閆 明， 楊化松，， 張 磊， 孔祥希

(1. 沈陽工業(yè)大學 機械工程學院， 沈陽 110870； 2. 海軍研究院， 北京 100161)

艦船在海上實戰(zhàn)中不可避免要遇到魚雷、水雷、深水炸彈等各種兵器的非接觸爆炸攻擊.當瞬態(tài)高能量沖擊波作用于船體后，大部分能量傳遞到裝艦的各種設備上，往往會對艦載設備造成致命的破壞[1-2].在現有沖擊試驗機能夠提供的沖擊環(huán)境情況下，為沖擊試驗機添加一種設備，使沖擊試驗機產生的沖擊環(huán)境通過該設備放大后作用在被試設備上，以滿足被試設備的抗沖擊考核沖擊載荷要求，這種設備稱之為沖擊放大器[3].研制性能優(yōu)異、成本低廉、試驗靈活的沖擊放大器是開展沖擊強化試驗研究的一種簡單有效的方法.對試驗過程進行理論計算研究是此試驗行之有效的基礎.

Kelly等[3]研究了用于微小尺度元器件的高加速度沖擊測試的速度放大器，利用多個連續(xù)沖擊使被限制在垂直軸上運動的質量遞減的系統來放大速度；Rodgers等[4]認為沖擊放大器的研究工作主要焦點是通過多個質量之間的成對碰撞來實現速度放大的動力學分析.基于簡單的剛體力學，提出了確定這種沖擊放大器中間級數量和質量的基礎理論.

1 二次沖擊系統模型建立

1.1 試驗方法原理介紹

利用二次沖擊的沖擊強化試驗是在傳統跌落沖擊試驗機上添加一個沖擊放大器實現強化沖擊環(huán)境的沖擊試驗[5-6]，其結構原理如圖1所示.

①基礎支撐 ②跌落試驗機基礎 ③跌落試驗機波形發(fā)生器 ④跌落臺導向柱 ⑤跌落臺 ⑥沖擊放大器安裝底座 ⑦沖擊放大器波形發(fā)生器 ⑧沖擊放大器臺面導向柱 ⑨沖擊放大器臺面 ⑩被試件 沖擊放大器臺面懸掛彈簧 懸掛彈簧安裝塊

由圖1可知，沖擊強化試驗原理圖主要由跌落試驗機和沖擊放大器兩部分構成.試驗時，被試件安裝在沖擊放大器臺面，沖擊放大器安裝在跌落試驗機臺面，跌落試驗機臺面提升至試驗要求高度后釋放，被試件、沖擊放大器連同跌落試驗機臺面一起向下運動.這個過程沖擊放大器臺面與跌落試驗機臺面相對靜止.直至跌落試驗機臺面與跌落試驗機波形發(fā)生器發(fā)生碰撞形成一次沖擊.在這個過程中，跌落試驗機臺面速度快速減小，并發(fā)生方向改變，開始向上運動，沖擊放大器安裝底座和沖擊放大器波形發(fā)生器隨跌落試驗機臺面向上運動；沖擊放大器臺面在懸掛彈簧作用下繼續(xù)減速向下運動.當參數設計合理時，沖擊放大器臺面將會與沖擊放大器波形發(fā)生器發(fā)生碰撞形成二次沖擊，實現沖擊強化試驗.

1.2 第一次沖擊過程分析

當跌落試驗機臺面與跌落試驗機波形發(fā)生器接觸時，可以將跌落試驗機看作一個單自由度彈簧質量系統[7]，如圖2所示.

圖2 單自由度彈簧質量系統Fig.2 Spring mass system with single-degree-of-freedom

(1)

(2)

對式(2)進行二階求導可得加速度響應為

(3)

(4)

法治宣傳機關文化走廊（嘉興市國土資源局） .............................................................................................12-28

令加速度響應的振幅為A，則

(2)Two combustion patterns were found and analyzed,namely,single-wave mode and counter-rotating double-wave mode.

(5)

分析可得，過程中質體m1運動滿足

靠近地平線的太陽，像一團快要熄滅的火球，幾乎被那些混混沌沌的濃霧同蒸氣遮沒了，讓你覺得它好像是什么密密團團，然而輪廓模糊、不可捉摸的東西。這個人單腿立著休息，掏出了他的表，現在是四點鐘，在這種七月底或者八月初的季節(jié)里——他說不出一兩個星期之內的確切的日期——他知道太陽大約是在西北方。他瞧了瞧南面，知道在那些荒涼的小山后面就是大熊湖；同時，他還知道在那個方向，北極圈的禁區(qū)界線深入到加拿大凍土地帶之內。他所站的地方，是銅礦河的一條支流，銅礦河本身則向北流去，通向加冕灣和北冰洋。他從來沒到過那兒，但是，有一次，他在赫德森灣公司的地圖上曾經瞧見過那地方。

1.3 第二次沖擊過程分析

二次沖擊過程可分為沖擊放大器臺面與沖擊放大器波形發(fā)生器接觸前和接觸后兩部分，令接觸時刻為t1，接觸后分離時刻為t2，分析過程如下.

