机械弹性车轮有限元计算与试验模态的相关性研究

为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行修正。基于内积相关度理论,对修正后的有限元计算模态和试验模态参数进行了相关性分析,根据两者的吻合程度,验证了有限元建模及修正分析方法的有效性;修正后的有限元模型精度得到提高,计算结果更加反映了车轮的结构特性,为机械弹性车轮结构动态优化设计研究提供了参考。     

利用位移法进行轴向冲击响应有限元分析

为模拟固体火箭发动机的轴向冲击响应，给固体火箭发动机的设计提供一定依据,在模态分析的基础上，利用基于位移法的有限元方法对轴向冲击响应进行分析.计算得到位移、应力及应变等的结果与试验结果基本吻合.由此得到结论：基于位移法的有限元方法适用于进行固体火箭发动机的轴向冲击响应分析计算，能够为固体火箭发动机的设计提供参考依据.     

基于灵敏度分析的机枪结构动态特性优化研究

目的研究机枪结构的动态特性优化．方法利用基于模态试验的灵敏度分析方法,依据模态叠加原理,提出了一种结构动力修改思路．结果由模态试验和灵敏度分析,获得了某机枪的动态特性和影响其动态特性的敏感部位,并利用有限元动力响应模型计算了位移响应曲线．结论计算结果表明：该方法有效并且正确,改善了机枪动力学特性．     

液体火箭发动机输流管振动分析与设计

建立了仿真模型对液体火箭发动机三维输流管结构进行动力学与振动响应研究,基于仿真分析结果设计管路支撑构型,以提高稳定性、降低振动幅值.首先,基于ANSYS Workbench分别建立两端支撑输流直管和曲管流固耦合动力学仿真模型,将仿真得到的动力学特性与理论计算进行对比,验证仿真方法的有效性;然后,建立液体火箭发动机三维输...     

基于灵敏度分析的机枪结构动态特性优化研究

目的 研究机枪结构的动态特性优化,方法 利用基于模态试验的灵敏度分析方法,依据模态叠加原理,提出了一种结构动力修改思路,结果 由模态试验和灵敏度分析,获得了某机枪的动态特性和影响其动态特性的敏感部位,并利用有限元动力响应模型计算了位称响应曲线,结论 计算结果表明,该方法有效并且正确,改善了机枪动力学特性。     

采用动力测试的双转子卧螺离心机模型修正

基于动力测试及有限元模型修正建立准确的双转子结构卧式螺旋离心机动力学模型. 通过对复杂双转子装配体进行分步动力测试,获得整机及内转子在不同支撑条件下的前3阶模态参数. 研究双转子结构三维有限元模型精确建模方法并建立结构连接刚度的参数化模型. 通过有限元模态仿真分析及仿真结果与各阶试验模态参数的对比,检验模型的有效性. 通过参数灵敏度分析,获得卧螺离心机各连接结构中对结构模态参数影响最大的因子,并使用遗传算法分别对内转子和整机关键连接结构进行模型修正. 修正后的整机有限元模型在轴承支撑状态下前3阶弯曲模态频率仿真结果与试验结果之间的误差小于5%,可以较好地模拟卧螺离心机的动态特性,为深入的振动分析打下良好基础.     

固体发动机点火压强峰的CFD计算方法研究

介绍了固体火箭发动机点火压强峰形成的原因,分析了固体发动机实测压强和预示压强产生偏差的因素,提出了一种工程适用的基于加质模型的计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法,能够较准确地预示固体火箭发动机点火压强峰,特别是大长径比类固体火箭发动机。通过对比典型发动机的理论计算结果和试验数据,发动机点火压强峰预示误差减小至10%以内,对于发动机结构安全设计和整体性能的优化设计都有重要的指导意义。     

