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新型蜂窝舷侧防护结构耐撞性能分析与优化PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：何强着
• 出 版 社：北京：北京理工大学出版社
• 出版年份：2018
• ISBN：9787568260527
• 页数：192 页

图书介绍： 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：城市公交车辆电气设备使用下一篇：信息快报 总第93期 《新型蜂窝舷侧防护结构耐撞性能分析与优化》目录 标签：性能分析 蜂窝 防护 性能 结构

1 绪论1

1.1 研究背景和意义1

1.2 蜂窝舷侧防护结构面内力学性能研究现状2

1.2.1 规则蜂窝结构面内力学性能研究2

1.2.2 功能梯度蜂窝结构面内力学性能研究8

1.2.3 含缺陷蜂窝结构面内力学性能研究9

1.3 蜂窝舷侧防护结构面外力学性能研究现状12

1.4 吸能结构耐撞性及耐撞性优化18

1.4.1 吸能结构耐撞性18

1.4.2 吸能结构耐撞性优化19

1.4.3 吸能结构耐撞性优化设计研究现状20

1.5 显示有限元理论简介22

1.5.1 弹塑性动力学基本方程23

1.5.2 显示积分算法24

1.5.3 接触-碰撞界面算法25

1.6 本书的主要内容26

1.7 本书的结构安排28

2 功能梯度蜂窝舷侧防护结构的面内冲击性能研究31

2.1 理论分析32

2.2 递变屈服强度梯度圆形蜂窝面内冲击性能研究33

2.2.1 有限元数值模型33

2.2.2 有限元模型可靠性分析34

2.2.3 变形模式35

2.2.4 递变梯度蜂窝材料冲击端动态应力38

2.2.5 递变梯度蜂窝材料固定端动态应力40

2.2.6 递变梯度蜂窝材料能量吸收特性41

2.3 分层屈服强度梯度圆形蜂窝面内冲击性能研究43

2.3.1 有限元数值模型43

2.3.2 变形模式44

2.3.3 分层梯度蜂窝材料冲击端动态应力47

2.3.4 分层梯度蜂窝材料固定端动态应力48

2.3.5 分层梯度蜂窝材料能量吸收特性49

2.4 小结50

3 含填充孔缺陷蜂窝舷侧防护结构的面内冲击吸能特性研究52

3.1 含随机填充孔缺陷圆形蜂窝材料面内冲击吸能特性研究53

3.1.1 有限元数值模型53

3.1.2 变形模式54

3.1.3 冲击端平台应力的速度效应57

3.1.4 随机填充孔对蜂窝结构平台应力的影响59

3.1.5 含随机填充孔圆形蜂窝能量吸收特性61

3.2 含集中填充孔缺陷圆形蜂窝材料面内冲击吸能特性研究62

3.2.1 有限元数值模型62

3.2.2 变形模式63

3.2.3 含集中填充孔缺陷圆形蜂窝冲击端动态响应特性65

3.2.4 含集中填充孔圆形蜂窝能量吸收特性69

3.3 含集中填充孔缺陷六边形蜂窝材料面内冲击吸能特性研究70

3.3.1 有限元数值模型70

3.3.2 变形模式72

3.3.3 含集中填充孔缺陷六边形蜂窝冲击端动态响应特性77

3.3.4 含集中填充孔缺陷六边形蜂窝能量吸收特性82

3.4 小结83

4 正六边形蜂窝舷侧防护结构面外压缩力学特性分析85

4.1 准静态压缩试验研究86

4.2 有限元模型的建立和验证87

4.2.1 有限元模型的建立87

4.2.2 有限元模型的验证88

4.3 蜂窝夹层板和纯蜂窝结构的面外压缩性能比较91

4.4 正六边形蜂窝舷侧防护结构耐撞性因子筛选92

4.4.1 析因设计的理论基础92

4.4.2 分析因子和设计目标95

4.4.3 因子筛选97

4.5 小结101

5 加筋正六边形蜂窝舷侧防护结构面外压缩性能研究及优化设计102

5.1 蜂窝夹层板有限元建模103

5.1.1 有限元数值模型103

5.1.2 蜂窝夹芯层胞元属性与密度表征104

5.2 数值仿真结果和分析105

5.2.1 加筋蜂窝吸能特性直观比较105

