含间隙多约束碰撞振动系统稳定性分析

针对一类单自由度含间隙多约束碰撞振动系统,通过在碰撞面处建立系统的Poincaré映射,推导系统的Ja-cobi矩阵,将连续动力系统转换为离散动力系统,并利用Gram-Schmidt正交化和范式归一化计算得到系统的Lyapunov指数谱.通过数值模拟,计算系统混沌吸引子与周期吸引子的收敛序列,结合系统相图、单参分岔图及...     

多用途汽车正面碰撞特性的数值模拟

为保证驾驶员和乘员的安全性,综合运用多种有限元分析软件,建立多用途汽车的有限元正面碰撞模型。通过对正面碰撞模型进行数值模拟、分析碰撞仿真结果,得出整车动能、内能和沙漏能在碰撞瞬间的转换关系,获得碰撞过程中车身前围关键零件的能量吸收程度和变形形式,由此提出提高整车正面抗撞性的方法和措施。仿真结果表明：该方法可用于乘用车的正面碰撞等仿真分析,能达到降低研发周期、提高分析精度的目的。     

基于爆轰波碰撞形成LEFP的研究

采用圆缺型药型罩线性装药结构,设定线性装药两端面中心同时起爆,该文对两端同时起爆条件下基于爆轰波碰撞形成的LEFP(Linear Explosively Formed Penetrators)进行了研究。首先开展爆轰波碰撞的理论压力计算,探究了形成LEFP的压力条件,然后利用LS-DYNA软件对LEFP进行数值模拟,同时结合脉冲X光捕捉LEFP的成型实验和在不同炸高下LEFP的侵彻实验,详细阐明了LEFP的成型机理。理论分析、数值模拟和实验结果三者表明：基于爆轰波碰撞条件下圆缺型药型罩线性装药结构可形成具有较大长径比的LEFP。     

汽车缓冲吸能式保险杠碰撞能量衰变特性研究

针对汽车缓冲吸能式保险杠在瞬间将汽车撞击产生的动能转化成多向撞击状态,实现多点同步或异步衰减吸收的目的。基于Hypermesh软件建立汽车缓冲吸能式保险杠正面碰撞有限元模型,采用ANSYS/Ls-Dyna求解器对汽车正面撞击速度分别为10 km/h、20 km/h、30 km/h、40 km/h、50 km/h时保险杠的最大应力及缓冲吸能装置的吸能特性进行数值仿真,得到不同撞击速度下的碰撞能量衰变特性曲线,仿真结果表明：碰撞时吸能盒的凹槽处和横梁所受的应力最大,横梁所受的应力有向中心集中分布的规律,当其应力集中到某一程度时,横梁开始从中心处发生折弯;随着撞击动能的增加,吸能比呈先增大后减小的趋势;碰撞过程中,碰撞能量近似线性衰减,随着撞击速度的增加,碰撞能量衰减曲线的斜率急剧增大。     

双重单面碰撞调谐质量阻尼器参数优化及减振性能分析

单面碰撞调谐质量阻尼器是一种由质量块、弹簧、粘弹性材料挡板组成的减振装置,通过碰撞耗能减小结构振动.为研究双重单面碰撞调谐质量阻尼器的优化参数和减振性能,建立单自由度结构与双重单面碰撞调谐质量阻尼器的运动方程,以动力放大系数的最大值最小化为优化指标,得到双重单面碰撞调谐质量阻尼器在不同质量比下的优化参数,分析自由振动和...     

单边碰撞悬臂梁系统的实验研究和数值模拟

针对基础激励下单边碰撞悬臂梁系统进行详细的实验研究。在实验中,测量悬臂梁自由端的响应信号以及碰撞力信号。从实验结果中可以看到在不同的激励频率下,系统响应会表现出周期运动和混沌运动。在混沌运动的功率谱中发现悬臂梁的高阶模态频率,而在周期运动时这一特征并不明显。利用集中质量法和碰撞条件建立该系统的动力学方程,并运用 Runge-Kutta法直接积分得到系统的动力学响应。从时域和频域两方面分析比较仿真结果与实验结果,两者有较好的吻合度。     

