高等均值法和有限元法相结合计算穿甲弹的可靠性

高等均值法是在隐式极限状态函数下计算结构可靠性的有效方法.本文结合高等均值法和有限单元法对大长径比尾翼稳定脱壳穿甲弹进行了可靠性分析,考虑了载荷和材料性质的随机性、弹托和弹芯之间的配合间隙(或过盈),得出了合理结果,并提出了进一步提高强度、可靠性的建议.     

水下爆炸冲击波作用下单向加筋板的大挠度塑性变形

基于理论与有限元方法对加筋板结构在水下爆炸冲击载荷作用下的大挠度塑性变形问题进行分析研究。探讨了水下爆炸冲击波载荷计算方法。提出了适用于冲击波载荷的消除波形影响的新方法,使指数衰减形式的冲击波载荷等效为方波,便于塑性动力响应分析。通过膜力因子法建立结构的运动方程,并运用龙格库塔法求解。总结能量法对矩形加筋板塑性变形问题的求解过程。设定若干种典型工况,运用上述两种方法求解结构残余变形,并与数值计算结果分析比较。最后,对能量法与膜力因子法求解的结果进行误差对比分析,指出两种理论方法各自的优缺点。     

用连续质量单元法计算弹体纵向振动特性

介绍了用连续质量单元法计算弹体结构纵向振动特性的分析方法,用来分析弹体內部设备和內部杆的局部纵向振动特性.给出了连续质量单元带有集中质量或弹簧-质量单元的传递矩阵.此方法与有限无法相比减少了结构离散化引起的误差,简化了原始计算参数,具有计算时间短,计算结果较精确等优点。     

爆炸冲击技术研究

爆炸冲击波技术在军事和建筑等领域均存在广泛的应用性.通过ANSYS/LS-DYNA软件可进行爆炸冲击建模,而有限元分析方法是进行爆炸冲击问题研究的方法之一.其数值模拟方法包括有限单元法、有限差分法、有限体积法等.有限差分法和动力有限元法是目前冲击载荷作用下,动力结构响应数值计算中应用最多的方法.     

支腿式运载火箭发射台刚度快速求解法

根据运载火箭发射台机械结构及承载的特点，对三维结构进行合理简化并构造了对应的力学模型，在力学模型的基础上提出了刚度设计的解析算法。为验证文中方法的有效性，文中分析了外部载荷、横梁宽度以及横梁高度等关键参数对发射台刚度的影响，并与有限单元法（Finite Element Method,FEM）计算结果进行对比分析，结果显示解析算法可以有效地预示发射台支腿位置变形量，且计算效率明显优于有限单元法。综合解析算法的计算精度及效率，其在类似结构的刚度设计及结构优化方面具有工程应用价值。     

有限元在发射管结构优化设计中的应用

文中运用UG软件对发射管结构进行了整体三维建模,采用有限单元法,并运用ANSYS软件和弹性力学有限元法对建立的发射管有限元模型进行动力学分析,并且对已设计的发射管的刚强度进行了校核,得出发射管的应力变形分布及关键部位的受力状况分析.另外,在现有结构分析计算的基础上对发射管的厚度及支撑结构进行了优化设计,根据其分析结果对结构优化设计改造提供理论依据,既达到了设计要求又降低了成本.     

基于降维可视化技术的结构可靠性灵敏度分析

针对多维隐式结构可靠性问题,应用降维可视化技术进行可靠性灵敏度分析。基于iHLRF法求解设计点,根据模型计算精度确定有限差分步长。用一条直线将平面分为安全域和失效域两部分,通过计算直线初始位置附近数据点对应的响应量,来调整并确定直线的最终位置,根据直线上方数据点提供的信息计算可靠性灵敏度。提出的可靠性灵敏度分析方法的准确性不受维度以及非线性的影响,且效率较高。最后计算了两个结构系统的可靠度及各个变量的可靠性灵敏度,为结构设计提供了理论依据。算例表明了文中所给出的计算公式的正确性和有效性。     

