高强度材料

高强度材料，顾名思义，是一种强度高的材料。

俄罗斯科学院基因生物学研究的专家正在积极研究利用蜘蛛丝制造高强度材料。蜘蛛腹部后方有一个纺绩器，内通纺绩腺。该腺体分泌的蛋白质粘液能够在空气中凝结成极牢固的蛛丝。据报道，该所的专家在对由蛛丝编结成的、具有一定厚度的材料进行实验时发现，这种材料硬度比同样厚度的钢材高9倍，弹性比最具弹力的其他合成材料高两倍。对上述蛛丝材料进一步加工后，可用其制造轻型防弹背心、武器装备防护材料、车轮外胎、整形手术用具和高强度渔网等产品。

为大量制取蛛丝，俄罗斯研究人员正准备复制负责控制纺绩腺粘液分泌的蜘蛛基因，并准备将这种基因植入山羊的受精卵细胞核内，从而运用转基因技术使新生的母山羊在发育成熟后能够分泌含有大量纺绩腺粘液的乳汁。俄罗斯专家已研究出从羊奶中提取纺绩腺粘液并将其制成蛛丝的方法。2100433B

最高强度完整和破损船体最高强度非线性有限元分析

以带上层建筑的某A船极限强度设计为例，基于建立的船体极限强度非线性有限元分析的完整框架，对A船中拱极限强度进行分析。利用纵向和横向对称条件，选取船舯1/4舱段为分析对象，附加适当长度的加载段，在加载段施加线性分布载荷，选取合理的边界条件。此时上层建筑大部分已屈服，底部发生屈曲，而中和轴附近保持弹性状态，弹性区域偏向受压底部。A船中拱弯矩与纵向位移关系还给出了理想结构单元法和解析方法的计算结果，三种方法的计算结果相当吻合。

舰船在战争环境中面临着来自空中、水面和水下的各种常规武器 (如反舰导弹、激光炸弹、鱼雷和水雷等) 的攻击，爆炸破损在舰船船体横剖面上的位置是全方位的。基于建立的船体极限强度非线性有限元分析的完整框架，模拟某B船上舷侧爆炸破损典型工况，利用纵向对称条件，选取船舯1/2舱段为分析对象，附加适当长度的加载段，在加载段施加线性分布载荷，选取合理的边界条件。由于剩余有效剖面的非对称性，剖面极限中和轴不再与基线平行，极限中和轴相对于弹性中和轴发生平移和转动；受拉边缘屈服，受压边缘屈曲，而极限中和轴附近保持弹性。

最高强度船体最高强度分析的改进解析方法

在船体极限强度研究的理论方法中，直接方法和简化方法是面向设计的方法。对于破损船体结构非对称的情况，弯矩与曲率方向在非弹性阶段不再存在固定的关系，简化方法需由插值计算得到破损船体极限强度。直接方法中的线弹性方法十分简单，但计算精度可能不好，因为在压缩边缘屈曲后船体性能不再是线性，剖面中和轴的位置将发生变化；使用经验公式对于常规船型可以得到合理的解，但人们在用经验公式计算新的或通用船型时必须小心，因为它们由有限的数据导出；而解析方法通过假设船体剖面在极限状态下的应力分布，考虑压缩边缘屈曲和拉伸边缘屈服由理论计算得到船体极限强度，可以更精确地包括不同剖面和材料的影响。Paik和Mansour (1995) 基于极限状态时中和轴附近材料保持弹性状态和弹性区域偏向受拉一侧的假设，推导了完整船体极限强度的解析公式，比较研结果表明，虽然解析方法没有显式地包含结构构件的卸载效应，但只要假设的剖面应力分布合理，还是可以得到准确的结果 。2100433B