基于弱形式求积元的FG-CNTRC板低速冲击响应研究

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weishuange0l
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
功能梯度碳纳米管增强复合材料(Functionally Graded Carbon NanotubeReinforced Composite,简称FG-CNTRC)具有轻质高强的优良特性,在航空航天、人员及结构防护等领域有广阔的应用前景,FG-CNTRC板结构的低速冲击响应也引起了相关研究人员的广泛关注。针对现有研究的不足,本文基于弱形式求积元法(Weak Form Quadrature Element Method,简称QEM),建立了FG-CNTRC高阶板的低速冲击计算模型,并对其低速中心、偏心冲击响应进行研究,主要工作及成果如下:1、基于Reddy高阶剪切变形理论,并考虑几何非线性效应,建立描述FGCNTRC板低速冲击响应的动力学方程。利用弱形式求积元法,对动力学方程进行了空间域离散,得到FG-CNTRC板低速冲击求积元计算模型,编制计算程序。2、分别对正方形、正三角形和圆形FG-CNTRC板的求积元计算模型进行了收敛性和准确性分析。结果表明,随着求积元单元积分点数目的增加,计算结果迅速收敛,但所需的单元积分点数因问题而异。3、考察了几何非线性效应、FG-CNTRC板材料性能、冲击体冲击能量和冲击位置等因素对三种形状FG-CNTRC板低速冲击响应的影响。结果表明:(1)考虑几何非线性时,FG-CNTRC板低速冲击接触力增大,正方形、正三角形、圆形板增幅分别可达50%、36%、56%;冲击位置处板的挠度减小,正方形、正三角形、圆形板降幅可达24%、18%、22%。几何非线性效应的影响不可忽略。(2)当碳纳米管沿厚度方向呈“X”型分布(FG-X)时,FG-CNTRC板冲击接触力最大、冲击位置处板的挠度最小;随着碳纳米管体积分数增大,冲击接触力增大,冲击位置处板的挠度减小;冲击接触力和冲击位置处板的挠度随冲击体速度和半径的增大而增加。(3)低速冲击过程具有“局部性”特征。当冲击位置距参考中心点(正方形板中心,正三角形板中线的中点,圆形板圆心)较小时,冲击位置对FG-CNTRC板动态响应的影响不大;当冲击位置距参考中心点较大时,边界效应使冲击位置处板的挠度较中心冲击显著减小,降幅可达40%;偏心冲击时,板形状对低速冲击响应的影响较中心冲击时更大。
其他文献
卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)这一系列深度学习算法是计算机视觉领域的关键算法,已经在无人驾驶、智能语音、智能识别等生活场景中取得了巨大的进展,但CNN对计算力的要求也在不断加大,且随着现代社会的不断发展,在工业生产控制,军事作战管理,医疗电子辅助等多种领域,需要功耗较低的便携设备实时性地完成相关作业,数据处理和数据存储的平台多为嵌入式移动端设备。DSP
学位
导弹武器信息化是提高武器作战性能的重要手段,主要通过提高武器获取和利用目标信息的手段而提升性能。精确制导武器获取目标信息后,需要利用弹载图像处理系统对其进行实时处理来实现对目标的检测、识别和跟踪功能,进而完成对目标的精确打击,但由于对抗环境的日益复杂,图像处理任务越发繁重,导致弹载图像处理系统面临功耗大、效率低等问题。针对这些问题,本文从“多核多用”的角度出发设计并行弹载图像处理系统,以提高处理系
学位
