固冲增程炮弹三维流场数值仿真

为进一步进行优化设计,提高冲压增程炮弹性能,建立了冲压增程炮弹的三维计算模型,采用Nader-Stokes理论、以Fluent流场计算软件为平台对固冲增程炮弹进行了三维流场数值仿真.对冲压增程炮弹的流场结构与阻力特性进行了比较分析.结果表明:在非设计状态下(M=2.5)的总阻力系数比设计状态下(M=3.0)的要大,主要是由于空腔及底部的阻力变化所引起的.在攻角变化的情况下,结果亦然.从而为冲压增程炮弹的总体设计提供了重要的理论依据.     

超音速进气道三维流场数值仿真与性能分析

减小冲压增程炮弹特别是进气道的阻力,可以提高炮弹的射程。建立了冲压增程炮弹超音速进气道的物理模型,采用N-S方程,并运用有限体积法对进气道进行了三维流场的数值仿真,得到了超音速进气道的流场结构图及性能参数,有利进行分析。重点研究了攻角对超音速进气道性能的影响。理论计算了进气道的总压恢复系数,并对进气道总压恢复系数的理论计算值与数值模拟值进行比较分析,基本一致。得到的结论为冲压增程炮弹提供了设计有效参考。     

固体火箭发动机点火过程力学响应数值仿真

针对发动机结构研究,在点火瞬态过程中的内压载荷与轴向过载共同作用下,使发动机结构安全性受到影响,为确保安全,推进剂药柱采用线性粘弹性模型,对固体火箭发动机进行了三维有限元分析。通过CAE软件的参数化设计语言编程,实现不同的轴向过载情况与改变药柱的局部结构,分别对发动机在点火瞬态过程中的应力、应变及位移场进行数值仿真,并明确以上各因素对药柱结构完整性的影响,为发动机的结构可靠性分析与寿命预估提供了一定的参考。结果表明,开缝式包覆层能有效地降低头部应力集中。     

基于PID神经网络的滑翔增程制导炮弹解耦控制系统设计

针对低速旋转的滑翔增程制导炮弹存在的俯仰和偏航通道控制耦合性问题,阐述利用基于PID神经网络进行双通道解耦控制设计。首先描述滑翔增程炮弹动力学模型,基于对该模型的分析基础上提出PID神经网络的结构和计算方法,并采用增加动量项的权值修正和自适应可变学习率对其进行改进。在此基础上,通过粒子群优化算法对网络的初始权值进行优化...     

气动载荷对高速列车车体疲劳强度的影响

随着列车运行速度的提高,气动载荷对强度的影响越来越显著。为加强列车气动载荷强度,根据高速列车在线路运行实际情况设置了四种气动载荷工况:明线会车,隧道通过,隧道会车和侧风。利用空气动力学原理计算得到四种气动载荷工况的数值,将得到的数值施加到高速列车车体有限元模型上,进行气动载荷的静强度和瞬态响应分析。计算分析结果表明,四种工况下的静强度结果都小于车体材料的允许用的应力,最大位移变形均发生在车体底部;利用Fluent软件仿真获得列车在空旷地带以380km/h速度交会的气动载荷时间历程,接着在ANSYS软件中对车体完成气动载荷瞬态响应分析,得到气动载荷对车体结构强度的影响,为车体强度优化设计提供了参考。     

混凝土靶体尺寸对过载影响的数值研究

防护工程和武器设计过程中经常需开展弹冲击有限厚混凝土靶的实验,但价格昂贵,周期长,因此可否用直径较小的靶板开展实验来获得瞬态量是值得研究的一个问题.利用LS-DYNA有限元软件对上述问题进行了研究,数值模拟中的混凝土材料模型计算参数根据实验确定.数值计算结果表明,随着靶体尺寸减小,靶板破坏越来越严重,但过载、剩余速度等瞬态量变化不大,这说明当进行只关心过载的混凝土靶贯穿实验时,可采用较小尺寸的混凝土靶板,这一结论可为实验设计等提供参考.同时可看到若材料参数选取得当,则数值模拟方法处理弹丸冲击混凝土问题是有效的.     

