水下爆炸冲击载荷作用下舵的动态特性

利用Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)有限元方法求解爆炸冲击过程中的流固耦合问题:采用ALE算法描述流体和炸药模型,采用Lagrangain方法描述舵结构模型,不同介质间的界面采用接触罚函数耦合算法。应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA仿真模拟舵遭受TNT炸药爆炸冲击作用的全过程,得到舵的应力云图、位移云图,典型位置压力时间历程,加速度时间曲线等冲击响应。计算结果表明:利用A L E方法可以预估舵在水下爆炸冲击载荷作用下的损伤情况,为舵的抗冲击设计提供依据。     

三维爆炸与冲击问题的图形仿真

对三维爆炸场进行图形仿真，可以便于研究人员对难于直接观察、分析的爆炸场进行全貌和细节的观察和分析。在三维多流体网格法(3DMMIC)数值模拟结果的基础上，采用体视化方法对三维爆炸场进行图形仿真。用Visual C 编制了相应计算机仿真程序，通过实例的仿真结果的动画模拟与理论上爆炸冲击过程的比较，验证了算法的正确性与可行性，仿真效果比较满意。     

航天器爆炸冲击环境模拟装置仿真研究

爆炸冲击环境对航天器具有较大的影响.摆锤式冲击试验台是模拟爆炸冲击环境的一种较好的手段.应用有限元理论,以显式有限元动力分析软件LS-DYNA和大型商用有限元软件ANSYS为工具对摆锤式冲击试验台进行仿真研究;得到了不同条件下的响应谱曲线,并进行了讨论研究,给出了响应板设计参数、试验台支撑条件和冲击脉冲对响应谱曲线的影响,模拟了满足几种典型冲击响应谱试验规范的响应谱曲线.得出了摆锤式冲击试验台可以较好的模拟爆炸冲击环境的结论.     

瞬态冲击载荷作用下某装置失效分析及数值仿真

以瞬态冲击载荷条件下某装置失效的物理解剖描述为基础，通过MSC Dytran反复修正计算，再现装置及其部件变形、失效的全过程，确定用于装置数值仿真分析的初始及边界条件，为后续失效机理分析及结构优化打下基础．     

轴向载荷作用下圆柱壳的屈曲仿真

本文采用非线性有限元方法，在经典刚塑性理论的基础上，考虑了材料非线性、大变形效应对材料的影响，利用大型通用程序LS—DYNA对圆柱壳轴向冲击屈曲过程进行了计算机仿真分析。分析表明，利用非线性有限元数值仿真方法，可以对圆柱壳屈曲这一复杂的力学过程进行真实有效的模拟再现。     

水下爆炸对船板冲击作用仿真

根据DAA1近似建立了一种简单实用的用于分析船板水下冲击响应模型。模型基于流-固作用原理，在不考虑结构低频响应的情况下，得到了可直接作用于结构湿面的总的压力载荷表达式。利用有限元代码LS—DYNA的用户定义的分布载荷子程序实现了这一方法。该方法适用于求解在早期冲击波作用下，结构的高频响应和局部变形。采用该方法对水下冲击波对船板和加筋船板(气背条件)的作用进行了仿真计算。计算机模拟结果表明采用该方法，在保证较高精度的前提下可以大大地降低CPU时间，提高仿真计算效率。     

静态与冲击载荷作用下偏斜齿轮的有限元分析

利用大型有限元分析软件ANSYS对一个因预紧力不够而偏斜的输出齿轮建立了有限元模型．利用通用ANSYS进行了静态分析,其中在施加力的载荷时．只加在1／4的齿宽上,得到了静态下的应力及变形．利用ANSYSStructural／LS-DYNA对齿轮进行了显式动力分析,得到了该齿轮在冲击载荷作用下所受到的冲击力的值,随后进行了瞬态响应的研究,得到了齿轮在冲击载荷作用下的应力和变形。通过比较可知,冲击载荷的危害是静态载荷的数倍,证实了齿轮在该工况下必然发生断裂,为齿轮的合理设计提供了依据。     

冲击载荷下磁流变阻尼器结构优化设计

应用于火炮反后坐装置中的磁流变阻尼器工作在高冲击、高速环境下,对磁流变阻尼器的设计指标和性能提出了更高的要求.针对冲击试验中,磁流变阻尼器表现出的阻尼力可调动态范闱的不足,利用Herschel-Bulkley的磁流变液非线性结构特性的平行平板恒流模型,采用多目标规划方法,提出了火炮反后坐装置应用中的磁流变阻尼器优化设计方法.最后分析了磁流变阻尼器磁路设计准则,结合优化设计尺寸,对阻尼器活塞磁场进行了有限元分析.结果表明,磁流变阻尼器阻尼通道处能产生足够大的磁场强度且分布均匀.     

