深井扇形组合孔短延时爆破裂纹扩展模拟研究

提出了一种扇形组合孔短延时爆破的构想,即在常规的每排扇形崩落孔中间增加一排致裂孔,崩落孔与致裂孔之间短延时间隔起爆。使用ANSYS/LS-DYNA对不同延时时间及不同围压加载条件下的爆破方案进行数值模拟研究,发现高应力环境下常规扇形孔爆破无法形成有效爆破漏斗,扇形组合孔短延时爆破则损伤破裂更加有效、破岩效果更好。此外对不同围压条件下的裂纹扩展进行分析,爆破裂纹扩展趋向于最大主应力方向。数值模拟及现场工程实践证实,当最大主应力方向与扇形崩落排孔成一定小角度,即平行崩落排孔方向加载较大围压、垂直排孔方向加载较小围压时,扇形组合孔短延时爆破不仅可以改善岩石破碎效果,也可以有效保护后排炮孔和保留岩体。     

基于岩粉分段装药的爆破技术研究

采用LS-DYNA动力有限元分析程序,模拟计算了深孔台阶爆破条件下炮孔连续装药和采用岩粉作为间隔介质的分段装药爆破效果。对比分析了连续装药和三种不同分段比例的装药结构爆炸后孔壁的压力极值和压力衰减程度,以及通过Von Mises有效应力极值判别自由面单元是否发生破坏。计算表明,炮孔上部装药40%,下部装药60%,中间采用岩粉作为间隔介质的分段装药结构能够提高炸药能量的利用率,更有利于中上部岩石的破碎。通过对青海威斯特铜矿的爆破试验,进一步验证采用岩粉作为间隔介质的分段装药结构不仅可以降低大块率和爆破振动强度,同时还能够减少爆破综合成本。     

《液压打桩锤冲击噪声的分析及其控制方法》

首先阐述了控制液压锤冲击噪声的重要性,介绍了冲击噪声的声学流固耦合理论及其有限元方法。根据冲击频谱的理论特性,分析了噪声与缓冲时间的关系,并利用有限元分析软件ANSYS/LS DYNA进行仿真,从而论证了通过延长缓冲时间来控制噪声方法的有效性。     

非对称外壳形成倾斜尾翼EFP的数值模拟

对非对称外壳形成倾斜尾翼EFP进行了数值模拟。通过利用LS-DYNA软件和流固耦合方法,对所设计的采用非对称变壁厚外壳的药型罩的成型过程进行数值计算,并与对称外壳进行了比较,分析了直尾翼和倾斜尾翼形成过程的异同。数值模拟结果表明,非对称外壳可以形成倾斜尾翼EFP,倾斜尾翼可以为弹丸提供导转力矩,使EFP在飞行中旋转,从而改善飞行稳定性并提高着靶精度。     

光面掏槽爆破技术的研究及其在巷道掘进中的应用

选择合理的掏槽形式,提高巷道掘进过程中的炮孔利用率,能够降低巷道掘进成本,加快巷道掘进速度。针对传统直眼掏槽爆破在硬脆性花岗岩中夹制性大、炮孔利用率低等问题,提出光面掏槽爆破法。采用LS-DYNA三维非线性动力有限元程序对爆炸荷载作用下的应力波传播及破岩过程进行数值研究,数值模拟清晰地体现了掏槽爆破岩石破碎、槽腔扩展过程,模拟结果表明光面掏槽技术爆破效果良好,能够有效提高炮孔的利用率。将该掏槽爆破法应用于某矿区巷道掘进工程中,取得了良好的爆破效果,对类似硬岩巷道的爆破掘进施工具有借鉴意义。     

动载荷作用下铁路货车轴承的动力学分析

基于LS-DYNA建立了353130B轴承三维有限元模型,在对模型的边界条件进行合理假设的条件下,采用该软件对353130B轴承的动应力和动变形进行分析,编制了参数化计算程序,方便、直观地得出了轴承内外圈以及滚动体不同部位的动应力和动变形。计算结果与赫兹理论解具有较好的一致性,表明模型的建立以及约束条件和接触参数设置准确、合理,计算结果为滚动轴承的设计和优化提供了依据,计算方法也便于工程应用。     

基于ANSYS／LS-DYNA对缓冲包装省料孔的巧妙设计

目前包装件省料孔位置和大小的确定大多是经验性的主观推断,并没有准确直观的依据。本文利用ANSYS／LS—DYNA分析洗衣机包装顶盖（EPS）在垂直冲击下的力学反应,找出应力集中点,结合实际需要,确定省料孔的位置和大小,在不影响力学性能的前提下,尽可能的节省材料,降低产品的成本,为缓冲包装的结构设计提供可靠直观的力学依据。     

基于LS-DYNA有限元平台的带反拉力空拔管性能

带反拉力空拔管具有提高产品质量和简化工艺过程等特点,在冷拔行业中得到广泛应用。文章应用LS-DYNA有限元平台数值模拟带反拉力空拔管全过程,得到各场量的动态分布情况,从而分析了拔制中产生横裂等缺陷的机理和壁厚变化规律;探讨了工艺参数,即模锥角、摩擦系数、反拉力与摩擦阻力之间的影响关系。研究结果为冷拔工艺设计和优化模具结构提供了理论依据。     

复杂隧道中爆炸冲击波传播特性的数值模拟

炸药在隧道中爆炸时,由于受到隧道壁的限制,产生的空气冲击波的强度更大,危害更严重;同时隧道中的弯道、岔口影响着冲击波的传播。利用ANSYS/LS-DYNA对隧道中空气冲击波的传播进行了数值模拟,模拟结果与公式计算值基本吻合,验证了数值模型和参数选取的合理性。在此基础上,对冲击波在遇到转弯、岔口的情况进行了数值模拟,模拟结果表明,弯道可以削减10%～15%的超压峰值;岔口中主通道冲击波峰值为直通道的70%～80%,支通道为15%～25%。     

新型中梁钢热轧过程有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对热轧热弯轧制新型中梁型钢进行了有限元模拟。详细介绍了有限元模型建立,模拟基本参数,网格的划分。在模拟过程中应用质量放缩,沙漏控制技术,得到了各道次轧件变形结果及应力应变场,对轧件的变形和变形区应力、应变场进行了深入分析。为轧制理论的深入研究提供了一个非常有效的工具。