5.2.2 筋胞壁厚匹配效应研究107

5.3 优化理论和方法111

5.3.1 试验设计方法介绍及选择111

5.3.2 代理模型建模方法115

5.3.3 代理模型精度分析和方法117

5.3.4 优化算法118

5.3.5 耐撞性优化设计流程120

5.4 单筋加强蜂窝舷侧防护结构单目标优化设计122

5.4.1 单目标优化问题的建立122

5.4.2 试验样本点采集123

5.4.3 代理模型精度比较123

5.4.4 优化结果与分析129

5.5 双筋加强蜂窝舷侧防护结构轴向压缩的参数化研究130

5.5.1 筋板厚度的影响131

5.5.2 胞壁夹角的影响132

5.5.3 胞元厚度及边长的影响133

5.5.4 蜂窝底部约束条件的影响135

5.5.5 撞击块质量和撞击速度的影响136

5.6 双筋加强蜂窝多目标优化设计137

5.6.1 多目标优化问题的建立137

5.6.2 优化结果与分析139

5.7 小结141

6 新型蜂窝舷侧防护结构面外压缩应力计算及耐撞性优化设计143

6.1 超折叠单元理论144

6.2 简化超折叠单元理论147

6.3 基于简化超折叠单元法的轴向压缩应力计算150

6.3.1 双筋加强正六边形蜂窝轴向压缩应力理论计算150

6.3.2 四边手性胞元蜂窝轴向压缩应力理论计算153

6.3.3 弯曲胞元蜂窝轴向压缩应力理论计算157

6.4 有限元数值仿真159

6.4.1 有限元模型159

6.4.2 有限元计算结果159

6.5 轴向压缩应力理论计算验证及讨论160

6.6 耐撞性优化设计163

6.6.1 优化问题的建立163

6.6.2 优化结果166

6.7 小结170

7 结束语171

7.1 全书总结171

7.2 主要贡献和创新点175

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摘要：本文针对新型蜂窝舷侧防护结构的耐撞性能进行了深入分析与优化。通过对该结构的力学性能、结构优化以及实际应用效果的研究，为船舶舷侧防护结构的改进提供了理论依据和实践指导。

1、结构特点

新型蜂窝舷侧防护结构采用蜂窝状设计，具有轻质高强的特点。该结构在保证船舶安全性的同时，有效降低了船舶的自重，提高了船舶的航行效率。

蜂窝状结构具有优异的力学性能，能够有效分散碰撞能量，降低船舶受损程度。此外，该结构还具有良好的耐腐蚀性能，适用于各种海洋环境。

与传统舷侧防护结构相比，新型蜂窝舷侧防护结构在保证船舶安全性的同时，具有更高的经济效益和环保性能。

2、耐撞性能分析

通过对新型蜂窝舷侧防护结构的耐撞性能进行模拟分析，发现该结构在碰撞过程中能够有效吸收碰撞能量，降低船舶受损程度。

分析结果表明，新型蜂窝舷侧防护结构在碰撞过程中的耐撞性能优于传统结构，为船舶的安全航行提供了有力保障。

此外，通过对碰撞过程中的应力分布、应变等参数的分析，为优化该结构的设计提供了理论依据。

3、结构优化

针对新型蜂窝舷侧防护结构，本文提出了多种优化方案，包括改变蜂窝尺寸、形状以及材料等。

通过优化设计，提高了结构的力学性能和耐撞性能，降低了船舶的碰撞风险。

优化后的结构在保证船舶安全性的同时，进一步降低了船舶的自重，提高了航行效率。

4、实际应用效果

本文对新型蜂窝舷侧防护结构在实际船舶中的应用效果进行了研究，结果表明，该结构在提高船舶安全性的同时，具有显著的节能减排效果。

与传统舷侧防护结构相比，新型蜂窝舷侧防护结构在降低船舶能耗、减少污染物排放等方面具有明显优势。

实际应用效果表明，新型蜂窝舷侧防护结构具有良好的市场前景和应用价值。

总结：

本文对新型蜂窝舷侧防护结构的耐撞性能进行了深入分析与优化，为船舶舷侧防护结构的改进提供了理论依据和实践指导。通过优化设计，提高了结构的力学性能和耐撞性能，为船舶的安全航行提供了有力保障。

本文的研究成果对于推动船舶舷侧防护技术的发展具有重要意义。

本文由nayona.cn整理

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