用于飞行模拟的某型涡扇发动机及其控制系统建模与仿真

为了建立适用于飞行模拟机的发动机模型,对涡扇类发动机的建模和仿真方法进行了研究。根据某型涡扇发动机的功能原理、控制规律和大量的试验数据,在对发动机模型结构进行模块划分的基础上,基于部件级建模方法建立了发动机的状态变量模型和精细化功能模型。其中,详细建立了决定仿真精度的转子动力学、传热动力学和控制系统模型,将发动机的稳态、动态数据作为模型的输入数据文件,既满足了仿真的实时性要求又增强了发动机软件的通用性和扩展性。仿真结果表明,所建立的发动机模型能够满足飞行模拟机的仿真精度和实时性要求。     

液体火箭发动机冲击响应谱分析计算方法

基于Matlab软件包,对液体火箭发动机地面试验时的冲击信号进行了冲击响应谱计算软件的开发.利用改进递归滤波器方法分析单自由度二阶系统冲击响应谱计算原理,对软件的编制、程序验证以及地面试验数据处理进行了介绍.编制的软件可快速、方便的进行液体火箭发动机冲击响应谱分析,为地面试验数据的深入分析提供了辅助手段.     

头部撞击发动机罩板的损伤模拟

为了减少人与车相撞事故中行人的伤亡人数,采用有限元三维实体建模技术,建立了包括头皮和头骨两层球体结构的头部各向同性粘弹性模型和发动机罩板的各向同性弹性模型,分析了头部与发动机罩板的瞬态大变形非线性撞击响应,得到了头部与发动机罩板相撞时的速度、角度、位置及发动机罩板的厚度等因素对头部伤害的影响规律,结果表明头部受到的撞击加速度值和文献中的试验结果吻合较好,能够为设计具有行人头部保护功能的车身结构提供有力的理论依据。     

大型复杂舰船设备抗冲击动态特性研究

舰船设备的抗冲击能力,对提高舰船生命力和战斗力具有十分重要的影响.采用实体建模技术,建立某舰用主汽轮机组有限元模型,并在时域上分别从垂向和横向对其进行冲击加载.冲击载荷采用将冲击输入谱转换为i角形变化历程的加速度载荷.通过对计算结果的对比分析,总结了主汽轮机组结构对加速度冲击载荷的动态响应特性,并发现主汽轮机组结构对加速度冲击载荷的动态响应特性与冲击载荷的峰值、脉宽以及加载方向由密切关系.所得结论对开展舰船设备抗冲击方面的研究提供了一定参考.     

头部撞击发动机罩板的损伤模拟

为了减少人与车相撞事故中行人的伤亡人数，采用有限元三维实体建模技术，建立了包括头皮和头骨两层球体结构的头部各向同性粘弹性模型和发动机罩板的各向同性弹性模型，分析了头部与发动机罩板的瞬态大变形非线性撞击响应，得到了头部与发动机罩板相撞时的速度、角度、位置及发动机罩板的厚度等因素对头部伤害的影响规律．结果表明头部受到的撞击如速度值和文献中的试验结果吻合较好．能够为设计具有行人头部保护功能的车身结构提供有力的理论依据．     

固体火箭发动机地面试验测量系统可靠性评估

针对固体火箭发动机地面试验测量系统的可靠性评估问题,介绍修正极大似然和序贯压缩相结合的方法（CMSR）,将CMSR方法实际应用到固体火箭发动机地面试验测量系统的可靠性分析中,并依据试验数据计算出系统的可靠性置信下限。     

机翼折叠运动的瞬态动力学响应分析

结合多体动力学中的浮动坐标系法和结构动力学中的模态综合法,建立了机翼折叠运动的动力学控制方程,预测了机翼折叠运动中的瞬态动力学特性。将有理函数近似导出的折叠运动中的非定常气动力引入到动力学控制方程中,获得了机翼折叠运动中在时变气动力作用下的瞬态动力学响应。结果表明:机翼折叠过程越缓慢,得到的瞬态响应越平稳;机翼柔性对折叠变形过程中的瞬态响应影响较大;在一定的来流速度范围内,来流速度越大,稳态时翼尖位移响应的振荡越小,越有助于机翼的折叠变形。     