爆轰波碰撞聚能技术在红沿河核电厂的应用

为解决盾构过程中遇到的坚硬岩石和局部孤石问题,辽宁红沿河核电厂在取水隧洞施工中引入爆轰波碰撞聚能技术对硬岩和孤石进行预处理。通过数值模拟,直观地揭示出了聚能起爆方式与中心起爆方式在岩石中裂纹扩展的过程。工程实践的结果显示：采用中心起爆时,岩芯最大尺寸为27 cm,且大部分岩芯尺寸在12 cm以上;采用碰撞聚能起爆时,岩芯最大尺寸在18 cm左右,大部分岩芯尺寸在11 cm以内。因此,爆轰波碰撞聚能爆破技术充分利用了炸药爆炸的能量,达到了岩石破碎的目的,成功降低了盾构机刀盘受卡、变形甚至损坏的风险,保证了掘进的安全和效率,在坚硬岩石或有孤石的不均匀地层中有着良好的应用前景。     

高速碰撞问题的有限元法模拟

高速碰撞问题，由于其作用时间短、变形大、由于侵彻使得接触界面复杂以及材料的应变率和破坏效应的影响，使数值分析问题十分困难。本文算例计算结果说明运用ABAQUS／EXPLICIT程序对高速碰撞问题可以进行有效的数值模拟。     

滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器参数优化及减振性能分析

滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器是一种由小球、圆形轨道、黏弹性材料挡板组成的减振装置,通过小球与挡板的碰撞耗能以及小球与圆形轨道间的摩擦进行减振。基于Lagrange变分原理,建立单自由度结构与滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器的运动方程,研究不同质量比下滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器的参数优化,分析自由振动、简谐激励以及地震作用下滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器的减振性能。结果显示,滚动型单面碰撞调谐质量阻尼器具有良好的减振效果。     

SUV低速碰撞车体结构研究

本文介绍了低速碰撞法规要求、SUV的局限性,着重阐述了现阶段满足低速碰撞法规SUV车体结构的特点。总结出SUV类汽车概念设计阶段的低速碰撞相关的设计指导。     

泡沫铝冲击吸能器工程设计研究

LS-dyna对于碰撞、爆炸等大变形动力响应问题具有较好的数值模拟效果。基于泡沫铝应力-应变关系,结合浮阀隔振装置,提出一种泡沫铝冲击吸能器设计方案,并利用LS-dyna进行仿真分析,分析结果表明,这种设计具有较好的应用价值。     

基于LS-DYNA的冲击试验机碰撞分析

基于显示动力学和接触碰撞分析的基本理论,采用有限元方法建立冲击试验机的碰撞模型,对接触面的冲击载荷进行仿真分析。根据仿真结果得出冲击试验中各碰撞部件的运动与受力状况,以及冲击力对碰撞速度等参数的变化规律,为后续的接触面状态测试奠定基础。     

退役乘用车保险杠塑料同等性能再利用探索

预计到2020年,我国乘用车报废量将达到800万辆,其中报废乘用车塑料量超过100万吨。目前,我国退役乘用车塑料回收利用处于起步阶段,行业管理混乱,回收技术落后,污染严重,且尚未实现回收乘用车塑料再利用价值最大化。因此,迫切需要深入研究乘用车塑料高附加值回收利用方式,推动该回收行业快速、健康发展,促进汽车工业可持续发展。文中以退役乘用车保险杠塑料为研究对象,通过研究得出其再生产相应汽车零部件同等性能回收利用技术方案,并依据该流程试制了含再生塑料的保险杠,并对含再生的保险杠进行了全面的分析研究。结果表明,含30%再生料保险杠的各项性能均满足生产要求。该研究为再生汽车塑料实现同等性能等高附加值再利用提供了借鉴。     

冲击消振系统动力学初探

通过数值分析获得冲击消振系统典型的稳定周期响应相轨图,在相轨图中直接观察倍周期分叉,并在庞加莱（Poincare）截面中显示了该振冲系统的混沌运动性质。     

泡沫铝在冲击安全防护中的应用

对泡沫铝冲击吸能器工程设计提出了可行性方案并对其厚度进行了理论设计,举出设计实例,运用有限元法进行仿真检验;结果证明,理论设计与仿真结果是相一致的,设计方法为吸能器的选材与设计提供了依据。     

垂直主振系冲击消振理论研究

基于主振系的传递函数对垂直冲击消振系统的时域响应进行理论推导;在建模的基础上,应用MATLAB语言开发简明实用的仿真软件,通过一个算例全面研究质量比、冲程、恢复系数、激励力和激励频率对减振效果的影响;为冲击消振器结构设计的参数优化和预报减振效果提供了依据.     