深度神经网络是高效灵活的模型,可以很好地完成,如图像识别,自然语言处理、目标跟踪等各种任务。然而,随着深度神经网络研究不断深入,其自身网络结构愈发复杂,造成手动网络架构设计工作越来越困难。手动网络架构设计需要人类专家大量时间、脑力成本和深厚的相关经验,这在很大程度上制约了深度神经网络的发展。神经网络架构搜索在这样的背景下出现,利用日益增强的算力水平,结合目前已有的深度神经网络研究的先验知识,对复杂
学位
数字经济是实现双循环新发展的重要支撑力量,为区域创新创业提供了新的动力和契机。本文以城市创业活跃度为研究视角,利用2011—2018年我国地级市面板数据,探讨了数字经济对区域“促创业”的影响及其内在机理。研究结果表明,数字经济的发展可以提高城市创业活跃度水平。对于东部城市而言,数字经济对城市创业活跃度的促进作用会更加显著。机制分析表明,消费扩张效应和吸引FDI溢出效应是数字经济影响城市创业活跃度的
期刊
对地观测卫星是人类获取地球空间信息的重要载体,在经济建设、社会发展、国防安全等领域发挥着巨大的作用。卫星任务规划作为对地观测卫星工作流程的重要环节,对于提升卫星观测效率具有重要意义。多星任务规划问题通常包含收益最大化、约束条件满足、规划效率等子问题,直接利用单一模型进行求解比较困难且效率不高。若将该问题分解为若干个相对简单的子问题,在此基础上针对不同的子问题设计相适应的算法进行求解,有利于降低求解
学位
在受到技术封锁或发生战争等极端情况下,卫星导航定位系统极可能受到攻击,导致各种应用系统无法实现对自身的导航定位。利用广播信号、公共移动通信信号等普遍使用的民用机会信号可以作为补充卫星导航定位系统的有效技术手段,成为众多学者的研究课题。基于机会信号的自主定位技术分为基于几何关系和基于位置指纹的自主定位技术,其中基于位置指纹的自主定位技术因其成本较低、鲁棒性较高受到了广泛关注,它主要通过提取环境中能够
学位
区块链提供了去中心化、防篡改、匿名和公开透明的环境。由智能合约组成的去中心化应用程序为区块链的发展开辟了新的视野。人们在推动各种区块链去中心化应用落地的同时,一些诈骗者也利用区块链经营欺诈犯罪活动。他们将庞氏骗局伪装成以投资、赌博和游戏等形式的去中心化应用程序,并在网站上对其推广,使经验不足的投资者面临严重的财产损失风险。因此,检测区块链上的智能庞氏骗局成为当前区块链发展过程中亟待解决的关键安全问
学位
本文分析了现有控制监视系统结构设计上的不足,主要包括软件维护工作量大、显示信息量小、显示方式和手段不够丰富、缺乏数据分析和辅助决策等,研究了控制监视系统的相关技术,基于Qt平台和麒麟操作系统下,利用图形控件开发技术完成了控件库的设计、编码、开发和测试工作,设计开发了一套跨平台、可定制、易于扩展的图形组件动态库。该库中的控件采用矢量图绘制,利用Qt的信号槽机制,设计了易于交互的行为。控件具有统一的属
学位
针对医院医疗服务不到位的现状,以长沙市中心医院为例,通过对长沙市大型综合性三级甲等医院的患者开展问卷调查,知悉患者对医院提供的医疗服务的满意程度,探究影响患者对医院提供的医疗服务的满意程度的主要因素,分析研究促进医院管理水平提升的对策。根据上级医疗卫生行政政策、考核重点内容和医院需求编写《长沙市中心医院满意度调查问卷》对长沙市中心医院2019年上半年的门诊、住院患者或患者的家属共计2658人展开跟
学位
凝胶性作为大豆蛋白最主要的性质之一,在生活与工业上的应用非常广泛。为了进一步深层次了解大豆蛋白凝胶性的影响因素,本试验从大豆(齐黄34)籽粒中分离出7S和11S大豆球蛋白,对7S球蛋白进行了分离,获得αα’-亚基和β-亚基。控制7S与11S大豆球蛋白的比例为1:1,调整7S球蛋白中50%的亚基构成,制备不同7S亚基比例(β-亚基与αα’-亚基的比例分别为0:1、1:4、2:3、3:2、4:1和1:
学位