重载轮胎面内刚柔耦合动力学建模及振动传递特性分析

针对重载子午轮胎扁平率接近1的特点,建立面内刚柔耦合模型并开展振动分析方法研究。提出重载轮胎面内胎体与胎侧耦合的试验模态测试与分析方法;考虑胎侧的惯性力和分段刚度,建立重载轮胎面内弹性基础柔性梁动力学模型;利用有限差分法,将面内耦合动力学方程离散化,建立基于轮胎几何、结构参数的三参数等效刚度重载轮胎面内刚柔耦合模型;基于试验和解析模态共振频率,利用遗传算法对重载轮胎结构参数辨识,建立重载轮胎面内刚柔耦合模型的传递函数解析模型。数值分析和试验验证结果表明：在0~300 Hz频率范围内,面内刚柔耦合模型可准确表征重载轮胎面内胎体和胎侧的耦合振动模态与传递特性;该建模与试验分析方法可将重载轮胎的分析频率由0~180 Hz扩展至300 Hz.     

发射装置刚柔耦合仿真分析

在导弹发射过程中,发射装置中柔性部件对发射系统的动力学过程产生重要影响.文中针对某车载箱式发射装置,进行刚柔耦合的发射动力学仿真,并在仿真基础上研究发射过程中发射箱和配重弹姿态变化,以及柔性件变形对发射过程的影响.研究结果表明采用刚柔耦合模型,可以模拟发射系统动力学过程,为设计研究提供参考.     

超轻量化高射机枪刚柔耦合建模和仿真

为深入了解一种大口径超轻量化高射机枪的刚柔耦合特性.建立了该高射机枪的刚柔耦合虚拟样机的仿真模型,对该高射机枪的实际发射过程进行了仿真试验.比较了刚柔耦合虚拟样机模型与多刚体虚拟样机模型的仿真结果,分析了刚柔耦舍对高射机枪发射过程仿真中运动学和动力学特性的影响.对比多刚体模型,刚柔耦舍模型自动机循环周期增大,枪口振动周期加大,振动速度变小,机匣受力得到改善.     

高炮刚柔耦合动力学仿真及二次开发研究

介绍了高射炮弹炮刚柔耦合发射动力学仿真及基于ADAMS的二次开发技术.在全炮系统的动力学模型中,对身管进行了柔性化处理,并考虑了弹丸与柔性身管的相互作用,计算了火炮连续发射时的动力学响应,为全面分析影响射击精度的原因提供了一定的参考价值.同时,基于ADAMS定制了适用于交互式发射动力学仿真的菜单和对话框,为火炮产品的虚拟设计提供了技术基础和工具.     

防空火箭炮刚柔耦合发射动力学仿真

为了研究防空火箭炮射击过程中的振动特性,以多柔体动力学理论为基础,采用＂模态缩减法＂生成柔性车大梁,用可以求解刚体和柔性体之间非线性接触问题的＂节点法＂生成柔性定向管,建立某车载防空火箭炮刚柔耦合动力学模型.结合相关实验参数进行了数值仿真,并与多刚体模型仿真结果相比较.结果表明：与纯刚性模型相比,考虑定向管和车大梁柔性变形的动力学模型更贴近于火箭炮的实际射击情况;柔性变形影响火箭弹出管口的初始扰动,进而影响射击精度.该研究对于改善火箭的初始扰动具有参考价值.     

某榴弹发射器刚柔耦合动力学建模与仿真研究

以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,采用ADAMS／Flex柔性模块,建立某自动榴弹发射器刚柔耦合的ADAMS模型。通过引入柔性架杆,对该发射器进行了刚柔耦合多体发射动力学仿真和分析,得到榴弹发射器的运动情况和一系列的动力特性曲线。通过与试验数据相比较,证明该方法科学合理,准确有效。     

