基于Nastran动力学优化的频响函数模型修正方法

在MSC.Nastran的动力学优化设计功能的基础上,采用加速度频响函数的模型修正方法,以频响函数试验结果为目标函数,以结构参数为设计变量,在某双星系统有限元模型基础上构建优化模型,进行动力学优化设计,达到修正模型的目的.优化后模型分析结果无论是共振频率还是幅值均与试验数据吻合很好,并且模型修正的过程简单,实用性强,具有广阔的工程应用前景.     

鱼雷电机-艉轴系统振动与声辐射特性分析

采用结构有限元软件ANSYS和声学边界元软件SYSNOSIE,对鱼雷电机一艉轴系统振动与声学特性数值计算问题进行了研究,建立了带有电机和轴系装置的鱼雷部分舱段的FEM／BEN数学模型。计算了在电机支撑架为刚性支撑和弹性支撑2种情况下,流固耦合模型结构的振动模态以及基于模拟电机激励下的频响分析。获得了鱼雷结构振动响应特征参数。以振动频响分析计算结果作为声学边界条件,比较了2种情况下结构噪声向外辐射的能力。最后考虑了电机空气动力噪声和敷设吸声材料,采用直接边界元法,对鱼雷近场声学特性进行了计算,计算结果表明,用AN- SYS和SYSNOSIE软件能合理地对鱼雷振动及声学特性进行分析,为工程设计提供了有效的工具。     

空投缓冲气囊有限元模型修正方法

为了提高空投缓冲气囊有限元模拟的准确性,需要对气囊有限元模型进行修正。建立了载荷-气囊系统有限元模型,通过模型参数对气囊缓冲特性的灵敏程度分析,选择气囊与地面之间的摩擦系数和气囊排气口流量系数作为待修正参数,建立了摩擦系数、流量系数与冲击响应的响应面模型,对该响应面模型采用遗传算法进行迭代修正,求解出待修正参数的最优解。通过修正前后仿真结果与试验结果的对比验证了模型修正的有效性。     

飞航式助飞鱼雷指令修正攻潜能力研究

针对飞航式助飞鱼雷的指令修正功能,介绍了其对潜攻击的基本过程,深入分析了指令修正射击的方法原理及修正时机,从鱼雷的修正能力、鱼雷的飞行姿态及目标的运动要素等方面研究对指令修正射击的影响,并建立了飞航式助飞鱼雷的攻潜能力仿真模型。通过计算得到最佳修正后鱼雷飞行距离的确定原则及变化规律,分析了飞航式助飞鱼雷指令修正射击的攻潜能力,为实际操作提供了理论依据。     

鱼雷试验评定模型研究

为了客观地评价鱼雷的性能、质量和可靠性水平,在分析鱼雷试验的特点和现有的传统评定方法和超差点评定方法的基础上,运用模糊数学理论,提出了一种新的鱼雷试验综合评定方法,并建立了相应的综合评定模型,将试验结果评定的有限状态向无限状态扩展,并用合格度来描述其状态,从而拓展了鱼雷试验结果的评定方法和技术。     

基于模态试验的特种车驾驶室有限元模型修正

基于驾驶室模态试验进行有限元模型的修正,将仿真-试验的模态频率误差及振型的模态置信准则(Modal Assurance Criterion,MAC)矩阵作为优化目标,以提高仿真模型的准确度。通过试验模态自相关分析确定试验结果真实可信,结合MAC贡献量分析的结果得到仿真-试验模态的MAC矩阵;针对模态频率和MAC值做灵敏度分析,共同确定优化关键参数,选择序列二次规划优化算法,获取参数修正值及准确的有限元模型。修正后的模型,在频率和振型上均与试验结果达到更好的一致性,符合工程要求,为动力学分析奠定基础。     

多维振动环境试验中的结构模态分析

将导弹和振动台简化为两个子系统,分别表示为非均匀梁和弹簧质量集中参数模型。利用子系统阻抗综合原理,建立反映导弹多维振动环境试验的分析模型。给出所能提炼出的特征参数:频响函数、传递率和响应互谱。选取模型的物理参数为战术导弹和振动台的典型值,模拟飞行工况进行数值分析。通过均匀梁的两点激振试验,表明基础激励模态估计的测量方便,同样适用于有限元模型的修改;基于频响函数分析的模态估计需要测量两个子系统的界面力,使试验的难度大大增加;工作模态的估计结果受激励点之间的相干影响较大。     

悬浮式深弹拦截不确定型鱼雷作战模型研究

水面舰艇如何使用悬浮式深弹拦截鱼雷是舰艇防御鱼雷的重要问题之一。该文通过利用模糊数学知识将鱼雷报警距离分为近、中、远3个模糊区域,建立了鱼雷报警距离隶属函数关系,预估了鱼雷目标航向、航速等运动要素,最后建立了悬浮式深弹拦截不确定型鱼雷作战模型,并对作战模型进行了计算机仿真。仿真结果表明,舰艇在不能确定来袭鱼雷型号和自导方式时,选择使用悬浮式深弹这一硬杀伤方式拦截鱼雷是最为可行的方案,能够达到彻底毁伤鱼雷,从而保护舰艇安全的最终目的。     