碳纤维复合材料层合板低速冲击损伤应力分析

目的 为掌握碳纤维复合材料板在低速冲击载荷作用下的损伤规律,延缓失效破坏,对其冲击损伤的应力状态进行研究。方法 基于ABAQUS平台,建立碳纤维复合材料层合板低速冲击有限元模型,采用Hashin失效准则和VUMAT用户子程序,对碳纤维复合材料层合板的冲击过程进行数值模拟,同时考虑层合板层内与层间失效,以此来研究低速冲击条件下复合材料的损伤机理,分析冲击损伤过程中的应力变化趋势,讨论应力的分布状态。重点研究铺层角度及铺层距离冲头远近对应力的影响。结果 不同角度铺层的应力传播轨迹均沿着纤维方向和垂直于纤维方向同时扩展,应力均先增加至极限值而后迅速下降;铺层角度越大,板料的承载能力越弱,0°铺层的极限应力为1 432 MPa,而90°铺层的极限应力降至1 206 MPa;离冲头越远的铺层应力越小,达到峰值的时间更早且率先下降,说明远离冲头的铺层更早发生失效。结论 揭示了碳纤维层合板在低速冲击载荷作用下的应力状态及其对损伤的影响规律,能够为复合材料层合板零件设计提供参考。     

汽车薄壁保险杠蒙皮材料特性分析与服役性能研究

目的 优化薄壁保险杠蒙皮材料的力学性能,评价薄壁保险杠蒙皮的服役性能。方法 以纳米碳酸钙(nano-CaCO3)、蒙脱土(MMT)和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)为添加剂对PP进行协同改性。采用双螺杆挤压机制备PP/SEBS/nano-CaCO3和PP/SEBS/MMT共混材料,研究刚性粒子与SEBS对薄壁注塑用聚丙烯(PP)的强韧协同效应。研究无机填料/弹性体协同改性作用对薄壁注塑用聚丙烯结晶行为、力学性能与微观结构的影响规律。建立薄壁注塑用聚丙烯保险杠蒙皮有限元仿真模型,通过多个工况有限元仿真和实验来评价薄壁保险杠蒙皮的服役性能。结果 共混材料的结晶度相比PP/SEBS提高了1.2%~7.3%,结晶温度未产生显著变化;nano-CaCO3质量分数为4%的PP/SEBS/nano-CaCO3综合性能最好。仿真结果表明,薄壁保险杠蒙皮具有较好的服役性能,并且通过实验验证了该评价方法的有效性。结论 薄壁保险杠蒙皮材料可以通过共混改性达到理想的刚韧平衡效果,基于材料性能-成形质量-服役性能的方法为高效设计薄壁汽车保险杠蒙皮提供了新途径。     

基于ANSYS的多轴汽车振动响应分析

为了高效预测路面不平度输入下多轴汽车悬挂质量某一位置处的振动响应特性,依据多体动力学理论,利用ANSYS仿真工具建立多轴汽车的七自由度动力学仿真模型。在整车发动机定转速的试验基础上,运用理论分析、仿真计算相结合的方法,根据建立的模型对整车进行仿真分析与研究。结果表明仿真计算结果与试验结果基本一致,可见,所提出的动力学模型和分析方法具有较好的可信度。仿真结果表明：在路面不平度输入下,影响悬挂质量[-]6 m～[-]4 m处的加速度响应以第1阶固有频率为主;而在[-]2 m～4 m处以第2阶固有频率为主,尤其是在悬挂质量的后端;第2阶固有频率是影响多轴汽车加速度振动响应特性的最主要的因素,改善该多轴汽车的平顺性需把研究重点放在多轴汽车的第三四车轴的悬架系统上。     

汽车液阻悬置动特性和隔振性能分析

为分析某一型号轿车发动机液阻悬置在低频的动态特性,建立该悬置集总参数模型,应用MATLAB软件仿真的动特性曲线与试验曲线基本吻合,表明所建立的液阻悬置模型能较精确分析该悬置的动特性;并应用ADAMS/CAR软件建立整车模型,通过整车仿真来比较液阻悬置和橡胶悬置的隔振性能,结果表明前者具有更好的隔振性能。