麻醉下断头取脑，冰冻脑组织，切片，评估病损大小。结果过度通气组与正常通气组相比外显记忆受损严重。两组大鼠在损伤初期的运动功能和协调能力的测试（木梁行走和木梁平衡实验）中表现均有欠缺，过度通气组更为严重。但是，在实验结束时，两组并无明显差异。创伤后第20天，过度通气组大鼠测得的病损大小（69．7±13．0mm^3）明显大于正常通气组（48．3±15．6mm^3）。结论创伤性脑损伤后过度通气4／1,时（Paco2=28-32mmHg）虽然增加了组织学损伤，但并没有对大鼠远期的神经认知功能造成不良影响。

关键词：神经认知功能过度通气 SD大鼠认知行为撞击损伤脑皮质病损创伤性脑损伤