结构修改方法探讨与改进

在简要介绍、对比和分析了几种常用的结构修改计算方法之后, 该文提出了一种基于有限单元法的计算方法． 它将计算结构矩阵改动量的问题转化为求解单元矩阵对设计参数的偏导数问题． 由于单元矩阵的连续可导性, 使得偏导数的计算简单快捷, 计算效率明显高于一般采用差分计算的灵敏度方法     

夹芯复合材料箱形导梁的挠度分析

为了分析夹芯复合材料箱形导梁的挠度，采用理论和数值分析相结合的方法，计算了夹芯复合材料箱形导梁的挠度。将夹芯复合材料箱形导梁等效为等刚度等跨度的各向同性箱形梁，应用初等梁理论计算了考虑剪切变形的箱形导梁挠度。建立了夹芯复合材料箱形导梁的有限元模型，得到了夹芯复合材料箱形导梁挠度的数值解。解析解与数值解吻合良好，说明了夹芯复合材料箱形导梁挠度计算的正确性。     

结构修改方法探讨与改进

在简要介绍、对比和分析了几种常用的结构修改计算方法之后,该提出了一种基于有限单元法的计算方法,它将计算结构矩阵改动量的问题转化为求解单元矩阵对设计参数的偏导数向量,由于单元矩阵的连续可导性,使得偏导数的计算衙单快捷,计算效率明显高于一般采用差分计算的灵敏度方法。     

大长径比自旋弹箭横向自振特性的有限元计算方法与结果分析

本文研究大长径比自旋弹箭在飞行时横向振动的自振特性。本文将转子动力学应用于弹道学 ,采用有限元法 ,建立自旋弹箭横向振动自振特性方程。同时给出了计算方法。利用该方程和该方法 ,开发了相应的计算程序。通过数值计算 ,可给出细长旋转弹箭飞行时的进动转速和临界转速 ,以及相应的位移和角度振型。利用该程序 ,进行了实例计算和分析。     

高转速弹丸姿态解算方法研究

针对传统利用三轴磁阻传感器测量姿态角的解算方法计算量大这一问题,根据常规高转速弹丸在飞行过程中偏转角变化小这一特点,提出了一种基于偏转角的计算方法,计算结果既保证了姿态角的解算精度,又减少了计算量,表明了此解算方法的可行性。     

狙击弹穿透玻璃后的偏转特性研究

针对狙击手隔着玻璃准确击中目标的问题,对狙击弹穿透玻璃的弹道进行数值模拟。以7.62 mm 狙击子 弹为研究对象,运用ANSYS/LS-DYNA 软件建立有限元模型,分析不同入射角下是否有攻角、转速对穿透玻璃后子 弹偏转的影响,得出不同组合下的影响规律。仿真结果表明：入射角越大,穿透玻璃后子弹偏转距离就越大;有攻 角时,狙击弹穿透玻璃飞行距离越远,偏转距离越大;转速对穿障后子弹偏转距离的影响较小。     

基于形状记忆合金驱动发电结构的有限元分析

设计一种形状记忆合金驱动发电结构,对该结构进行分析研究。通过对形状记忆合金在不同的温度点上的回复应力、回复应变的测试,利用本构关系求得不同温度下形状记忆合金的弹性模量,采用负热应变的方法,利用有限元软件ANSYS进行建模和分析,得到不同温度下压电悬臂梁结构的变形情况以及电压的变化情况,为压电材料能量转换装置提供了一种有效依据。     

基于LS—DYNA连续杆战斗部对目标毁伤因素数值分析

通过建立一种典型结构的连续杆战斗部三维有限元模型，利用有限元程序LS-DYNA，模拟连续杆战斗部对等效目标的侵彻过程。通过对比分析：连续杆在最大开口直径内，杆条破坏能力最强；当杆环扩张超过最大开口直径后，杆环断裂成杆条状破片，杆条的毁伤能力急剧下降；合理地增大杆条的横截面积和延展性，能显著增强杆条的侵彻能力，为此类战斗部设计提供有益参考。     

