胶印机供墨系统中两墨辊运动的动力学仿真

为研究胶印机供墨系统中两墨辊间的接触力和初始接触碰撞速度对墨辊应力和变形的影响,对硬质墨斗辊和软质传墨辊进行有限元动力学分析仿真。首先,利用UG对摆墨机构进行运动仿真分析得到传墨辊与墨斗辊接触时刻的速度值。然后,联合仿真软件ANSYS Workbench与LS-DYNA对两墨辊的运动进行数值模拟仿真。仿真结果表明：传墨辊的最大等效应力出现在接触区域的边界位置,即中心接触区域的两侧,传墨辊周向区域的等效应力值出现双峰值;初始速度对传墨辊的变形量影响较大,初始接触力对传墨辊上最大等效应力值的影响较大。     

储罐外爆冲击波数值模拟及超压公式研究

为研究储罐外爆冲击波的传播规律和对储罐安全性的影响,应用软件LS-DYNA建立炸药-储罐的数值模型,并进行空爆数值计算。研究分析储罐外爆冲击波超压的衰减关系和罐体的动力响应,与经验公式的对比验证了模型的可信性,并结合经验公式平均值对数值模拟结果做了进一步修正。结果表明:冲击波运动到迎爆面中心后,外罐主应力在10 ms时迅速达到最大值,随后主应力值迅速减小,并不断振荡;迎爆面中心首先产生较大的拉应力,混凝土外罐的破坏属于脆性破坏;比例距离大于1时,现有超压计算公式拟合超压的衰减规律误差较小,比例距离小于1时,超压计算公式误差较大,修正后的超压计算公式可为储罐抗爆设计提供参考。     

Z字钢在蝶式孔型中金属流动的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA，对310Z字钢在蝶式孔中的四道次成形过程进行了模拟，详细介绍了有限元模型的建立，材料模型的选择，单元的选择以及网格的划分，得到了各道次轧件的模拟变形结果，对轧件的变形和轧制区内应力场的分布进行了深入的分析，为轧制异型断面型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考．     

钢筋混凝土介质爆破开裂过程的数值模拟

针对钢筋混凝土结构的有限元分析方法的局限性和缺乏理论性的问题,运用ANSYS/LS-DYNA计算仿真软件,建立炸药在钢筋混凝土中爆破的数值模型,分析钢筋混凝土介质的爆破开裂过程,并进行力学分析与计算,得到爆炸应力波与破坏介质之间的影响关系,验证了钢筋混凝土破坏的基本理论.     

基于计算机适当配置的弹舰碰撞数值仿真研究

舰船遭导弹、炸弹等武器攻击时，弹体与舰体会发生高速碰撞，高速碰撞结构的相互作用过程是一个高度非线性、大变形，甚至结构发生高应变的断裂、破坏的过程，对这一复杂问题，使用大型非线性显式三维有限元求解程序ANSYS／LS－DYNA，对弹舰高速碰撞问题的算例进行了三给数值仿真，着重讨论了三维数值仿真的特点、关键技术和实现方法，在有限的计算机硬件配置条件下，选取适当的时间步长与网格密度，并采用适当的破坏准则和状态方程参数，实现了三维数值仿真，并提高了仿真的速度和精度，典型算例表明：模拟高速碰撞过程时，若对硬件系数做针对性的改善，同时，在预计产生大应力区域适当细化网格，可获得良好的仿真结果。过程时，若对硬件系数做针对性的改善，同时，在预计产生大应力区域适当细化网格，可获得良好的仿真结果。     

Numerical simulation of cutting process of the slice components cutting machine

By the use of ANSYS/LS-DYNA FEA software,numerical simulation on the cutting process of cutting plates with a reamer was carried out in the paper. The logical improvement was brought forward and the phenomenon of stress concentration was deceased by weighted analysis. The effects of different cut velocities and cutting thickness on life-spans of reamers were investigated, and the cutting parameters were optimized to satisfy the cutting precision and cutting efficiency. The study will provide a guide for the practical production.     

采空区顶板冒落数值模拟模型边界尺寸确定及冒落规律

结合赵庄煤矿综采工作面顶底板岩层性质,在通用离散元软件UDEC中建立物理模型,对比了不同上边界、侧向边界尺寸模型数值模拟结果中老顶的下沉量,确定了为消除边界效应所需的模型边界.结果显示,模型上边界尺寸大于70 m,侧向边界尺寸大于100 m时,才能得到可靠的模拟结果.得到了不同工作面推进距离条件下的老顶冒落下沉规律,当推进距离大于300 m后,老顶沿推进方向在采空区中部最大下沉量不变;从采空区边界处开始随向采空区内部深入中粒砂岩下沉量逐渐增加,在距离采空区边界100 m左右增加至最大值2.70 m;随着距工作面距离增加,老顶中粒砂岩下沉量呈线性增加,在工作面后方120 m位置处下沉量达最大值2.70 m.     

