大型活动发射平台螺栓联接预紧力分析

大型活动发射平台采用框架结构,使用预紧螺栓连接各框架.总结了螺栓最小预紧力和最大预紧力的计算方法,提出采用ANSYS的装配技术和接触算法对螺栓预紧连接进行仿真,利用降温法模拟螺栓预紧力的方法.通过计算一系列螺栓预紧力,得到螺栓预紧力与两连接板轴向间距δ的关系曲线.此分析方法为复杂结构中螺栓连接的简化计算提供了参考,为大型活动发射平台连接螺栓预紧力的确定提供了依据.     

某火箭炮闭锁挡弹器结构设计与仿真分析

根据某火箭炮特点,为其设计最优的闭锁挡弹器。通过理论计算出了该火箭炮所需闭锁力的大小,并以此确定了所需卡簧闭锁器的结构参数。建立了该闭锁挡弹器和火箭炮结构动力学模型,通过仿真分析研究了预紧量和卡簧厚度变化对闭锁器力学特性的影响,并分析了在不同的闭锁力情况下火箭炮发射装置动力学响应特性,通过对比分析得到了适合该火箭炮的闭锁挡弹器。计算结果对火箭炮闭锁挡弹器的设计和分析具有一定的参考价值。     

火箭弹折叠尾翼的质量优化设计

火箭弹作为一种飞行武器,弹体应具有良好的气动性能.弹翼作为火箭弹结构的重要部分,可以产生飞行升力和对弹体的操纵力,并能加强弹体飞行的稳定性.火箭弹尾翼的质量与其飞行性能相关,此以火箭弹尾翼的质量为优化目标,进行尾翼的轻量化设计.根据火箭弹飞行的空气动力学要求,在尾翼面积不变的条件下以尾翼翼根厚度和展向厚度变化量作为设计变量,以翼面受气动载荷时的最大挠度和翼面展开时间为约束变量.通过理论分析和数值计算,给出了设计变量的设计可行域,得到了尾翼质量的优化设计结果,其优化后质量比优化前减少41%.     

基于接触面特征的螺栓联接刚度研究

螺栓联接由于其可靠和有效性在工业界得到广泛应用,螺栓联接设计中的联接刚度设计在螺栓联接结构中具有十分重要的作用。提出一种最佳预紧力下螺栓联接结构的有限元分析方法,在综合考虑螺栓螺母与被联接件及被联接件之间的受力、接触、摩擦等非线性因素的基础上,采用不同结构的系列参数模型运算结果进行联接刚度分析,研究了螺栓预紧力、被联接板厚度、螺栓公称直径、被联接板外径及螺母系数等因素对联接刚度的影响。通过接触面压应力分布实验验证和连续性假设,对联接结构刚度函数式进行无量纲化推导,实现了系列参数模型无量纲化刚度数据的有效拟合,在有限元分析结果基础上获得了计算螺栓联接结构联接刚度的计算公式。通过与有限元分析结果及文献［4-6］结果比较,验证了该刚度计算公式的有效性和可靠性。     

螺纹连接预紧力在机载发射装置中的应用

螺纹连接在产品中普遍采用，螺纹连接的预紧力对装配产品的性能有较大影响。介绍了预紧的重要性，通过受力分析给出螺纹连接的最大预紧力、最小预紧力和适当预紧力的计算方法。对几种常用控制预紧力的方法进行比较后，结合实际选择了扭矩拧紧法，给出拧紧力矩的计算方式。最后汇总列出几种常用螺钉的适当预紧力和拧紧力矩。     

基于遗传算法的某防护结构优化设计

为提高某防护型驾驶室底部类V形防护结构对爆炸冲击波的防护性能,利用尺寸优化和形状优化相结合的设计方法,进行了防护结构的优化设计.首先通过拉丁超立方试验设计建立了中心防护板最大位移和模型总质量的高精度响应面.再综合考虑板件厚度和边界形状的变化范围以及安全性和轻量化要求,运用遗传算法对建立的响应面进行了求解计算,得到了一组最优值.结果表明优化后防护结构的防护性能得到了显著提升,为更多防护结构的设计提供了参考依据.     