弹丸卡膛规律影响因素分析

为了研究弹丸卡膛参数对弹丸膛内运动初始条件的影响,对中大口径火炮弹丸卡膛过程进行分析。利用显式动力学有限元数值模拟方法对新型155 mm火炮弹带惯性卡膛过程进行了分析研究,综合考虑不同的卡膛速度、摩擦系数、身管仰角、初始卡膛姿态角、弹炮间隙对卡膛深度、卡膛力以及卡膛姿态的影响,得到了各个因素对卡膛结果的影响规律,其中卡膛速度、摩擦系数对卡膛深度和卡膛力有较大影响,而身管仰角和初始卡膛姿态角对卡膛姿态起到了较大的作用,弹炮间隙则对3个卡膛结果都有明显的影响,这些结论为弹药装填机的设计和揭示弹丸膛内运动规律提供参数依据。     

弹性导弹侧向动态特性分析

为研究大展弦比巡航导弹在弹性振动时的侧向动态特性,采用NASTRAN软件计算了结构的固有模态,分析了弹性振动时的附加非定常气动力,建立了刚体扰动运动方程组,将弹性振动引起的附加非定常气动力作为干扰输入项代入扰动运动方程组,得到了弹性振动下的动态响应.结果表明,大展弦比巡航导弹的弹性振动主要为翼面的振动;在满足气动与结构稳定的前提下,弹性振动引起的侧滑角偏量非常微小;倾斜角偏量比较大,各姿态角都在做微幅高频振荡,对弹上惯性器件的测量将造成不利影响,必须采取滤波等方式将此不利因素消除.     

空投雷弹斜入水初始弹道数值分析

为了研究空投雷弹斜入水的水下弹道动态特性,采用有限元分析程序ANSYS/LS-DYNA显式动力方法建立了斜入水数值模型,利用ALE算法和ALE-Lagrange耦合运算功能数值模拟了入水初始弹道,分析了尖拱体斜入水初始条件对水下初始弹道的影响,以及网格划分尺寸与数值计算稳定性的关系以确保结论的正确性.数值结果表明,小质量尖拱体小角度斜入水会引起水下初始弹道大偏移,可以通过调节质量或入水姿态来抑制忽扑甚至弹跳行为,初始入水弹道依靠于入水初始条件.     

弹体斜侵彻多层混凝土靶的弹道特性研究

为了研究弹体斜侵彻多层混凝土靶板后的弹道特性,利用 ANSYS ／LS-DYNA 有限元软件,对弹体在不同着角和速度的初始条件下斜侵彻三层混凝土靶板的过程进行数值计算。结果表明：小着角对弹道偏转有一定的抑制作用,而大着角恰恰相反;速度较小时,增大初始速度会增大弹体的弹道偏转角;弹体贯穿每层靶板的速度随着初始着角的增大衰减加快,随着初始速度的增大近似为线性关系。     

斜切喷管火箭发动机燃气射流流场特性研究

为了研究斜切喷管发动机的燃气射流流场特性,采用有限体积法数值求解非定常可压缩N-S方程,对不同喷管角度、不同海拔高度以及不同燃气温度条件下的发动机斜切喷管燃气射流流场特性进行数值模拟研究。结果表明:由于斜切喷管不对称外伸壁面的存在,导致喷管燃气射流流场不再对称; 喷管壁面不对称程度越大,则喷管燃气射流偏转与扩张角度越大; 随着海拔高度的增加,燃气流场核心区域与燃气射流的影响范围、以及射流偏转角度不断增大,但射流核心区域的波节数将不断减小; 此外,燃气温度变化,对喷管流场压强分布影响较小,但对流场速度值影响较大; 燃气温度越高,则喷管出口排气速度越大,致使喷管射流流场的燃气动能越大。