某突击步枪自动机含间隙刚柔耦合建模与仿真分析

枪械自动机的运动学／动力学特性分析是自动机设计的关键技术。采用虚拟样机方法进行仿真分析是目前最先进、最有效的方法。合理的仿真模型尤为重要。含间隙刚柔耦合模型考虑多种实际因素,能更精确地描述枪械自动机特性。在ADAMS软件平台上,通过定义自动机构件间约束关系、接触关系、润滑条件和载荷等方法建立了某突击步枪自动机含间隙刚柔耦合模型,仿真分析结果与实验结果相比吻合较好,表明了该模型的正确性,揭示了该枪自动机主要构件运动学和动力学特性,为枪械的研制提供了新的分析方法。     

末敏弹刚柔耦合系统动力学模型及仿真

基于Kane方法建立了末敏弹附柔耦合系统动力学模型并进行了仿真计算。模型将降落伞处理为柔性体,并用模态展开法表达降落伞的弹性位移,用混合坐标来秦达降落伞的位置,进行末敏弹系统的运动学分析。选取与末敏弹系统姿态相关的.10个广义坐标,引入偏速度,分别推导相应的广义惯性力、广义主动カ和广义内力。根据Kane方法的多柔体动力学理论,建立了10自由度的末敏弹系统刚柔两体动力学方程。利用该模型,用MATLAB进行编程计算,得到了某型末敏弹系统稳态扫描段的弹道结果,为末敏弹系统的总体设计提供参考。     

车载导弹刚柔耦合系统发射过程仿真分析

为了研究车载导弹武器系统中关键构件柔性变形对导弹发射的重要影响,应用刚柔耦合动力学理论,在虚拟样机软件ADAMS中建立车载导弹刚柔耦合动力学模型.采用有限元和Beam梁理论分别建立柔性体模型,将其导入ADAMS中完成装配.通过对仿真结果的对比分析,得到了两种柔性体对导弹初始姿态和离轨参数的影响规律.结果表明利用有限元建立的柔性体精度更高,更符合研究需要.     

复杂空间机构热态刚柔耦合多体动力学建模

借助多体动力学软件建立了复杂空间机构的刚体动力学模型,通过添加控制规律来实现该机构特定姿态的运动。使用有限元方法将非均匀分布的载荷转化为便于添加的节点集中力。采用实体板壳和模态缩减技术将主要承载部件柔性化处理,建立了复杂空间机构的刚柔耦合多体动力学模型,计算并验证可模型的正确性。提出了基于实体板壳一模态综合一载荷移置一刚柔耦合的复杂空间机构的热态多体动力学的建模方法,该建模思路和方法对其他类似机构有指导意义。     

基于ADAMS的机床主轴刚柔耦合系统建立及性能分析

对于数控机床来说,车削精度是影响车削质量的关键因素,而机床主轴系统在车削过程中的运动和变形又是影响车削精度(如表面粗糙度)的重要因素。以ADAMS为主要仿真软件,通过ADAMS建立了传动系统的刚柔耦合虚拟样机模型,研究了空转工况下、切削激励作用下主轴的动态响应;通过ANSYS和ADAMS的联合仿真,得到了主轴的动态相应曲线。本研究对数控车削机床的设计与研发提供了有力的技术支持。     

车载冷发射刚柔耦合动力学建模与仿真

为了分析大跨度柔性车架和起竖托架对车载冷发射系统动态响应的影响,满足快速化和精确化仿真的需要,针对车载冷发射系统典型结构和弹射物理过程,基于笛卡尔坐标方法描述体的运动,以适应发射车约束复杂的特点。采用浮动坐标系方法描述柔性体的变形,通过模态综合法缩减系统的自由度数,并提出采用赫兹接触模型模拟弹重的释放过程,最终建立了车载冷发射系统刚柔耦合动力学快速仿真模型。分别基于弹射模拟试验系统和实装系统对仿真模型进行了试验验证和仿真验证,并进行了车载冷发射刚柔耦合动力学响应分析。结果表明：提出的刚柔耦合仿真模型能够快速有效地分析车载冷发射弹射过程的动态响应特性,满足工程设计的需要;柔性车架模型比刚性车架模型更合理,而且弹射过程发射管口x向相图的奇异点为稳定焦点,说明车载冷发射系统能够恢复到稳定平衡状态。     