Numerical Simulation of Rigid Projectile＇s Normally Penetrating into Granite Targets

The process of penetrating into granite was simulated by using program LS-DYNA3D. The granite was represented by the isotropic elastic-plastic model with failure criterion and the projectile was modeled by rigid model. The depth of penetration from simulations is identical with experiments. Penetration deceleration vs striking velocity was acquired at the same time, which can assist in the design of penetration weapons with payload and fuse. Through numerical simulation, that material model is considered with straightforward physical meaning, a few parameters which can be determined easily are more practical for engineering calculation along withexperiments.     

大型金属挤压机卸荷过程插装阀流固耦合分析

应用动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了大型金属挤压机卸荷插装阀FSI模型,从理论上研究了流固耦合单元算法及控制状态方程,并通过流固耦合仿真分析,得出了插装阀瞬态力学特性及卸荷过程中流体与插装阀阀芯相互作用下的冲击特性.研究结果表明:卸荷过程的平稳与阀芯阀套端盖接触时间有关,油液挤压时间最好不要超过0.04 s,平稳的卸荷过程中油液对阀芯的冲击力峰值为140kN,阀套最大Von Mises应力为456 MPa.     

Effects of in-situ stress on the stability of a roadway excavated through a coal seam

Roadways excavated through a coal seam can exert an adverse effect on roadway stability. To investigate the effects of in-situ stress on roadway stability, numerical models were built and high horizontal stresses at varying orientations were applied. The results indicate that stress concentrations, roadway deformation and failure increase in magnitude and extent as the excavation angle with respect to the maximum horizontal stress increases. In addition, the stress adjacent to the coal-rock interface sharply varies in space and evolves with time; coal is much more vulnerable to deformation and failure than rock.The results provide insights into the layout of roadways excavated through a coal seam. Roadways should be designed parallel or at a narrow angle to the maximum horizontal stress. The concentrated stress at the top corner of the face-end should be reduced in advance, and the coal seam should be reinforced immediately after excavation.     

Numerical Simulation of Rigid Projectile''''s Normally Penetrating into Granite Targets

The process of penetrating into granite was simulated by using program LS-DYNA3D. The granite was represented by the isotropic elastic-plastic model with failure criterion and the projectile was modeled by rigid model. The depth of penetration from simulations is identical with experiments. Penetration deceleration vs striking velocity was acquired at the same time, which can assist in the design of penetration weapons with payload and fuse. Through numerical simulation, that material model is considered with straightforward physical meaning, a few parameters which can be determined easily are more practical for engineering calculation along with experiments.     

钢筋弯曲过程的有限元模拟

本文针对钢筋在弯曲过程中的大变形及非线性的特点,运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了钢筋弯箍系统的有限元模型,对钢筋的弯曲过程进行了数值模拟,并分析了钢筋在不同时刻的弯曲应力变化情况。当钢筋弯曲角度接近于零时,钢筋产生的最大应力发生在与弯箍转套接触部位;随着时间的增大,与箍筋模接触部位的应力迅速增大,且应力最大值逐渐由钢筋的边缘部位向中心部位靠近。     

爆炸抛撒子弹翻转运动研究

针对子母弹爆炸抛撒实验中产生的子弹绕弹轴垂直方向翻转的现象,通过理论和计算机仿真两方面的研究,以弥补对这一问题研究的空白.应用经典力学理论建立了子弹翻转运动的理论模型,并采用LS-DYNA对子弹翻转过程进行了仿真计算.采用理论模型计算得到的子弹翻转角速度与仿真结果具有非常好的一致性,说明所建立的理论模型是正确的,可以用来预测子弹爆炸抛撒时子弹翻转的角速度.     