飞行器结构考虑连接面刚度的固有特性计算研究

通过对飞行器典型的连接面的接触分析得到连接面刚度特性,再对结构进行固有特性计算.得到不同预紧力下,不同连接件个数对结构固有特性的影响.然后求解结构固有特性的实质问题,并通过计算实例选择一种较优的特征值求解方法.对一个实际的飞行器结构进行计算,从而验证了接触理论有限元数值方法加特征值计算方法的工程实用价值.     

管接头的接触密封与受力分析

管接头的密封性除了与结构材料的弹塑性有关外,还与预紧力、摩擦力、内压力等使用因素有关.在推导出球面与锥面接触的预紧力、正压力、摩擦力以及轴向下沉量之间的协调关系式之后,采用同时考虑材料和接触二类非线性耦合的有限元解法,求得了旋紧深度相对于密封带宽度和接触面密封压力之间的关系曲线,为管接头的设计和改进提供有用的数据.     

柴油机气缸盖/气缸套之间的密封性能研究

针对12V型整体式气缸盖柴油机的气缸盖/气缸套密封系统,采用有限元法,研究了固紧螺栓预紧力大小及分配、固紧螺栓位置、气缸盖材料等因素对密封系统性能的影响规律。对确定的气缸爆发压力,计算出了理论上能保证密封的最小预紧力。得出的结论有益于对整体式气缸盖柴油机的改进设计。文中计算采用了SDRC公司的I-DEAS     

机载导弹吊挂预紧力的确定及其对内力分布的影响

本文从理论上分析了机载导弹吊挂预紧力的确定方法及其对内力分布的影响。以“在各种使用载荷下,支撑点必须保持不小于零的压力;吊挂点上必须保持不小于零的拉力”为“预紧力准则”,计算了一个例题,并对某导弹机载吊挂时的予紧力进行了分析计算,得出了有用的结果。     

爆炸驱动柱形杆条机理的数值模拟研究

针对柱形杆条的爆炸驱动机理研究．应用数值模拟软件AUTODYN-2D对柱形杆条的不同结构及排布参数进行分析,研究了杆条爆炸驱动的流场压力及速度变化规律。研究表明,杆条排布结构的介质层类型及厚度、装药厚度及排布间隙均对杆条的驱动冲击载荷、速度及相邻速度差有较大影响。该研究可为相关爆炸驱动问题研究及结构设计提供参考。     

一种潜入式可抛喷管数值仿真

对一种潜入式可抛喷管进行强度分析和流场仿真,强度仿真结果揭示了燃气压强作用下可抛喷管的应力分布,流场仿真结果揭示了燃气经由可抛喷管排出时的流场特征,结果表明可抛喷管整体结构设计能够满足要求。研究中模拟了环形切割器工作对冲压喷管被剪切部位的作用和影响,对模拟仿真结果与环形切割器功能验证剪切试验结果进行了对比分析,认为壳体剪切部位须设计一定厚度的台阶。数值仿真结果有助于可抛喷管的结构优化设计。     

波纹火焰筒数值模拟成形技术研究

针对波纹火焰筒提出了刚模逐节冲压成形、刚模对称冲压成形、粘性介质外压成形和粘性介质内压成形等四种成形方案,并对其成形过程进行了有限元分析,得到了四种成形工艺方案的壁厚分布、壁厚减薄率分布和卸载回弹结果。研究表明,粘性介质外压成形得到的波纹火焰筒构件的壁厚分布最为均匀,卸载回弹量最小,壁厚减薄率小于粘性介质内压成形。     

带壳炸药穿而不爆数值模拟与分析

基于采用低密度射流侵彻带壳炸药,使其穿而不爆,从而为后级主射流侵彻主目标清除障碍的设想,提出了用低密度材料作为成型装药药型罩材料.利用有限元AUTODYN-2D程序对该药型罩形成聚能射流进行了数值模拟,并对射流侵彻不同面板、背板以及夹层炸药厚度的带壳炸药时,夹层炸药是否起爆进行了对比分析,得到了不同面板、背板以及夹层炸药厚度下夹层炸药的峰值压力曲线和反应度曲线.结果表明:该低密度药型罩能够形成聚能射流,对于特定的带壳炸药,当面板、背板厚度小于2mm,夹层炸药厚度小于3.5mm时,射流侵彻带壳炸药能够实现穿而不爆;夹层炸药穿而不爆的压力阈值为7.09GPa,冲击起爆的压力阈值为8.02GPa;炸药压力对时间的积累效应以及炸药受压缩程度将会影响夹层炸药是否被射流冲击起爆.     