接觸前過程(0

圖3 二次沖擊過程簡化模型Fig.3 Simplified model of secondary impact process

由式(4)、(5)可知，一次沖擊的脈寬與幅值可由跌落試驗機臺面加沖擊放大器質量和m、跌落試驗機波形發(fā)生器剛度k以及跌落高度h調節(jié).

(6)

令z=x2-x1，則

(7)

在振動理論中，杜哈梅積分(Duhamel’s integral)[8]是求解線性系統在任意外載激勵下響應的一種方法，利用杜哈梅積分可解得相對位移響應為

sin[ωd1(t-τ)]dτ

(8)

(9)

沖擊載荷作用時間很短，在系統產生最大位移之前，阻尼因素(c1、c2)所吸收的能量很少，因此，沖擊載荷作用下的計算，一般不計阻尼的影響.

當ωn1≠ω時，可解得相對位移響應為

從“你買不了吃虧，你買不了上當”這種用法中的賓語入手，“吃虧、上當”都帶有[+自主]、[+貶義]、[+獲得]、[+抽象]的語義特征。但是為何帶有同樣語義特征的“傷心、失望”等詞不能進入這個格式呢？如：*你買不了傷心。*你買不了失望。那帶有[-貶義]語義特征的詞“幸福、愛情”能進入這個格式又該如何解釋？恐怕還不能解答這個問題。

(10)

因此，未來的企業(yè)發(fā)展要贏得市場，就要轉變傳統企業(yè)發(fā)展的固有思路，立足于企業(yè)品牌形象的“畫像”，打造自身特色品牌價值。

對式(10)進行一階求導可得相對速度響應為

人們對美好生活的向往，不僅要有充足的食物，更需要有豐富、安全的食物，更需要有優(yōu)質的食物，更需要有自己喜歡的、舒適的環(huán)境，不能每人都穿著航空服，吃著所謂的“有機食品”，這樣真的幸福嗎？充滿污染的土壤、水、空氣、還有人為增加的那些化學品，還能生產出有機食品，誰信呀！

(11)

對式(11)進行一階求導可得相對加速度響應為

如前所述，耦合度只能說明各子系統相互作用程度的強弱，卻無法反映協調發(fā)展水平的高低。因此，引入耦合協調度模型，用來揭示經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境系統間的同步性、有序性，同時也反映系統間動態(tài)、平衡發(fā)展狀態(tài)，能更好地評判城市化和生態(tài)環(huán)境系統交互作用的整體協調程度。[19]

(12)

由于z=x2-x1，則有

綜觀以上三類的內在聯系，我們發(fā)現，第一類的VP趨于客觀真實描寫，到第二類和第三類趨于主觀虛擬，而且在這三類中VP對A性狀的說明由受句子語境的限制逐步往擺脫語境限制方向發(fā)展，第一類和第二類VP和A的關系還比較緊密，VP所說明的A不能隨意替換，第三類VP和A的關系則趨于自由，VP所說明的A不局限于我們例句中有限的例子，而是在實際使用中可以拓展。目前第三類“A到VP”中VP表A程度的用法是這三類中用得最多的，它的發(fā)展恰恰體現了該結構的發(fā)展趨勢。

(13)

(14)

當z(t1)=Δx時，二次沖擊發(fā)生，且為使碰撞過程增益最大化，應當在激勵正波作用結束后發(fā)生二次碰撞，則有

(15)

(16)

沖擊放大器臺面與跌落試驗機臺面相對速度響應為

(17)

對于無阻尼情況，可解得相對位移響應為

(18)

就建筑產品物料質量而言，BIM模型存儲了大量的建筑構件、設備信息，通過BIM軟件集成平臺，從物料采購部、管理層到施工人員個體均可快速查找所需要的材料，構配件信息、規(guī)格、材質、尺寸等要求一目了然，并可根據BIM模型跟蹤現場使用的產品，是否符合設計要求。通過先進測量技術及工具的幫助，可對現場施工作業(yè)產品進行跟蹤記錄，分析掌握現場施工的不確定性因素，避免不良后果的出現，監(jiān)控工程質量（見圖2）。

對式(16)進行一階求導可得相對速度響應為

父親什么時候回來的，我不知道。第二天我醒的時候，父親坐在床邊，問我昨晚的事，我只好如實說了。他對我講，不能把這事再告訴任何人，包括祖父。我說為啥啊。“如果別人知道了，咱家的糧食就不夠吃了，就要挨餓，懂嗎？”我沒有說話，堅定地點了點頭。

