基于ANSYS平台开发曲轴振动分析软件

开发了发动机曲轴的复合振动分析软件包 ,该软件用VisualC + +编写程序实现了对ANSYS的封装 ,可修改ANSSYS的APDL数据文件中的输入参数 ,在计算时 ,自动运行ANSYS的APDL批处理程序 ,最后利用ANSYS的OUT结果文件进行后处理(可借助其他后处理软件进行后处理操作 ) ,从而达到了对不了解ANSYS的用户也可利用ANSYS强大功能的目的 .     

基于有限元方法的液体火箭发动机机架优化设计

采用ANSYS有限元分析软件提供的优化方法对液体火箭发动机机架的优化问题进行了分析,提出了机架优化设计的一般流程,使用ANSYS的APDL语言编写了机架优化设计分析程序,通过对优化程序的研究,获得了某型号发动机机架的最优化结果,优化后的质量比初始设计质量大大的减轻.     

穿甲弹打击双层防护甲板数值模拟计算

介绍了ANSYS／LS-DYNA程序的特点,并应用ANSYS／LS-DYNA分析技术对穿甲弹打击双层均质防护甲板进行了数值分析,得到了穿甲弹打击防护甲板后靶弹的变形和应力图,同时还获取了穿甲弹打击防护甲板后的速度、加速度变化曲线和规律,为硬目标打击引信设计中的参数优化及抗高过载加速度传感器的选择提供了理论依据。     

导弹水中弹道的有限元数值计算

应用有限元程序ANSYS／LS-DYNA对导弹水中弹道进行了仿真计算,获得了导弹水中弹道的速度、加速度以及位移的变化曲线,解决了过程计算的繁琐问题,为导弹水中弹道进一步的理论分析提供参考．     

平面波透镜实验与数值模拟

利用高速转镜相机扫描照相技术测试了平面波透镜的输出波形,应用三维非线性有限元流体动力学程序ANSYS/LS-DYNA对实验进行了数值模拟,计算获得平面波透镜中爆轰波传播的物理图像及输出波形,计算结果与实验结果基本相符。     

级间段结构优化设计分析

为使飞行器的级间段结构质量最小,对其进行结构优化设计.利用 ANSYS 软件建立级间段模型,并对该结构进行强度分析,对级间段的各结构参数进行灵敏度分析,用 APDL语言编制级间段优化程序,并采用零阶优化算法进行优化设计,最终实现了轻量化目的.     

高超声速飞行器天线罩热-电联合仿真计算方法

探讨基于ANSYS Multiphysics和FEKO商业软件平台,对天线罩进行热-电联合仿真计算的实现途径和基本步骤。利用传统的烧蚀计算程序和ANSYS Multiphysics仿真模块对某型号天线罩进行烧蚀、温度场计算,采用温度控制方法将天线罩分层,从而将天线罩烧蚀和高温状态下的电性能仿真问题转化为常温状态下的多层介质的电性能仿真问题,在FEKO软件平台进行求解,并在此基础上探讨建设天线罩热-电联合设计平台的可行性。     

基于ANSYS/LS-DYNA模拟水下爆炸冲击波的等效质量法

文中针对通用有限元程序ANSYS／LS-DYNA在模拟远场水下爆炸时冲击波强度衰减过快的不足,提出了等效质量法,并利用该方法计算了某圆柱壳结构在远场水下爆炸冲击波作用下的动态响应,计算结果与试验结果吻合较好,从而验证了该方法的有效性。等效质量法可以显著提高ANSYS／LS-DYNA模拟远场水下爆炸冲击波的精度,从而增强了该程序模拟远场水下爆炸的能力。     

某推进剂瞬态热传导数值模拟

根据某推进剂的使用环境及其所在系统对推进剂的特殊要求,利用ANSYS/LS-DYNA程序瞬态热传导算法,使用能够反映工作过程和试验过程的工程模型,通过建立瞬态热传导有限元模型,采用不同时刻对该推进剂进行了数值分析,并对比了该试验过程,证明该方法完全符合工程实际情况。     

