某特种车驾驶室轻量化设计

在保证特种车驾驶室整体结构力学特性的前提下,省略了一些非承载件,利用有限元软件Hypermesh建立了驾驶室的有限元模型.按照驾驶室实际负荷及弯曲、扭转工况下的边界条件进行加载,利用OptiStrut在弯曲和扭转2种典型工况下对特种车驾驶室进行强度分析,并采用有限元法结合可行方向法对特种车驾驶室进行了轻量化设计.该优化模型以驾驶室的总重量最小为优化目标,以板壳厚度为优化设计变量,以驾驶室结构件的强度值作为约束条件进行优化.最终得到的驾驶室结构在满足强度的前提下,与原结构相比质量减轻约36%,取得了较好的轻量化效果.     

基于频响函数灵敏度分析的鱼雷模型有限元模型修正

引入试验和有限元模型的频响函数形状和幅值相关系数,推导了频响函数相关系数的灵敏度分析方程,建立了鱼雷模型的结构有限元模型,利用少量试验数据,对初始有限元模型的壳体厚度、弹性模量等参数进行修正,修正后的频响函数相关系数明显提高。鱼雷模型的模态试验结果表明,有限元模型修正后的固有频率计算与试验结果的相对误差小于1.5%,为鱼雷模型振动传递、水下声辐射预报的准确性奠定了基础。     

导弹等效密度有限元模型的模态分析

分析包含很多非结构质量的细长体导弹的结构动力特性,需要简化的分析模型。针对以往方法0维点单元和3维实体单元等效非结构质量中存在的问题,提出等效密度法,即根据密度和刚度等效的原则,将非结构质量等效均布到壳体单元,修改壳体材料密度以保证其质量不变。应用3种方法分别建立了导弹有限元模型,并进行了导弹模态试验,将3种方法得到的模态频率与试验值比较,等效密度法建立的模型更为合理,应用简便。     

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。     

用经验敏度法修正有限元模型

本文提出一种修改有限元模型的经验敏度方法，即根据结构固有振动参数的有限元计算结果和试验测试结果的比较和分析，选择并修改敏度单元特性（如单元的截面尺寸），用计算——修正——再计算——再修正的方法，使有限元模型逼近实际结构．     

动力装置弯曲振动分析的有限元模型修正

基于ＳＡＰ５结构分析程序的板壳单元，推导了结构固有振动频率的一阶摄动量公式。通过改变板壳单元厚度，模拟动力装置中离合器壳两端螺栓连接部分的建模误差，修正了动力装置弯曲振动分析的有限元模型。     

基于有限元的某多管火箭炮模态分析

为掌握某多管火箭炮的发射动力学特性,文中利用CAD软件Pro/E建立某多管火箭炮的简化实体模型,然后将其导入ANSYS有限元软件建立有限元模型并计算,得到了详细的模态固有频率和振型,为某多管火箭炮的振动特性分析和结构动力特性的优化设计提供了依据。     

基于ANSYS有限元分析的模态质量计算方法

基于动能公式的演化推导,提出一种计算模态质量的新方法。该方法操作方便,快速有效,适用于任何有限元模型模态质量的计算。通过与模态质量经典公式计算结果的比较,二者数值完全一致。     

修正的邓肯模型及在有限元分析中的应用

作者曾运用非线性有限元分析程序(NFAP)进行了履刺效应的计算分析,并得出了一些有意义的结果,然而,NFAP中的Druker-Prager模型与地面力学所涉及的表土力学模型相去甚远。在砂土和砂壤土试样的三轴试验的基础上,对于已在岩土工程中广为应用的Duncan模型进行了修正,修正是在等比加载条件下得出的应力-应变关系基础上进行的。分别给出了砂土、砂壤土在密实和松散状态下作为应力函数的切线弹性模量E_t的表达式,而切线泊松比v_t则根据E_t求出。在此基础上,编制出计算机程序(专用材料模型块),并装配于NFAP中,经过考题计算和初步应用结果的初步分析表明,这一扩充了的NFAP可为计算地面力学的沉陷和牵引力问题提供一个定量分析的工具。     

基于ANSYS的鱼雷有限元建模与模态分析

运用有限元软件ANSYS对某鱼雷进行了参数化建模和模态分析,建模中考虑了整体性,通过共用关键点实现了各段间的耦合连接作用,壳体内部构件简化为弹性支撑的不连续质量.通过模态扩展得到鱼雷（含内部构件）的固有频率和振型,模拟结果与参考文献相符,说明了建模的正确性.建模过程采用参数化语言设计提高了分析效率,其结果还为进一步结构设计及振动抑制提供了理论依据.     

基于模态相关性和模型修改的发动机整机模态分析

建立了发动机实体和有限元模型,介绍了计算模态分析和模态相关性分析的一般方法与理论.对某发动机整机进行了计算模态分析,得到其计算模态频率以及相应的振型.通过试验得到试验模态频率及振型,对所建立的试验和计算模型的模态相关性进行了计算和评估,得到计算和试验模态间的MAC矩阵及各自由度上的Co-MAC结果;利用模态相关性结果,修正原始有限元模型,从而提高了其模拟实际结构的精度,并为基于此有限元模型的更高精度动态分析模型的建立奠定了基础.     

