铝合金槽型结构焊接变形数值模拟计算

为了预测7A52铝合金槽型结构的焊接变形,采用MSC.MARC非线性有限元软件对该结构的MIG焊接过程进行数值模拟计算,并与实际焊接变形数据对比。结果分析表明,数值模拟计算能够预测铝合金槽型结构焊接变形的总体趋势,并且预测结果与实际焊接变形实测数据接近。     

金属球壳爆炸成形及回弹过程数值仿真

利用LS-DYNA非线性动力有限元程序中的ALE算法和显式-隐式连续求解功能,对某一球内接锥台壳体在爆炸冲击载荷作用下无模成形及回弹过程进行了三维数值模拟,获得了球壳的变形图、应力应变图以及壳体质点时间历程曲线等大量结果,并与实验结果进行了对比,结果表明,仿真结果与实验结果基本吻合.     

圆筒外表面刻环型窄槽底端部应力强度因子K_1的数值计算

用数值方法比较了圆筒外表面刻环形窄槽底端部与实心圆柱体中心处圆盘状窄槽底端部的应力分布,证明二者仅差一个常系数,从而以带圆盘状裂纹实心圆柱体的解为基础,给出了圆筒外表面刻环形窄槽底端部应力强度因子K1的有限元分析,为弹丸控制破片刻槽深度和刻槽宽度及弹体材料性能研究提供了重要参考。     

多弹头爆炸成形弹丸数值仿真及发散角影响因素

为提高爆炸成形弹丸(EFP)对装甲目标的毁伤效果,设计了一种可以产生多个弹丸的爆炸成形弹丸( MEFP)装药结构,并采用LS-DYNA 3D程序对这种MEFP的成形过程及影响因素进行数值仿真研究。研究表明,MEFP所形成弹丸的发散角与填充物压制密度、相邻子装药间距以及同步起爆时差有关。一般而言,填充物压制密度越小、相邻子装药间距越大,以及各子装药间同步起爆时差越小都将有利于减小弹丸的发散角。     

液压滑阀V型节流槽气穴流仿真分析及结构优化研究

利用Fluent软件的mixture混合模型及RNG κ-ε湍流模型对液压滑阀V型节流槽气穴流动进行模拟分析。通过动网格分析发现V型节流槽在小开度及大开度情况下气穴发生的位置及大小均不同。通过模拟分析发现,结构参数中节流槽楔形角W、节流槽夹角D对节流槽气穴流动的影响明显。根据V型节流槽气穴模拟分析结果,以参数W、D为自变量,以V型节流槽气体体积分数最大值为目标值,以Gauss函数为相关函数,采用常数回归模型,分别得到在小开度及大开度情况下的Kriging代理模型。利用改进遗传算法对Kriging近似代理模型进行优化计算,得到的优化V型节流槽结构抑制气穴性能明显。     

钨铜射流成形的细观数值模拟分析

为研究钨铜复合材料聚能射流成形的细观机理及材料细观结构对射流成形的影响,基于随机投放原理编制了钨铜复合材料细观离散化模型生成程序,建立了不同两相配比及钨颗粒尺寸的钨铜药型罩细观离散化模型。应用动力学仿真AUTODYN-2D软件中的欧拉算法,对钨铜细观模型及其等效均质药型罩开展了聚能射流成形的细观尺度有限元数值模拟分析。研究结果表明,钨铜材料在爆炸载荷驱动下铜相与钨相速度有显著差异,钨颗粒含量沿射流尾部至头部分布不均匀,呈现依次递减的趋势。在一定钨颗粒尺寸下,射流中钨含量相对变化量随着原始药型罩中钨含量降低而增大,钨体积含量30%的钨铜材料形成射流中平均钨含量降低65%,其中头部钨含量下降达90%;在给定罩材两相配比时,射流中钨含量随着钨颗粒尺寸的增大而降低,高钨含量的钨铜射流成分分布不均匀性对颗粒尺寸的变化更加敏感。     

泡沫铝填充管结构汽车发动机支架仿真分析

为探索提高汽车轻质、安全、舒适、环保等方面特性的新途径,以某特种车辆发动机的支架为研究原型,基于轻量化要求设计泡沫铝填充管结构发动机支架,应用有限元分析软件ANSYS分析原型支架和泡沫铝填充结构支架的静动态特性,得出该构件的应力-应变分布图、前6阶模态振型图、固有频率以及谐响应曲线,并将上述结果进行对比分析。结果表明,泡沫铝填充结构支架可在提高结构轻质性的同时提高其静动态性能,能满足汽车向着轻量化、安全、舒适、环保等方向发展的要求。     

泡沫铝层合结构球磨煤机筒体降噪性能仿真分析

为降低钢球磨煤机在运行过程中筒体产生的噪声,提出将泡沫铝用于球磨机筒体,依据原有结构设计了泡沫铝层合结构筒体,用声学软件Virtual.Lab对两种筒体内的声场进行声学边界元分析,得出两种结构筒体内壁声压分布图并进行比较。结果表明,泡沫铝层合结构筒体在降噪方面优越于原型筒体。     

膜片式金属膜盒充放气过程结构仿真分析

为了研究保险阀膜片式金属膜盒在充放气过程中的受力情况及作用机理,并分析各因素对其疲劳特性的影响,基于Abaqus结构仿真软件开展二维轴对称仿真研究.通过静力分析得到充放气单个循环破裂位置的应力变化曲线,使用雨流计数法分解为多个子循环,基于应力疲劳分析方法计算寿命试验次数下破裂位置的疲劳损伤.计算结果表明,限位行程为0～2mm的膜盒疲劳寿命低于限位行程0～4mm状态;相对于拉伸校型,压缩校型使得膜盒疲劳寿命降低更加明显.在工程应用中,适当增大限位行程、避免膜片组校型可以提高金属膜盒疲劳寿命.     

结构应力对飞机壁板冲击损伤影响的仿真分析

为了明确飞机壁板中存在的结构应力对于冲击损伤的影响,基于ANSYS/LS-DYNA隐式-显式连续求解方法,建立了预加载荷飞机壁板受射弹冲击的动力有限元模型,对存在结构应力的壁板受冲击的损伤响应进行了计算分析,分别比较了壁板在受周向拉伸载荷、压缩载荷和无载荷三种应力条件下以及在不同水平应力条件下受到射弹高速冲击和极限速度冲击的响应情况,结果表明:压缩应力对促进结构的屈曲变形、拉伸应力对增大冲击损伤的孔径和程度影响明显。     

高应变率下延性金属中微孔洞贯通行为的数值分析

采用有限元分析方法,研究了延性金属材料动态拉伸断裂过程中微孔洞之间贯通行为,讨论了初始孔洞间韧带距离和加载应变速率的影响。通过实时跟踪测量微孔洞长大过程中的形状改变,定量判断微孔洞开始贯通时刻。计算结果显示微孔洞从独立长大向微孔洞贯通转变开始的临界韧带距离约为0.5倍微孔洞实时直径,其对初始微孔洞间韧带距离和加载应变速率不敏感。从物理机制上看,微孔洞间贯通行为是通过塑性应变场相互作用实现的,但孔洞间韧带区域的塑性应变场需要达到一个临界阈值才能驱动微孔洞开始贯通。在材料中微孔洞统计均匀分布的假定条件下,指出临界孔洞间韧带距离（ILD_c）判据和临界孔洞体积分数（f_c）判据在物理本质是一致的,可以相互转换。