典型舰船水下爆炸冲击环境仿真

利用冲击谱描述方法,对舰船在水下爆炸载荷作用下的冲击环境进行了数值模拟和分析. 利用MSC Dytran软件计算在爆炸载荷作用下舰船各测点的加速度,用加速度计算得到冲击谱,并总结出爆炸参数和冲击谱的关系. 通过分析表明冲击谱的谱值由船底外板到最上层甲板呈衰减的趋势;各测点加速度谱值随爆炸距离的增加近似呈指数衰减;各测点的加速度谱值随炸药量的增加近似呈抛物线增加.     

ANSYS环境中的舰船机舱区结构冲击动力学仿真

针对舰船机区域结构抗冲击这一复杂问题,应用有限元法进行分析计算仍然存在诸多困难。本文提出了一种基于ANSYS环境的动力学仿真计算的思路和方法,一方面解决了舰船有限元模型的有效简化问题,另一方面成功地消除了局部模态。从对某型舰机舱区域结构及设备的冲击仿真结果来看,该方法较为可靠。     

爆炸冲击条件下的加速度传感器结构分析

针对加速度传感器在爆炸与冲击测试中的应用,从理论与有限元仿真出发,分析传感器结构的静态响应与冲击响应.在15.4×104gn的静态载荷下,传感器结构最大应力超过材料的许用应力,将会发生结构断裂.在静态载荷下,加速度传感器在15.4×104gn的冲击加速度载荷下结构最大应力超过材料的许用应力,将会发生结构断裂.在加速度传感器的工作方向上施加幅值为15×104gn,半周期为5μs、10μs、20μs、30μs、40μs的半正弦加速度冲击载荷.在幅值为15×104gn、半周期为30μs的冲击载荷下,传感器的固定端处应力为334MPa,将会使传感器断裂失效.在幅值为15×104gn、半周期为5μs、10μs、20μs的冲击载荷下,固定端处应力超过材料许用应力,将也会发生结构断裂.悬臂梁在半周期为5μs、10μs、20μs的冲击下,将会出现断裂.大体上,冲击载荷的周期越小,固定端的应力越大集中越严重.由于传感器固有周期为9.5μs,加速度传感器在半周期为10μs的冲击载荷下出现谐振,固定端处应力变大集中加剧.分析加速度传感器在冲击载荷下的结构响应为传感器的结构设计与具体应用时的可靠性分析提供了理论依据.     

泰勒冲击载荷下的炸药动态响应过程数值计算

为了研究Comp.B炸药在泰勒惯性冲击载荷下的力学响应特性,基于非线性有限元LS-Dyna软件与Johnson-Cook 材料本构模型,建立了两种不同装药模型的有限元模型并进行了仿真,验证了模型的正确性与合理性.通过计算得到了装药模型在不同冲击载荷下的变形、应力曲线及应力的尺寸效应.药柱撞击面附近只在撞击初期(侧向稀疏波抵达中心前)出现高压,其余时间药柱处于弹塑性变形阶段;同一冲击速度下,药柱应力峰值随尺寸的增大而增大,且增幅逐渐变小.结果表明计算方法可行,所得结果对炸药装药结构设计、使用及运输过程中的安全性具有指导和预测作用.     

圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的动力仿真分析

圆柱壳是船舶、潜艇和海洋工程结构物的重要组成部分,研究其在水下爆炸载荷作用下的响应对提高结构物的使用周期有着重要的作用.利用LS-DYNA动力有限元程序对张效慈等人做的深水爆炸水动压力场对潜体结构的动态响应试验进行数值模拟.分析了不同材料圆柱壳和不同参数复合材料圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的抗冲击性.计算结果表明,复合材料比钢、铜、铝合金金属材料的抗冲击性好,弹性模量小的复合材料的抗冲击性好.方法可以简单快速的计算圆柱壳的抗冲击性,为舰船的设计提供参考.     

探空火箭回收伞结构的开伞动载仿真分析

针对某型号探空火箭回收伞的结构优化设计,对伞衣承受开伞动载能力与结构敏感参数的关系做了详细的研究.从解决开伞动载模型紧耦合特性难题的思路出发,应用计算机建模与仿真方法,建立了伞衣结构与冲击气流耦合分析的模型.通过调整伞衣结构参数,对伞衣结构对开伞动载的响应做了比较分析.仿真结果表明,伞衣辐射加强带附近、伞衣伞绳连接处和伞顶孔附近是环缝伞伞衣的结构薄弱环节,给出了相应的增强措施,讨论了结构敏感参数与结构承载能力的关系.研究证明了上述仿真方法在结构设计中的有效性,为优化设计提供了切实可行的依据.     

