电驱冲击气锤冲击特性建模与仿真研究

电驱冲击气锤是一种带有高频冲击运动的特殊钻锤。通过建立气动冲击机构的数学模型并进行仿真计算,可快速地实现对各冲击参数的研究。通过对各状态量变化的计算曲线分析表明,AMESim模型准确展现了冲击气锤活塞的运动规律。研究中分析了不同频率范围内,频率、补气孔位置对冲击性能的影响。并在给定输入频率下,确定了补气孔的最优位置范围。本文研究方法及结论对同类型气动冲击机构的参数设计具有理论指导意义。     

空投货物冲击过程的仿真

空投物资方式越来越多地应用于救灾等紧急情况,为使物资安全着陆,往往是通过大量的外场试验来模拟实际情况,根据试验结果逐步改进货物的组合或包装.这种方法会耗费大量的时间和成本.在建立空投货物模型的基础上,利用计算机仿真货物与地面冲击的过程,分析下落速度、货物材料、厚度对最大加速度和脉冲持续时间的影响,用于指导实际的外场试验,从而节约时间和成本.     

冲击-接触问题有限元仿真的并行计算

冲击．接触问题广泛存在于汽车碰撞等的模拟计算中。简单介绍了求解该类问题的显式有限元方法，对显式有限元方法的并行性进行了讨论。根据显式有限元和冲击一接触问题的计算特点，设计并实现了接触均衡的分区算法。算例计算结果表明：该并行算法具有较好的加速比和并行效率。     

碰撞引起的宇航设备冲击响应仿真分析

利用运动学、动力学原理、有限元等分析方法对宇航设备在碰撞过程中的碰撞速度、撞击力、静强度、动力学响应等进行了仿真分析,由于碰撞力无法直接测量,应用碰撞理论和简化假设处理,计算得到碰撞力的分布函数,通过应用有限元理论和通用有限元程序NASTRAN,建立了研究对象的有限元模型,计算得到结构力学响应并结合以往的环境试验结果,验证了局部应力过高导致次结构破坏的现象,得出了主结构内部无法检测部件的环境适应性结论。还将理论仿真结果与模拟试验测量结果进行了对比分析,计算结果与实测结果有较好的一致性。分析表明,利用运动学和碰撞的有关理论可以较好地模拟文中设备的碰撞过程,对于撞击力的分布服从半正弦分布的假设在工程实践中是可行的。计算结构频率耦合作用而产生的结构内部放大或衰减效应。     

多方向冲击条件下隔振器冲击特性试验研究

作用在设备上的冲击载荷往往是多方向的,导致安装在设备上的隔振器同时产生不同方向的大变形。此时,隔振器的冲击特性与实验室单方向冲击条件下获得的试验结果会存在差异。多方向冲击对隔振器冲击特性的影响目前国内外相关研究很少,需要开展一些探索性的工作。为此,使用落锤式冲击机对BE120和EA120两型橡胶隔振器进行两个方向冲击载荷同时作用下的冲击试验研究。试验结果表明,隔振器的冲击刚度与其主轴方向的冲击刚度存在相关性。但由于目前试验样本太少,试验结论并不能代表所有类型隔振器的特性。     

一种含赫兹接触的梁结构冲击特性分析方法

密封电磁继电器的接触系统可被等效为含有非线性赫兹接触条件的双梁结构力学模型。针对接触系统在冲击振动下容易被“抖断”和“抖闭”的特点,本文结合有限元方法、赫兹接触条件和Newmark β法进行编程仿真,得到了双梁结构接触系统在受到冲击下的动态特性,同时分析了赫兹接触条件对仿真结果的影响。最后借助电磁振动台对接触系统实物模型进行冲击试验,实验结果验证了方法的可行性与准确性。     

典型航空器结构抗冰雹、仿真鸟弹冲击特性及其对比研究

为研究典型航空水平安定面和机翼前缘结构抗冰雹和仿真鸟弹冲击特性,通过D80空气炮系统开展相关试验,研究弹体速度和结构类型对抗冰雹、仿真鸟弹冲击特性的影响,并基于经验证的有限元模型,开展机翼前缘结构抗等动能冰雹、仿真鸟弹冲击对比研究.结果 表明:随着弹动能的增加,撞击凹坑深度及塑性变形区域越大,且远远大于弹的直径;撞击后...     