基于ADAMS的减振系统仿真

采用减振方式减小运载火箭在发射状态对空间飞行器产生的过载是一种理想形式,但通常减振设计必须进行详细计算与实际验证,周期长,准确性差,费用高.因此,文中提出了一种新的采用减振措施来减小发射段振动的影响的方法;又采用虚拟样机技术,利用ADAMS动力学仿真软件对其横向振动特性进行了仿真研究,表明该方法可以有效的减小发射状态下的过载对空间飞行器的影响;并提出用ADAMS软件建模对该系统进行参数优化设计的具体方法.同时表明,用ADAMS软件建立减振系统三维实体模型进行仿真设计,具有速度快、分析方便、便于实施和结果准确等特点,是理想的一种设计方法.     

多管火箭炮两种定向管的比较分析

为了分析比较玻璃钢定向管和金属定向管的性能,以某多管火箭武器定向管为研究对象,基于结构有限元方法建立了火箭武器的结构动力学模型,计算得到发射过程中的动力学响应.数值计算结果表明:两种定向管均满足强度要求,能正常发射,玻璃钢定向管的质量为金属定向管的23%,有利于武器系统的轻量化.玻璃钢定向管的刚度小于金属定向管的刚度,发射时方位和俯仰的摆动幅度大于金属定向管,应采取措施增强刚度.     

1100TEU集装箱船舵机基座强度分析

本文依据1100TEU集装箱船的舵机设备布置,采用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN,对该船舵基座建立局部结构计算分析有限元模型,进行不同工况下的强度计算,得到局部结构强度计算结果,并对结果进行分析。     

100TEU集装箱船舵机基座强度分析

本文依据1100TEU集装箱船的舵机设备布置,采用有限元软件MSC.PATRAN／NASTRAN,对该船舵基座建立局部结构计算分析有限元模型,进行不同工况下的强度计算,得到局部结构强度计算结果,并对结果进行分析。     

基于ANSYS的吸附式擦黑板机器人关键结构分析

基于ANSYS,通过使用有限元分析的方法,对吸附式擦黑板机器人进行结构分析,并提出优化结构的方案.采用SolidWorks和ANSYS软件相结合的方法,利用SolidWorks构建出吸附式擦黑板机器人的三维模型后导入ANSYS Work?bench中,通过ANSYS对模型进行有限元仿真分析,求出底盘在施加载荷的情况下的最大变形量及最大应力所在位置,通过仿真分析结果对该机器的结构强度进行分析,验证结构的合理性,并提出优化方案,重复上述过程验证优化方案的可行性.     

民用飞机结构强度设计中的全机精细有限元 分析技术及其应用

借助大型计算机云计算资源,最大程度地保留结构细节特征进行全机精细有限元建模,并应用于大型民用飞机全机静力试验数值模拟仿真计算。全机精细有限元模型仿真数据与试验数据的对比结果表明：与传统的内力求解等效刚度有限元模型相比,精细模型在结构应力、稳定性和连接强度的计算精度方面具有独特优势。对全机精细有限元模型的建模特点、精度优势和技术难点进行剖析,探讨其在民用飞机结构强度设计中的应用前景。     

基于有限元法的高压直流输电线路电场强度值模拟研究

为了解决现有的高压直流输电线路电场强度值模拟方法存在模拟完整度较低、误差较大的弊端,提出一种基于有限元法的高压直流输电线路电场强度值模拟方法。该方法引入有限元法并优化,以此为理论基础,根据高压直流输电线路电场强度值模拟的需求对有限元软件ANSYS进行设计,以实际高压直流输电线路为基础构建高压直流输电线路模型,基于此,采用有限元软件ANSYS实现高压直流输电线路电场强度值的模拟计算。实验结果表明,与现有的高压直流输电线路电场强度值模拟方法相比,所提方法能够提高模拟完整度、降低模拟误差,充分说明所提出的高压直流输电线路电场强度值模拟方法具备更好的模拟性能。     

航空发动机试验舱应力分析和强度设计

针对航空发动机试验舱结构和载荷复杂、常规计算很难做到精确的强度设计和进行疲劳分析的问题,对某航空发动机大型试验舱进行有限元数值模拟,分析不同工况下的应力大小和分布,并依据压力容器设计标准进行强度评定。为保证试验舱的密封性和结构完整性,研究试验舱变形和外压失稳,并对结构薄弱位置进行改造。结果表明,在不同工况下,改造后航空发动机试验舱的强度、变形和稳定性均满足要求。     