(19)

對式(12)進行一階求導可得相對加速度響應為

(20)

(21)

(22)

接觸后過程(t2

(23)

(24)

由上述分析可知，整個沖擊過程沖擊放大器臺面與跌落試驗機臺面相對位移響應為

可解得

(25)

在t=t1時刻，沖擊放大器臺面與沖擊放大器波形發(fā)生器接觸，接觸期間(t1

(26)

沖擊放大器臺面絕對加速度響應為

(27)

2 實例計算分析

2.1 計算參數

沖擊放大器臺面質量為40 kg，沖擊放大器安裝底座質量為40 kg.跌落試驗臺臺面質量為1 000 kg.波形發(fā)生器靜態(tài)剛度為1.441 kN/mm；懸掛彈簧剛度為0.38 kN/mm；沖擊放大器臺面與波形發(fā)生器安裝距離為0.01 m[9-10].

自考本科錄取的學生成分比較復雜，學習習慣和學習能力差異較大。傳統的自考教育教學方式漠視不同學生的個性差異，不關注學生的個性化學習需要，造成部分學生厭學、多次重復學習及補考、可持續(xù)發(fā)展能力不強等問題，制約了自考本科教育的快速發(fā)展。隨著“互聯網+”時代的到來，信息化技術迅猛發(fā)展，為個性化學習提供了強有力的技術支撐。因此，利用信息技術和網絡資源，進行基于個性化學習的線上線下混合式教學模式探索就成為當前自考本科教育教學改革的新嘗試。

2.2 載荷施加

二次沖擊過程在一次沖擊發(fā)生后發(fā)生，并且以一次沖擊的輸出為二次沖擊過程的輸入.為簡化計算過程，選取加速度設計譜值為250g、速度設計譜值V0為6 m/s、位移設計譜值D0為0.043 m作為二次沖擊輸入進行計算.根據德國軍標BV043-85中對設備沖擊考核環(huán)境的相關規(guī)定，可以將三個設計譜值轉換為加載波形，如圖4所示.

相比于社會培訓機構，高校反應速度顯然要慢一些。更為嚴重的是，高校往往以理論教學為主，而跨境電商對技能操作的要求非常高。各高校積極辦跨境電商專業(yè)，形勢很好，但跨境電商專業(yè)教學仍存在諸多不足。解決不了這些不足，就無法提供最優(yōu)的教學，也很難培養(yǎng)合格的跨境電商人才。

圖4 加載波形Fig.4 Loading waveform

2.3 計算結果分析

2.3.1 時域歷程描述方法分析

按照本文建立的模型和參數設置進行仿真計算，加速度響應曲線如圖5所示.

圖5 底座與臺面加速度對比Fig.5 Acceleration comparison between base and table-board

由圖5可知，沖擊放大器臺面的加速度曲線為沖擊放大器輸出的沖擊加速度曲線，沖擊放大器底座的加速度曲線為沖擊放大器輸入的沖擊加速度曲線.輸入的加速度曲線呈半正弦波形，在加載結束后保持為0.輸出的加速度曲線整體呈正弦振蕩形式，但其在0.006～0.008 s之間出現一個突增的小尖峰，峰值為11 883 m/s2，放大了9.5倍.這個小尖峰的形成是由于突然增加的外力導致的，根據二次沖擊過程分析可知，這個突然增加的外力來源于沖擊放大器臺面與波形發(fā)生器的碰撞，即整個試驗過程的二次沖擊.因此可以確定二次沖擊發(fā)生在0.006 s，且持續(xù)了0.002 s.在0.008 s時，突增的小尖峰結束，表明沖擊放大器臺面與波形發(fā)生器分離，二次沖擊結束.沖擊放大器臺面繼續(xù)振蕩，并在阻尼的作用下衰減直至停止.

由以上分析可知，二次沖擊發(fā)生在0.006～0.008 s之間.因此，沖擊放大器各部分在沖擊作用下的位移響應，可以將整個仿真過程分為二次沖擊前、二次沖擊期間和二次沖擊后三個過程.沖擊放大器底座和臺面位移響應曲線如圖6、7所示.