冲击压路机减振系统的参数化仿真研究

 为了减小冲击压路机作业时引起的冲击与振动,仿真研究了减振系统参数对作用于牵引车的冲击载荷的影响特性．通过分析冲击压路机的结构和作业特点,建立了减振系统的动力学方程．在UG软件中建立整机的实体模型,然后将其导入多体动力学仿真软件ADAMS中,建立包含轮胎与地面的动力学模型,在典型工况下仿真了整机的动力学特性,将仿真结果与试验数据对比,验证了模型的正确性．通过参数化设计研究方法将模型参数化,仿真分析了减振系统的刚度、阻尼参数变动时牵引载荷的变化,获得了参数影响的灵敏度曲线和载荷曲线,给出了参数值的合理范围．结果表明,系统的第1级阻尼和第2级刚度对牵引载荷的影响较大,整机仿真模型能够模拟冲击压路机的实际工况,为工程优化提供参考．     

连续冲击载荷条件下收音机的冲击响应特性研究与分析

以一种典型的电子产品FH-2010型"烽火"牌收音机为对象,利用正弦振动试验、模态分析、连续冲击试验等方法研究了收音机在连续冲击载荷条件下的冲击响应,获得了冲击放大系数和冲击响应特性.这些研究方法及结果对进一步研究连续冲击载荷环境中电子产品包装结构的破损与防护理论技术有较好的参考价值.     

调谐质量阻尼器用于改善硬盘驱动器读写头动臂的动力特性

通常计算机硬盘中的读写头动臂在3～4kHz的频率范围内有一个准刚性模态，这个准则性模态限制了伺服带宽进而限制了硬盘存储密度的提高。设计了一种调谐阻尼器结构来降低准刚性模态导致的振动，该阻尼器安装在音圈马达的线圈内部，结构简单，不影响动臂移动。所使用的阻尼材料取材于硬盘本身的密封橡胶，也避免了可能的气体污染。实验证明，该阻尼器能够很好地降低动臂在准刚性模态下的振动，因而有利于存储密度的提高。     

环境友好型全水压冲击凿岩机动力学 建模与数值仿真

介绍了以普通水作为传动、支撑推进、排屑和润滑介质的环境友好型全水压凿岩机;建立了以弹性杆、弹簧为基本单元的冲击凿岩机 波动力学模型;对YST–25全水压凿岩机进行了动态数值仿真与分析。研究结果表明：活塞最大压应力为102 MPa,最大拉应力为28 MPa,满足 了强度设计要求;钎杆中的应力比活塞的大;尽量减小活塞的截面积变化有利于延长活塞寿命;为了保证凿岩速度和能量传递效率,YST–25凿 岩机宜于在中硬到硬岩中钻进。这为环境友好型全水压冲击凿岩机的改进设计和效能评估提供了依据。     

三叶形等距型面联接的接触-冲击特性分析

用有限元分析方法分析三叶形等距型面联接的接触-冲击特性.通过立方样条曲线拟合廓形曲线,建立了轴-轮毂联轴器的三维有限元模型,进行三叶形等距型面联接非线性三维接触-冲击特性分析,实现了联轴器启动过程的接触-冲击动力学仿真.通过算例分析,得到三叶形等距型面联接启动过程中接触力和最大等效应力随时间的变化规律,研究不同结构参数...     

硬盘驱动器生产的协作课题

硬盘驱动器（HDD）工业一直以平板印刷图形化介质作为保持面密度每年增长约40％（达到≥iTbit／in^2）的手段。这意味着,将其临界尺寸减小到小于与非门闪速存储器的特征尺寸。与此同时,还必须使其成本只能是半导体工业中传统光刻成本的几分之一,这就需要同时推进新的压印平板EP印刷技术、适当的沉积技术和腐蚀技术的发展。     