纯电动客车轮边驱动桥的有限元分析

为使某全通道低地板纯电动客车的轮边驱动桥满足强度设计要求,在传统的静强度有限元分析的基础上建立轮边驱动桥的动力学有限元模型,通过模态分析获得其固有频率特性,以扭曲路面空间不平度作为输入条件进行瞬态分析获得其在颠簸路面路况下的瞬时应力分布,并与实际路试结果比较.结果表明在传统的静强度分析基础上,通过施加一定的强迫位移模拟轮边驱动桥通过凸包路面的情况,能较全面地获得其静态弯扭强度.     

Modelling and experimentation on the strength of porous ceramics

Summary The reliability of ceramic filter supports used in nanofiltration has motivated experimental and analytical investigations. Laboratory experimentation relying on the diametral compression (Brazilian) test is employed for the characterization of the strength properties of the structural components including damage preceding rupture. On this basis also a life-time concept is proposed. The fracturing processes in the material that result to rupture are studied on the microscale by a numerical simulation model. The significance of various structural parameters with respect to rupture is explored. Experimental findings and finite element stress analysis are combined for an estimation of the potential of rupture within ceramic filter supports under operation conditions.     

充气管展开过程仿真研究

采用有限元方法就空间充气结构的基本组成部件(充气管),展开动力学响应过程进行仿真研究.在对流固耦合问题的数值求解方法进行探讨的基础上,建立了充气管的原始折叠模型,利用瞬态动力学分析软件MSC.Dytran较为准确地模拟了折叠管完全展开的全过程.随后,分析对比了折叠方式的选取和控制机制的引入等外界因素对于展开历程的影响.仿真结果表明,外在因素的变化会直接影响展开过程的动力学响应模式,并改变充入气体总量、结构内部压差等重要系统参数.仿真过程中所采用的数值计算方法以及获取的各项仿真数据为更进一步的结构仿真模拟、系统总体方案设计和具体参量设定提供了重要依据.     

Application of a Galerkin finite element method to atmospheric transport problems

Numerical simulation of the movement of a contaminant within the atmosphere presents difficulties due to (a) The multi-dimensionality of the problem; (b) The fact that the horizontal transport is usually convection dominated; (c) The boundary conditions are mixed; (d) Both slow and fast atmospheric chemical reactions can be important. In this study, numerical experiments using a Crank-Nicolson Galerkin finite element method to solve the time-dependent partial differential equations demonstrate the applicability and accuracy of this method for the variety of conditions encountered in atmospheric pollutant modeling. The Crank-Nicolson Galerkin method using piecewise linear, piecewise cubic Hermite polynomials, and upwind finite elements is shown to accurately model the pure convection of initial wave forms. Numerical results studying the interactions of convection, diffusion, chemical reaction, pollutant removal, and the effects of contaminant emission source strength, source location and multiple sources are also presented.     

基于Marc的空气弹簧横向特性分析

为实现空气弹簧的横向特性和强度分析,基于有限元非线性接触技术,用Marc对空气弹簧的非线性横向刚度特性进行数值模拟,分析最大横向力作用下空气弹簧各部分的应力分布,横向刚度计算结果与试验结果基本一致,表明空气弹簧的建模与仿真方法的合理性,为空气弹簧优化设计和特性分析提供参考.     

混凝土水力劈裂的数值模拟

针对混凝土坝越来越高,越来越容易产生水力劈裂的问题,总结已有混凝土水力劈裂问题的研究成果,结合水力劈裂的发生条件、在水压作用下混凝土裂缝的开展以及影响水力劈裂作用的因素,探讨水力劈裂数值模拟的方法.比较有限元法、扩展有限元法和无单元法在水力劈裂数值模拟问题应用上的优点与不足,并分析数值模拟模型建立过程中参数设置的差别.结果表明,必须从坝材料、施工和水压等多方面考虑才能确保水力劈裂数值模拟结果的可靠性.