基于试验加速度的某自行高炮动力学模型参数修正研究

以某自行高炮为研究对象,建立刚柔耦合动力学模型,针对模型与实际高炮系统之间存在差异问题,开展动力学模型参数修正研究。通过开展射击试验,采集车体动力学响应,分析模型误差来源,以4个千斤顶的刚度系数为优化变量,依据试验数据,采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对数学模型进行修正。为提高车体姿态实时预测精度,考虑到模型中后坐力参数与真实数据存在误差,在模型参数修正的基础上,为了减小每发射击后坐力给定误差,构建后坐力综合影响系数,在刚柔耦合模型求解车体姿态及射击车体振动响应采集的工作基础上,制定后坐力实时修正方案,采用粒子群算法PSO对每发射击的后坐力进行实时修正,并在车体姿态实时预测总体方案的基础上进行了系统的软硬件开发。结果表明,经过第1次修正后的车体在3个方向的第一阶频率幅值平均误差减小了46.2%,通过后坐力实时修正使得后坐力综合影响系数误差控制在1%以内,有效提高了自行高炮车体姿态预测精度,为自行高炮动力学模型参数修正提供了一种新思路。     

粘弹结构模态损耗因子分析的修正模态应变能法

为了研究粘弹结构的阻尼特性,采用传统变形能理论建立了粘弹结构结构损耗因子的计算模型,并对相关阻尼参数进行了优化分析;通过研究传统模态应变能法与已有3种改进方法的原理及其相互关系,提出了一种新的修正模态应变能方法,新方法中修正因子随不同阶次模态损耗因子的幅值而变化。以一种四参数原型系统为依据,通过对4种模态应变能法的误差分析表明新修正方法对结构损耗因子与固有频率的计算误差最小;选取两个算例,通过对结构损耗因子与固有频率采用修正模态应变能法、变形能法、传统模态应变能法及相关文献有限元法的计算结果表明：修正模态应变能法可以满足工程设计的要求,且计算误差最小;修正模态应变能法可为粘弹结构阻尼特性与结构设计及改进等领域的研究提供一定的理论参考。     

轿车车身顶棚的有限元模态分析

以力帆520车型为原型,建立其车身顶棚结构的有限元模型,运用有限元模态分析技术,并基于Hypermesh有限元软件计算,得到了200 Hz以下的低频段车身顶棚的模态频率及振型,根据振型图找出了轿车车身顶棚结构的薄弱环节,为车身的结构设计和改进提供了可靠的理论依据.     

基于自适应卡尔曼滤波的环境函数模型修正

为更好地评价制导工具误差,提出一种对环境函数模型修正的方法。利用机动目标跟踪理论和环境函数模型,分别建立了状态方程和观测方程,并利用机动频率自适应算法和偏差协方差自适应算法进行卡尔曼滤波,得到更精确的平台坐标系视加速度。以某型导弹为例,分别用传统环境函数模型和改进后环境函数模型对一段时间内平台坐标系各轴进行了仿真,结果表明该模型有更好的计算结果。     

多轴重型特种车耐久性虚拟试验方法研究

车辆耐久性是车辆产品主要性能指标之一,如何对车辆产品进行耐久性试验验证,并提升其耐久性,是当今车辆技术中的研究热点。基于实测道路谱建立三维数字化虚拟跑车试验场,以某多轴重型特种车为研究对象,建立整车刚柔耦合动力学模型,通过整车虚拟跑车试验获取零部件动态响应,利用典型路况的动应力数据,对三桥上横臂进行疲劳寿命分析。研究结果表明,耐久性虚拟试验方法可行。     

特种车动力传动系统扭振仿真与试验分析

基于GT-Suite软件建立了某超重型多轴驱动特种车动力传动系统的非归一化多分支扭振力学模型.仿真分析了车辆在驻车变速箱空挡、驻车分动器空挡和车辆行驶3种工况下的扭转固有模态;通过试验获得了以上3种工况下系统的扭转固有模态.对比驻车变速箱空挡工况与驻车分动器工况可知,在联轴器隔振效果较好的情况下,变速箱对发动机的扭振特性影响不大.固有频率在驻车工况和行车工况下会发生偏移,因此,车辆设计时需要同时考虑两种工况.     

基于有限元模型定位夹冲击分析

针对某型火炮身管负角射击的使用要求,设计了一种定位装置以保证某新型迫弹膛内可靠定位。考虑不同材料、不同开槽深度对该装置关键零件定位夹刚强度的影响,基于ABAQUS软件,建立定位夹在迫弹输弹到位后以及发射过程中的有限元模型。经仿真分析可得,20钢材料的定位夹以及25钢材料、开槽深度1 mm的定位夹输弹到位后在迫弹惯性力冲击作用下严重变形乃至断裂;35钢材料、开槽深度0.5 mm的定位夹对迫弹发射时内弹道性能有一定的影响。考虑工艺性因素,选用25钢材料、开槽深度为0.5 mm的定位夹更能满足设计要求。     

基于老化修正模型的HTPB推进剂寿命预估

针对Arrhenius方程在端羟基聚丁二烯(Hydroxyl-terminated polybutadiene,HTPB)推进剂寿命预估方面的局限性,提出了一种老化修正模型。根据高温加速寿命试验数据,对模型参数进行了回归求解,外推出常温25℃条件下HTPB推进剂的贮存寿命为12.79年,与常温外推试验结果的相对误差为9.29%,且预估结果小于常温外推寿命,从安全性的角度上满足实际使用需求。与指数模型、对数模型和线性模型的相关性分析结果表明,老化修正模型的相关系数R0.97,标准差Rstd0.015,回归结果要优于常用的三种老化模型,该模型适用于HTPB推进剂贮存寿命的预估研究。