基于UG 和ANSYS 的快速有限元分析方法

为提高复杂产品结构设计中有限元分析的质量和效率,研究ANSYS机械结构的多种有限元分析方式和分析流程,提出一种快速有限元分析方法.以UG/NX和ANSYS为平台,开发快速有限元分析程序,在UG界面输入分析参数并选择相应几何元素,程序自动调用ANSYS分析.以接头受力分析、航弹接触分析、传感器外壳模态分析为例进行验证.验证结果表明:程序实现了UG模型到ANSYS有限元模型的几何元素识别,自动完成多种有限元分析流程,能够简化有限元分析校核过程和操作复杂度,一定程度提高设计效率.     

对置活塞轴向发动机同步运动机构空间圆柱凸轮的设计与优化

针对对置活塞轴向气缸结构的二冲程发动机,开展了对置活塞空间圆柱凸轮同步机构优化设计研究。为提高对置活塞发动机的性能,建立空间圆柱凸轮模型,对压力角、空间圆柱凸轮型线进行优化设计,进而得到发动机活塞的最佳运动位移曲线。利用发动机性能仿真软件GT-power,计算了不同活塞位移曲线下发动机的性能参数,分析活塞运动位移曲线对发动机性能参数的影响规律。计算结果表明：优化设计后的空间圆柱凸轮型线可以改进活塞运动位移的变化规律,进而提高发动机动力经济性能;随着活塞运动位移曲线的变化方向,发动机的性能先有所提升,而后开始下降,得出对置活塞发动机同步运动机构圆柱凸轮的优化设计方法。     

基于iSIGHT的鱼雷摆盘发动机活塞多学科设计优化

为进一步对鱼雷摆盘发动机活塞进行优化设计,综合考虑其温度、结构及强度,基于多学科可行性法（MDF）建立了摆盘发动机活塞的多学科设计优化（MDO）模型,并使用UG和ANSYS进行温度场和强度学科设计与分析。给出了活塞多学科设计优化分析仿真流程,并基于iSIGHT集成UG和ANSYS建立其多学科设计优化平台,通过二次开发实现了参数输入、输出、更新及软件间数据交流。经优化的活塞质量较原来降低了21.81%,最高温度降低了55℃,第1环槽温度降低了29℃,最大应力降低了10 MPa。仿真结果表明,活塞轻量化的MDO可有效处理热-结构耦合因素,在降低活塞质量的同时改善了温度及应力特性,提高了设计优化效率。     

枪械产品活塞类零件热处理工艺

阐述了活塞类零件热处理工艺流程和控制要求,分析了在热处理工艺执行过程中存在的难点,通过对零件在底装料式多用炉热处理过程中金相组织的变化和同轴度变形规律开展研究,成功解决了活塞类零件淬火变形问题,实现了工艺流程优化、提高产品质量的目的,并有效降低了制造成本.     

液体发射药迫击炮内弹道建模及性能分析

为了将液体发射药技术应用于迫击炮,针对液体药侧喷结构,在考虑迫击炮基本装药燃烧过程,并计及活塞气室气孔对燃气的节流作用的基础上,建立了再生式液体发射药迫击炮内弹道模型。数值模拟了液体发射药迫击炮内弹道过程,分析了活塞气室气孔、喷射启动压力、喷射孔面积、液体发射药装药量等结构参数对迫击炮内弹道性能的影响,结果表明:活塞气室导气孔面积、喷射孔面积对各腔室的压力及弹丸初速影响较大; 液体发射药装药量对初速提高有明显作用,通过匹配系统结构参数及装填条件,在不增大最大膛压的同时可有效提高初速。该文所建模型将为液体发射药迫击炮结构优化和样机研制提供理论参考。     

基于虚拟样机的机枪自动机结构参数优化

以优化机枪射击频率进而优化机枪频率匹配关系为目标,建立某型机枪枪身系统的虚拟样机模型.选择导气孔直径、活塞的有效横截面积、枪机框质量、枪机质量和枪机框缓冲簧刚度为优化变量.利用该机枪动态响应曲线测试结果及基于散布精度的射频优化理论确定该机枪良好频率匹配关系时的射击频率,最后采用序列二次规划算法对自动机结构参数进行优化.     