某车载转管机枪刚柔耦合发射动力学分析

为了研究某车载转管机枪的射击精度,了解武器系统工作的稳定性,基于多体动力学理论,结合车载转管机枪的结构特点,运用ADAMS软件建立了刚柔耦合的车载转管机枪发射动力学模型,利用该模型对车载转管机枪进行了动力学分析,得出其动力学特性,提出了提高机枪射击精度的改进方案,即改变托架结构及与座圈的连接方式,降低机枪射击时的火线高度.分析结果显示,改进方案系统的射击稳定性与动力学特性比原方案有所提高,为武器的研制提供了改进方向.     

折叠弹翼展开的刚柔耦合动力学分析

为了更精确的计算折叠弹翼展开的动力学响应,基于柔性多体系统动力学建模方法建立了弹翼展开的刚柔耦合动力学模型。引入固定界面子结构法并作适当修正来描述弹翼,有效考虑了边界处的效应,提高了计算的精度,并可使用模态应力恢复的方法得到弹翼的动应力。以某导弹折叠翼为例进行展开动力学分析,结果表明了该建模方法的有效性。     

多管火箭炮刚柔耦合多体发射动力学仿真研究

以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,建立了刚柔耦合多体系统动力学方程;应用ADAMS、ANSYS软件,通过建立ADAMS模型,并在模型中引入柔性定向管,对某火箭炮系统进行了发射动力学仿真和分析,得到了全炮的受力及振动情况,为今后更精确的研究火箭炮的发射过程动力学特性提供了理论参考。     

防空导弹起落架结构振动特性仿真分析

为了研究导弹发射时起落架结构的振动特性问题,利用三维建模软件和有限元分析技术建立了防空导弹发射装置的刚柔耦合动力学模型,深入研究了起落架结构的振动响应和变形情况。通过模态分析和谐响应分析,获得了在燃气流冲击作用下起落架结构的振动频率、模态振型以及结构应力的频率响应曲线。经验证,仿真与试验数据相一致。研究结果表明:模型较好地反映了起落架结构的振动特性,为进一步研究发射装置振动,避免共振等不良现象的发生提供理论参考。     

金属波纹管流固耦合动态特性分析与试验研究

针对U型金属波纹管在管路连接中的减隔振特性,分别用理论分析、数值模拟和物理试验研究波纹管的模态、频响曲线等动态力学性能及流固耦合状态下的结构变形行为。首先,通过波纹管动态试验求出轴向和弯曲方向的扫频曲线,将其与仿真分析的固有频率和频响曲线比较,验证模型的准确性。其次,通过协同仿真引擎求解不同流速下流体与波纹管结构间的相互影响。结果表明:流固耦合状态下整体频率降低,对流体载荷引发的波纹管振动,其位移随时间呈一定周期波动,湍流扩大了位移幅值。另外,在低流速情况下,重力方向有较大振动。在流体介质部分,主体流速较初始速度增加10%,在接近壁面处波纹导致涡旋耗散部分能量。     

线膛身管建模方案及弹炮耦合问题研究

为解决线膛身管有限元建模依赖专业软件Hypermesh 的问题,提出基于ABAQUS 和Matlab 软件的联合 建模方案,研究具有初始挠度线膛身管有限元建模流程。基于Von Misses 屈服准则和Johnson-cook 强化模型,建立 考虑弹带弹塑性和身管初始挠度的弹炮耦合模型,分析弹丸在膛内的运动规律。结果表明：考虑身管自重弯曲后, 弹炮耦合作用加剧,身管弯曲对弹丸横向和纵向运动均有明显影响。     

某型发动机喷管-排气管系统建模方法

基于有限元分析法,研究某型发动机喷管-排气管系统建模方法.喷管的管束组件由多根螺旋管焊接而成,空间结构复杂,建立有限元模型难度大.将喷管沿轴线方向分为4段建模,采用多层各向异性壳单元模拟喷管管壁,通过偏转单元坐标x轴模拟螺旋角度.基于上述模型的模态分析与试验结果符合较好,模型可以用于振动分析.