海浪对导弹出水姿态影响数值分析

基于LS-DYNA有限元软件建立了导弹出水过程的有限元模型,应用数值仿真方法分析了海浪对导弹出水姿态的影响,获取了导弹在不同海浪等级条件下出水姿态的变化规律,为获取极限海浪等级对导弹出水姿态影响的运动规律,提供了有效的数值仿真手段。     

Study on dynamic response of multi-body structure under explosive driving

In this study, a complex multi-body structure was proposed, and the mechanism for the dynamic response of the structure under explosive driving was investigated by using the Lagrange equations of the second kind. An initial value subject to explosion loading was analyzed to develop the theoretical model of the dynamic response, and the centroid trajectory of three different structural shapes was solved. To verify the accuracy of the theoretical model, numerical simulation via finite element analysis within LS-DYNA and a dynamic experiment were conducted, and the consistent dynamic response process of the multi-body structure was obtained. In addition, the dynamic response time of the multi-body structure under different explosion loading conditions was calculated by the theoretical model, numerical simulation, and experimental investigation. It was found that the increased opening charge mass reduces the dynamic response time.     

冲击速度对开孔泡沫金属冲击动力学性能影响

利用有限元软件ANSYS中的LS-DYNA模块,建立起了泡沫金属胞元方孔模型,采用能更好反应实际情况的幂函数塑性模型,研究了冲击速度对泡沫金属冲击动力学性能的影响,对泡沫金属在冲击载荷作用下的应力传递和分布以及变形过程进行了数值模拟,分析了冲击速度对泡沫金属应力传递和分布以及变形的影响。研究表明,随着初始撞击速度的提高,泡沫铝屈服强度有所提高,应力传递速度和接触端面处的泡孔变形速度加快。     

基于LTNE的二维饱和多孔介质平板热流固完全耦合数值分析

针对目前多孔介质热流固耦合数学模型多为不完全耦合模型,且物理模型多为一维或一维轴对称模型的现状,对二维饱和多孔介质平板热流固完全耦合问题进行数学建模和数值分析.采用强耦合方式实现热流固3个物理场的完全耦合.在平板左侧施加30℃流体和固体温度边界条件及固定位移边界条件,平板其他边界温度场和位移场假设为自然边界条件,平板四周加载0Pa的孔隙压力边界条件.利用COMSOL Multiphysics有限元分析软件的偏微分方程（PDEs）模式实现上述完全耦合模型的求解,得到渗流场、应变场以及双温度场的数值解.数值结果表明,随时间增加,流体和固体温度、应变及孔隙压力沿x轴方向传递,同时发现x轴方向应变远大于y轴方向应变.此外,随时间增加,y轴方向应变和孔隙压力最大值逐渐减小.研究建立的数学模型和数值解有助于深入认识二维饱和多孔介质热流固完全耦合力学行为.     

大断面小净距公路隧道施工影响分析

以佛羊岭隧道工程为研究背景,采用上下台阶法进行施工,以FLAC3D有限元软件为计算平台,建立大断面小净距公路隧道有限元模型,对隧道模型进行数值模拟分析。研究地表沉降、围岩与衬砌结构应力,并提出相应的监控和加固对策。数值分析结果表明:先行隧洞上部地表沉降比后行隧洞大,后行隧洞的施工会增大先行隧洞竖向位移,使先行洞的最大主应力和最小主应力出现不同幅度的增加,隧道衬砌结构应力集中于拱腰至拱脚范围区域,先行洞支护结构对于后行洞开挖起到稳定岩体的作用,后行隧道的开挖会使中夹岩柱出现应力集中,在施工时应注意对隧道围岩采取加固措施。分析结果能够为大断面小净距公路隧道的设计和施工提供科学依据。     

大断面小净距公路隧道施工影响分析

以佛羊岭隧道工程为研究背景,采用上下台阶法进行施工,以FLAC3D有限元软件为计算平台,建立大断面小净距公路隧道有限元模型,对隧道模型进行数值模拟分析。研究地表沉降、围岩与衬砌结构应力,并提出相应的监控和加固对策。数值分析结果表明:先行隧洞上部地表沉降比后行隧洞大,后行隧洞的施工会增大先行隧洞竖向位移,使先行洞的最大主应力和最小主应力出现不同幅度的增加,隧道衬砌结构应力集中于拱腰至拱脚范围区域,先行洞支护结构对于后行洞开挖起到稳定岩体的作用,后行隧道的开挖会使中夹岩柱出现应力集中,在施工时应注意对隧道围岩采取加固措施。分析结果能够为大断面小净距公路隧道的设计和施工提供科学依据。     

ALE方法在钢筋混凝土侵彻数值模拟中的应用

介绍了LS-DYNA程序和ALE方法的计算原理,分析了钢筋混凝土侵彻的目标特性,选用D材料模型,使用ALE方法对钢筋混凝土的侵彻进行数值模拟,形象和真实地展现钢筋混凝土侵彻现象,并对数值模拟的结果进行分析比较,对钢筋混凝土的侵彻研究有重要的参考价值.