气动阀门发声器内流场的数值仿真

利用CFD软件Fluent建立了一个气动阀门发声器3D模型,模拟了其内流场分布规律。结果表明,气动阀门与谐振管共同作用,会对发声器内流场的速度和压力分布产生很大影响。模拟结果表明,Fluent对气动发声器内流场模拟结果合理,用于气动发声的设计与优化具有良好的前景。     

导弹撞击水幕动态响应数值模拟研究

利用ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件,对掠海飞行导弹撞击水幕的动态过程进行模拟,分析了水幕厚度对导弹飞行速度、弹体载荷以及弹体头部压力的影响。分析结果表明:水幕厚度变化对弹体飞行速度变化影响很小;导弹整体过载与水幕厚度以及弹体初速有关,水幕厚度小于0.4 cm或大于8 cm时弹体的轴向过载随弹体速度增加而增加;当弹体飞行速度在300 m/s左右,弹体头部获得最大的冲击压力。数值研究结果为分析研究爆炸水幕形成技术以及水幕反导毁伤机理提供了数据支撑。     

某隔板起爆器冲击起爆过程的数值模拟与实验研究

为了提高火工品的可靠性设计水平,将数值模拟技术引入隔板起爆器的设计中.利用LS-DYNA软件对某隔板起爆器隔板传爆过程进行模拟,计算得出可靠传爆不会穿透隔板的隔板厚度介于2.0 mm与5.0 mm之间.验证试验结果表明当隔板厚度为1.5～2.4 mm时,隔板能够完成正常功能,计算结果与实验结果基本吻合.     

坦克炮发射角对炮塔座圈动力学行为及其润滑性能的影响

坦克炮不同发射角下炮塔座圈受到来自多方向力和力矩以及强冲击载荷的联合作用,加之润滑脂非线性流变特性的影响,引起其动力学行为和润滑性能的动态演变,进而显著影响坦克炮射击精度和工作性能。考虑不同发射角的影响,开展炮塔座圈受力分析、接触半径分析和运动分析,通过动力学仿真获得不同发射角下炮塔座圈最大接触载荷分布规律。建立融合动力学及弹流润滑理论的炮塔座圈接触润滑性能分析模型,研究不同发射角、载荷、流变指数等因素影响下炮塔座圈接触微区油膜压力和油膜厚度变化规律。结果表明：随着载荷的增大,油膜压力逐渐增大而油膜厚度减小;随着流变指数的增大,油膜二次压力峰变得明显且油膜厚度增大;随着发射角的增大,最大油膜压力呈增大趋势,最小油膜厚度呈减小趋势;在特定的打击能力（后坐力）指标下发射角为俯角时炮塔座圈具有更好的工作性能。     

径流式涡轮三维叶型优化设计

三维气动优化设计方法是提高叶轮机械性能的有效手段.应用三维优化方法,对一涡轮增压器的径流式涡轮叶片进行了叶型优化设计.优化设计使用神经网络与遗传算法相结合的优化算法;变化控制涡轮端壁型线、积叠规律、中弧线和厚度的自由参数得到不同的叶轮几何,这些几何通过气动计算得到的性能作为神经网络优化的输入参数,以总-静效率为优化目标进行优化.优化后的涡轮总静效率比原涡轮提高了1.5%.这些工作为径流涡轮叶轮的多学科优化设计提供良好的基础.     

设备舱底板组件结构优化设计

为提高产品的性能,对设备舱底板组件进行静力学仿真.以底板组件的中间板厚和型材壁厚作为设计变量,构建设备舱底板组件3维模型,利用3维设计软件对底板组件结构进行参数化设计,基于轻量化原则,使用有限元分析软件对底板组件进行结构优化,对优化结果进行后处理,设置优化目标的参数与权重,确定最佳设计点.仿真结果表明:与原方案相比,优化后的底板组件质量减少40.94％.