基于蒙特卡洛方法的液压泵变量伺服机构稳健性优化

根据履带车辆对静液转向控制机构的特殊需求,为保证系统性能的稳健性,以变量伺服机构的跟踪精度、相对稳定性分布的均值及标准差为优化目标,通过建立液压泵变量伺服机构工作过程的动力学模型,应用蒙特卡洛方法建立其跟踪精度等性能的稳健性优化设计新方法。研究表明,通过优化匹配液压泵变量伺服机构反馈拨叉长度、阀口梯度、活塞直径的设计名义值,不仅能保证系统具备良好的跟踪精度和稳定性,而且能增强系统抵抗结构参数、油液参数变动的能力,即显著增强系统的稳健性。     

液压自由活塞发动机的活塞运动不对称特征研究

结合液压自由活塞发动机基本原理,建立了系统分析模型,通过仿真和样机试验结果分析了活塞运动不对称性及其影响因素。研究结果表明：液压自由活塞发动机活塞上止点运动呈现不对称性特征,能量传递特征和活塞受力特征决定了该不对称性是固有的。在上止点附近,气体压力对活塞运动状态起决定性作用,活塞压缩过程越快,对应的膨胀过程也越快。配流阀响应对活塞上止点运动状态影响不明显,不同负载压力形成位置主要影响膨胀过程后期。     

水下步枪气体调节器的运动规律

针对自动步枪在水下射击时活塞运动产生冲击力的问题,对活塞运动规律进行研究.分别建立水下射击时弹丸活塞运动模型和水流对活塞冲击速度的计算模型,对活塞的运动条件进行分析,确定在子弹的推动下水流速度的大小.研究结果表明:对于5.8 mm水陆两栖步枪,当弹丸运动至导气位置的速度大于360.25 m/s时,活塞才会发生运动,该研究可用于水下射击条件下气动步枪自动机的动态分析.     

多级活塞缸式发射装置结构安全性分析

多级活塞缸式发射装置作为新型冷发射方式之一,具有兼容不同弹径、免装填等优点。为研究多级活塞缸式发射装置的结构安全性,通过理论分析、数值仿真等方法对多级活塞缸式发射装置的运动过程进行了梳理,分析了多级活塞缸式发射装置中缓冲材料的吸能需求,并揭示了结构质量特性偏差、装配姿态偏差、燃气动力偏差、缓冲材料特性偏差等因素对导弹离台姿态的影响规律。多级活塞缸式发射装置的运动规律由各级缸筒的几何参数和被推动导弹的质量参数决定,对缓冲吸能的需求较高,多模块的多级活塞缸式发射装置中导弹的离台姿态更加稳定。研究结果可为多级活塞缸式发射装置安全性设计提供理论支撑,为多级活塞缸式发射武器系统提供指标分解依据。     

某轻型车辆液力减震器活塞杆断裂失效分析

对发生断裂失效的某型轻型车辆液力减震器活塞杆进行断口失效分析。为查找失效原因对活塞杆根部的加工状态进行分析,同时对活塞杆根部有无过渡圆角的两种情况进行有限元应力分析。结果表明,活塞杆的断裂属于高周疲劳断裂,引起早期疲劳断裂失效的主要原因是因为活塞杆根部过渡截面未加工过渡圆角所造成的。与未加工过渡圆角时相比,加工有R5的过渡圆时可以使活塞杆根部的最大轴向应力下降36%。