基于Hypermesh的轻型货车车架动态特性有限元分析

为了获得货车车架的最佳结构方案,采用有限单元法分析了车架的动态特性。利用UG建立车架的三维装配模型,将模型导入Hypermesh,并进行结构简化、几何清理、抽取中面和划分网格,创建了车架的有限元模型。通过模态求解,获得车架的前6阶弹性模态参数,讨论了车架与路面、发动机等主要激励源的频率耦合关系,分析了车架在冲击载荷作用下的瞬态动力响应。结果表明需要加强板簧与车架连接处的局部刚度,在冲击载荷作用下,节点最大的位移响应值为0．44mm,且车架振动衰减规律符合设计要求。     

汽车排放测试模态试验及分析方法研究

研究了汽车工况法排放测试的模态试验方法及分析方法。分析了连续稀释采样模态试验原理及计算方法，设计了模态试验测试系统及试验流程，对污染物浓度曲线进行了延迟时间修正，对连续稀释采样试验结果按工况和循环进行了分析。实际应用表明，连续稀释采样试验计算结果与气袋采样试验计算结果接近，模态试验方法及分析方法能够确定工况运行过程中污染物排放的分布情况，为优化发动机控制和降低排放提供了依据。     

大型发电机组基础动力特性有限元分析及试验研究

在分析国内外大型汽轮发电机组系统动力特性研究现状的基础上,从动力学模型的研究着手,采用不同的计算模型,对国内某大型燃气机发电机组基础的动力特性进行了深入、系统的研究.结合目前比较先进的模态测试技术与分析方法,进行了室内模型试验与现场测试.通过动力学模型计算结果、模型模态试验结果以及现场实测结果的比较分析,证明了计算方法、试验方法与测试分析方法的正确性,并确定了最佳的动力学模型.     

高超声速机翼瞬态气动加热下热颤振分析

研究了一种气动力(热)/结构耦合的高超声速机翼热颤振的时域数值分析方法。研究目的是分析结构内部温度梯度对结构固有特性的影响机制和结构发生颤振的规律。采用非定常计算流体力学耦合结构传热的算法,获得结构的瞬态温度场;通过有限元计算得到瞬态温度场不同时刻下的热结构模态;利用结构模态叠加法建立结构动力学模型,结合Volterra级数建立的非定常气动力模型进行气动/结构耦合计算获得颤振动压。对马赫数为5、高度13 km的一小展弦比机翼进行了颤振分析。验证了该方法的可实现性。研究表明,随着温度梯度的增大结构固有频率减小,颤振动压最小值发生在结构主频率差值最小处。     

固体火箭发动机总体设计

固体火箭发动机是非常复杂的系统,在武器系统设计中有举足轻重的作用.发动机性能指标主要通过试验来测试,针对目前发动机测试系统的复杂性及测试数据的可靠性现状,基于数值仿真对固体火箭发动机总体性能进行了分析.采用四阶龙格库塔法对固体火箭发动机进行了装药设计和内弹道计算,利用有限体积法和线性粘弹性理论进行了燃气冲刷初始装药通道仿真计算及装药在低温和承压下结构完整性分析.结果表明:数值计算结果与试验数据较为一致,该分析方法可对新产品研制、论证具有一定参考价值.     

RBCC用变工况气氧/煤油引射火箭发动机设计和试验研究

引射火箭是火箭冲压组合发动机的核心部件之一,须具有变工况工作能力。针对RBCC发动机用引射火箭的技术要求,基于挤压式推进剂供应系统,设计了变工况工作气氧/煤油引射火箭系统,完成了4种工作状态下的点火试验验证。试验研究结果表明,设计的变工况工作引射火箭发动机稳定可靠工作,工作参数满足设计要求,可实现快速调节。为开展火箭冲压组合发动机试验及大调节比引射火箭技术研究奠定了基础。