圆柱碰撞冲击噪声理论分析与数值仿真

基于接触动力学相关理论和弹性体线接触理论模型,建立了圆柱碰撞冲击理论数学模型,结合声学理论对圆柱碰撞冲击辐射噪声进行了理论预估。采用有限元法与瞬态边界元法相结合的瞬态噪声数值仿真方法,对圆柱碰撞冲击噪声进行数值仿真,实现了瞬态冲击噪声辐射声波的可视化。分析结果表明圆柱碰撞冲击噪声主要由加速度辐射噪声产生,圆柱碰撞冲击噪声辐射声场具有明显指向性。对比理论分析结果、数值仿真结果以及Hertz点接触模型计算结果可知,理论分析结果与数值仿真结果吻合较好,而Hertz点接触模型将圆柱体线接触模型简化为点接触模型,导致接触时间延长,接触力和冲击噪声幅值降低。基于数值仿真方法及理论分析,研究了冲击速度及材料弹性模量对圆柱碰撞冲击噪声的影响。     

冲击载荷下结构陶瓷的失效与破碎特性研究

为了研究AD95陶瓷在冲击加载下的动态力学性能与损伤机理,采用仿真软件AUTODYN模拟了一维应力与一维应变状态下材料不同失效与破碎模式,获得了完整的损伤历程.结果表明,在一维应力波作用下,材料内部损伤以及裂纹扩展始于圆柱试样端部的应力集中,在陶瓷整体被瞬间压垮前,试样仍具有承载能力.平面冲击波作用时,试样在低于Hugoniot弹性极限下出现了两个相向传播的破坏面.由于应力波的相互作用以及材料本身抗拉强度不足,试样内同时产生了明显的层裂现象.     

不同冲击参数下Nomex蜂窝板的低速冲击损伤

Nomex蜂窝板因具有轻质、高强度的特点,在航空航天、高速列车、船舶制造等领域得到了越来越广泛的应用。但特殊的三明治夹层结构使其对冲击载荷特别敏感,较小的冲击载荷都可能对结构造成不可避免的损伤,从而使结构力学性能下降。针对Nomex夹层板的低速冲击性能,利用落锤冲击试验及精细化仿真模型探究Nomex蜂窝板在不同直径冲头和不同能量冲击下的力学性能反馈及损伤情况,并建立最大峰值力的理论计算模型,以判断服役蜂窝板遭受损伤的工况环境,对蜂窝板的实用工况调整提供一定的参考。     

洗衣机包装系统在矩形波冲击下的特性研究

研究矩形脉冲作用下洗衣机的冲击响应，研究表明箱体和桶体具有不同的冲谱峰值，冲击谱曲线呈阶现象和凸峰现象。缓冲垫刚度分配参数β和δ是洗衣机缓冲包装的重要设计参数，它可调整箱体的桶体冲击谱。     

冲击测试中峰值拟合方式的比较与仿真

冲击信号的准确测量研究有着非常重要的意义,而峰值就是冲击测量中最为重要的参数.众所周知,在测量的数模转换过程中,必然伴随有一部分信号损失,尤其是峰值损失较大.因此,有必要选择合适的拟合方式来提高冲击测量的精度.采用Lab Windows/CVI对冲击测试中多种峰值拟合的方式进行了比较与分析,提出了若干建议,并通过仿真予以验证.     

轴向受力螺纹连接件冲击仿真分析

用有限元软件对轴向受力螺栓进行冲击响应仿真分析,并设计专用的螺栓试验夹具,对吊挂和平置安装的螺栓进行冲击试验验证,通过对比仿真计算和冲击试验中螺纹连接件的响应加速度,应力和损伤状态,验证有限元方法及模型的正确性。     

冲击环境下电连接器接触性能研究

冲击应力是影响电连接器接触性能的主要环境因素之一。针对传统试验成本高、耗时长且难以实现某些高强度环境试验的局限性,采用仿真方法研究冲击环境下电连接器接触件接触性能参数变化规律。结合理论力学基本原理,通过ANSYS建立电连接器接触件实物模型、动力学模块模拟冲击试验,分析了试验严酷等级、冲击脉冲持续时间及峰值加速度对接触件的形变、应力和接触压力等参数的影响,并对接触压力仿真结果进行试验验证。结果表明：冲击试验过程中,接触件形变受冲击影响最大;接触性能参数随严酷等级的增加,先缓慢增大后快速增大;随脉冲持续时间的增加,先急剧下降后缓慢减小;而在峰值加速度变化时基本保持稳定。由此可知,严酷等级和脉冲持续时间对电连接器接触性能参数变化起主导作用,仿真结果可为产品设计提供一定的理论参考。