高速陀螺转子轴承优化分析

某型号高速陀螺转子所使用的微型球轴承,工作条件苛刻,轴承的主要失效模式包括系统共振导致的轴承损坏、保持架运动不稳定导致的轴承掉速等。针对这些失效模式采用了以下优化措施:轴承采用弹性支承结构和保持架采用柔性材料。利用ADAMS软件对该型号轴承进行了模拟仿真,验证了优化措施的可行性。     

多金属硫化物切削仿真分析及载荷波动优化

针对深海多金属硫化物切削时螺旋滚筒载荷波动过大,影响滚筒寿命及生产效率等问题,对滚筒运动和受力进行了分析,利用MATLAB对螺旋滚筒切削硫化物过程进行仿真,研究螺旋滚筒结构和工作参数与滚筒切削头载荷波动性的关系,并利用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数和内置interior-point算法,对滚筒的结构和系统参数进行了优化.仿真结果表明,滚筒结构和工作参数对载荷波动性影响较大,优化后的滚筒切削厚度和截距增大,转速和牵引速度减小,此时载荷波动性更为平缓,x,y,z三向的波动分别降低8.2％,11.8％,13.7％,并且三向受力也明显减小,提高了螺旋滚筒的工作稳定性,延长了滚筒的使用寿命,有效改进了滚筒的生产效率.     

Analysis of dynamic control strategies of an FMS under different scenarios

This paper presents a simulation study aimed at evaluating the performances of a flexible manufacturing system (FMS) in terms of makespan, average flow time, average delay time at local buffers and average machine utilization, subject to different control strategies which include routing flexibilities and dispatching rules. The routing strategies under evaluation are ‘no alternative routings’; ‘alternative routings dynamic’; and ‘alternative routings planned’. Above routing strategies are combined with seven dispatching rules, and studied in different production volume which varies from 50 to 500 parts. In addition, impacts of both infinite and finite local buffer capacities are analyzed. Since an FMS usually deals with a variety of products, effects of changing the part mix ratio are also discussed. Finally, machine failure is also introduced in this research to study the effects of machine reliability on the system. Simulation results indicate that the ‘alternative routings planned’ strategy outperforms other routing strategies if the local buffer size is infinity. However, there is no particular dispatching rule that performs well in all buffer size settings but infinity buffer size is not the best choice with respect to the four performance measures. In addition, the four performance measures, except machine utilization, under different control strategies seem quite insensitive to the variation in part mix ratios.     

全数字食品金属检测机信号处理系统仿真

金属检测机准确检测在金属杂质造成的食品安全问题方面有着广泛的应用.为了克服传统金属检测机抗干扰能力与信号实时性差、检测精度低等问题,提出一种全数字金属检测机信号处理系统方案,采用软件算法,将采集到的信号与系统内部产生的同频的载波信号进行相乘解调,进而通过两级FIR以及CIC梳状滤波器实现低通滤波并降低采样频率,提高了金属检测机的抗干扰能力以及检测实时性,同时降低了系统运算量.并通过MATLAB进行了数字式金属检测机信号处理系统仿真,仿真结果表明,全数字金属检测机能够得到较高的检测精度,具有较高的实际应用价值.     

含TEC复合材料热智能结构的仿真分析

功能单一的结构系统或温控系统已经不能满足航天器的要求,结构--温控功能一体化复合材料受到越来越多的重视.基于热电致冷器(TEC)的热特点,建立了含TEC片的复合材料热智能结构的热分析模型,以SINDA/G软件为仿真平台,研究了TEC片的安放位置、智能结构的热边界条件等因素对结构热分布的影响,还设计了热智能结构的温度控制系统,并利用SIMULINK软件进行了仿真.为热智能结构在计算机芯片的散热设计、红外隐身结构上的应用提供支持.     

节材节能生产的计算机仿真优化系统的开发

该文在分析产品生产成本构成变量的基础上,建立了优化目标,确立了系统的总体模型和模块构成,阐述了系统优化的过程和方法,描述了系统的研制方法、系统特点以及在企业中的使用效果。该系统具有实用性和先进性,实现了节材节能生产和最优化设计,提高了产品生产的科学技术水平,降低了生产成本,提高了企业在市场中的竞争力。