步兵战车自动炮武器系统发射动力学模型修正

为提高自动炮武器系统发射动力学模型精度,基于实弹射击试验建立支持向量机响应面,对仿真模型进行了修正。应用有限元分析方法建立了双炮身管结构和炮塔结构有限元模型,基于武器系统各部件间的约束关系建立了步兵战车刚柔耦合发射动力学模型;基于相同边界条件,选取自动炮连发射击中典型结构的振动特性搭建了测试系统并进行了实弹射击试验;针对仿真数据与试验数据误差,引入支持向量机响应面方法对步兵战车刚柔耦合发射动力学模型进行了修正。修正结果表明,基于支持向量机响应面的模型修正方法大幅提高了自动炮武器系统发射动力学模型的精度,更准确地反映了自动炮射击过程中的机构动态特性。     

基于AMSAA增长模型的鱼雷系统Bayes可靠性分析

Bayes理论是分析研究鱼雷系统可靠性的有效方法,文中针对美国陆军装备系统分析中心( AMSAA)增长模型,提出了Bayes可靠性增长分析的基本方法。该方法将鱼雷研制阶段的可靠性增长试验数据作为产品可靠性评估的先验信息,再结合少量现场试验数据,运用Bayes方法即可对现场试验后的鱼雷产品可靠性进行评定。仿真结果验证了该方法的有效性,为鱼雷系统可靠性评定提供了一种新的分析方法。     

楔环连接结构对鱼雷壳体声辐射的影响分析

针对鱼雷楔环连接结构对壳体声辐射的影响问题,综合运用有限元法和边界元法对其进行了分析,首先建立了鱼雷有限元模型,并对模型进行了模态仿真计算,通过试验对模型的准确性进行了验证;通过声学软件LMS Virtual．Lab Acoustics中的边界元法对模型进行了辐射声功率计算,比较了有楔环模型与无楔环模型的声功率曲线,并给出典型频率的声压级云图。仿真结果表明,有楔环状态下的总辐射声功率比无楔环状态下低10dB左右,可为后续鱼雷噪声预报及噪声控制提供参考。     

鱼雷热动力发动机机体振动模态分析

以鱼雷热动力发动机机体为例，用PATRAN有限元分析软件为平台，建立机体3D实体模型，对机体结构进行约束模态和自由模态分析，获得机体结构的模态参数。通过模态研究，分析了鱼雷热动力发动机机体固有振动特性，以及各结构参数对振动传递及噪声辐射的影响，为鱼雷热动力发动机的减振设计奠定基础。     

反鱼雷鱼雷战斗部触发灵敏度仿真

反鱼雷鱼雷(ATT)战斗部触发灵敏度仿真是ATT利用触发引信引爆战斗部的关键技术.本文以ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件为平台,建立了来袭鱼雷和ATT有限元模型,并对ATT以不同速度、不同角度撞击来袭鱼雷进行了仿真计算,得到了ATT的触发动态响应特性.该研究可为反鱼雷武器战斗部触发敏感装置的触发灵敏度设计提供参考.     

鱼雷头部形状对入水影响的数值模拟研究

空投鱼雷的头部形状不仅影响其在空中和入水后的弹道,而且所受到的入水冲击载荷有很大的差别.为了研究鱼雷头部形状对入水的影响作用,文中利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟技术建立了鱼雷入水的有限元模型,并通过对三种不同头部形状的鱼雷入水过程的数值模拟,得到了不同头型的鱼雷垂直入水的压力响应曲线和速度响应曲线,在进行比较分析后讨论了头部形状对入水的影响规律.     

反鱼雷鱼雷战斗部对来袭鱼雷爆炸毁伤效应仿真

为了获得反鱼雷鱼雷(ATT)战斗部水中爆炸对来袭鱼雷的毁伤效应,以ANSYS LS-DYNA有限元分析软件为平台,对ATT攻击对象(来袭鱼雷)进行了较为系统的建模,并采用流固耦合算法针对ATT战斗部在不同距离、不同角度下对来袭鱼雷的爆炸毁伤效应进行了仿真计算,得出了ATT战斗部的毁伤半径、来袭鱼雷的毁伤判据以及ATT对来袭鱼雷的毁伤规律.仿真结果表明,在水中爆炸作用下,来袭鱼雷燃料舱段壳体较其他部分壳体更易发生变形或破裂.该研究可为鱼雷的毁伤效应评定及ATT战斗部研究提供参考.     

轿车白车身模态分析研究

以某轿车白车身为研究对象,在Hypermesh中建立其有限元模型,再导人到ANSYS中对该有限元模型进行模态分析,从而求得白车身的固有振动特性,在进行有限元分析的同时对样车白车身进行模态试验分析,用试验结果验证有限元模型,结果表明,该车自车身的刚度较大,为后续的优化设计提供了一定的空间。     

鱼雷入水战斗部动态响应仿真分析

鱼雷入水过程不仅影响鱼雷的弹道,而且对鱼雷的结构及内部元器件等将产生结构功能响应。本文以轻型鱼雷为例,采用ANSYS/LS-DYNA仿真分析软件建立了鱼雷入水的有限元模型,分别计算了在几种不同的入水速度下,鱼雷战斗部壳体关键部位的加速度随时间的变化特性,并对战斗部不同部位的加速度随时间的变化曲线进行了对比分析,得出了在不同的入水速度下鱼雷战斗部的动态响应规律,其结果对于新型触发引信的设计、战斗部装药的安全性设计及其他元器件的抗冲击性能设计具有重要的参考价值。