圖6 底座與臺面位移對比Fig.6 Displacement comparison between base and table-board

圖7 底座與臺面相對位移Fig.7 Relative displacement between base and table-board

結合圖6、7可知，二次沖擊前底座位移曲線先減小后增大，且減小的趨勢逐漸減小，增大的趨勢逐漸增大，在0.001 s附近取得最小值，最小值為-0.001 m.表明沖擊放大器底座在一次沖擊發(fā)生后，由于慣性先向下運動，同時在一次沖擊作用下，隨著時間增加，一次沖擊對沖擊放大器底座輸入能量越多，沖擊放大器底座向下運動的趨勢逐漸減小，0.001 s時開始向上運動直至0.006 s時發(fā)生二次沖擊.二次沖擊前臺面位移曲線先減小后增大，且減小的趨勢逐漸減小，增大的趨勢逐漸增大.在0.005 s附近取得最小值，最小值為-0.003 m.臺面底座相對位移曲線逐漸減小，且減小的趨勢逐漸增大.表明沖擊放大器臺面在一次沖擊發(fā)生后，由于慣性繼續(xù)向下運動，且相對于底座向下運動，在該過程中，臺面懸掛彈簧開始被拉伸，限制臺面繼續(xù)向下運動.在臺面懸掛彈簧作用下，沖擊放大器臺面向下運動的趨勢逐漸減小，0.005 s時開始向上運動直至0.006 s時發(fā)生二次沖擊.

在二次沖擊期間，底座位移曲線和臺面位移曲線均逐漸增加，其中底座位移曲線增加趨勢基本保持不變，臺面位移曲線增加趨勢變大.臺面底座相對位移曲線先減少后增加，在0.007 s左右取得最小值，最小值為-0.01 m，且減少趨勢逐漸減小，增加趨勢逐漸增大.這表明在0.006 s時，沖擊放大器臺面和沖擊放大器波形發(fā)生碰撞，慣性臺面繼續(xù)向下運動.波形發(fā)生器開始被壓縮，限制臺面繼續(xù)向下運動，在臺面懸掛彈簧和波形發(fā)生器共同作用下，沖擊放大器臺面相對于沖擊放大器底座向下運動的趨勢逐漸減小，0.007 s時相對于沖擊放大器底座開始向上運動.此時，沖擊放大器臺面在臺面懸掛彈簧和波形發(fā)生器回復力作用下，向上運動趨勢逐漸增大.在0.008 s時沖擊放大器臺面和波形發(fā)生器分離.由圖7可知，在二次沖擊發(fā)生的初始時刻和結束時刻，臺面底座相對位移值為-0.01 m，這表明沖擊放大器臺面與波形發(fā)生器之間安裝距離為0.01 m，這與實際情況相符.在二次沖擊后，底座位移曲線先增加然后趨于穩(wěn)定，這是因為沖擊放大器底座隨跌落試驗臺臺面一起被強制約束.由于沖擊放大器臺面與臺面懸掛彈簧組合成一個彈簧質量系統，因此臺面位移曲線在二次沖擊發(fā)生后呈自由振蕩形式，在阻尼作用下衰減至靜止.

2.3.2 沖擊響應譜描述方法分析

將沖擊放大器臺面和底座的加速度數據做沖擊譜，如圖8所示.由圖8可知，沖擊放大器底座沖擊響應譜描述的是沖擊放大器輸入沖擊環(huán)境，沖擊放大器臺面沖擊響應譜描述的是沖擊放大器輸出沖擊環(huán)境，可得輸入沖擊環(huán)境的等速度譜值為5.2 m/s，等加速度譜值為250g，與設計譜值基本一致.輸出沖擊環(huán)境的等速度譜值為10.5 m/s，等加速度譜值為1 400g.在實際工程中，一般以等速度譜值為考核要求.因此，從等速度譜值來看，沖擊環(huán)境經過沖擊放大器放大了2.01倍；從等加速度譜值來看，沖擊環(huán)境經過沖擊放大器放大了5.6倍.

例13是習近平在會見中國國民黨榮譽主席連戰(zhàn)一行時談到臺灣海峽兩岸中國人應該共同努力推動兩岸關系和平發(fā)展時所講，使用了臺灣民眾熟悉而親近的語言，譯文在譯“眾人拾柴火焰高”時采取的是保留原文化痕跡的直譯方式，體現的是一種兩岸中國人共同的價值取向及觀念認同。

圖8 臺面和底座沖擊響應譜對比Fig.8 Comparison of impact response spectrum between table-board and base

3 結 論

本文通過分析得出以下結論：

1) 本文提出一種能夠強化沖擊環(huán)境的試驗方法.該方法能夠在現有抗沖擊考核試驗基礎上強化沖擊環(huán)境，提供更加嚴酷的考核條件，并對試驗過程進行運動分析，得出了強化沖擊試驗全過程的運動響應理論解，為分析多過程碰撞振動系統提供了參考.

2) 通過實例計算，進一步驗證了該試驗方法的有效性.計算結果顯示，以時間歷程描述方法分析了加速度峰值描述的沖擊環(huán)境特性，加速度峰值放大了9.5倍.以沖擊響應譜描述方法分析了偽速度譜描述的沖擊環(huán)境特性，等速度譜值放大了2.01倍，等加速度譜值放大了5.6倍.