有限元法在击针撞击应力分析中的应用

从应力分析的角度出发,利用有限元分析软件LS-DYNA,建立了击锤撞击下击针应力仿真的有限元模型,计算得到了击针的撞击应力、速度、位移等参数．从仿真结果可知,击针的危险断面不在击针的尖端,而在距离尾端约15mm处,这与击针实际发生断裂的位置一致,也说明采用有限元法能够较真实地模拟击针的应力分布状态．危险断面内的最大应力并没有超过材料的屈服极限,所以击针的断裂不是因为瞬间应力过大引起的,而是在交替拉压应力的作用下疲劳破坏造成的,因此,要提高击针的寿命,首要要提高接近尾端区域的表面质量,减小应力集中以降低循环应力的幅值．     

固体推进剂药柱在振动载荷作用下的结构完整性分析

采用有限元法对固体推进剂药柱在不同振动载荷作用下的应力、应变和位移场进行三维线性粘弹性分析,得出了药柱在横向、轴向、横向和轴向耦合3种载荷作用情况下的变形结果,并将结果进行了对比,对比结果显示：载荷耦合作用效果是横向和轴向载荷单独作用效果的叠加.通过数值模拟,为固体火箭发动机的结构可靠性设计提供参考.     

子模型法在发动机组合结构强度分析中的应用

针对发动机结构强度分析的特点，在对某军用发动机复杂组合结构进行总体分析的基础上，采用子模型法对其关键局部结构进行了细化分析，并用外推法对分析结果的误差进行了估计。对该发动机结构强度的分析表明，采用子模型法可以解决复杂结构分析时计算机软硬件条件的制约，并且可以得到精度较高的分析结果，可广泛用于复杂组合结构的强度分析中。     

改进的特征结构配置法在飞控系统设计中的应用

飞行控制系统设计一直是飞行器设计的重要模块之一,其性能直接影响飞行器的性能。极点配置是控制系统设计常用的方法,但它不能同时配置系统的特征向量。特征结构配置是近年来逐渐广泛应用的一种方法,它可以实现特征值特征向量的期望配置,但一般的全状态反馈特征结构配置由于量测量较多使系统过于复杂．而输出反馈特征结构配置又不能确保闭环系统的稳定性。为此,文中提出了一种新的算法——改进的特征结构配置法,它只将需要稳定的几个特征值配置到期望的位置,对未配置的特征值通过附加反馈使其稳定。其中,附加反馈增益的确定通过使二次型性能指标最优实现。仿真结果表明,在高性能飞控系统的设计中,文中方法优于一般的特征结构配置法。     

统计能量分析在鱼雷结构振动及声辐射研究中的应用

针对鱼雷的高频振动和声辐射,应用统计能量分析建立了鱼雷结构的统计能量分析模型,探讨了模型的简化和统计能量分析参数的计算方法,给出了算例,结果表明,该方法能有效地应用在鱼雷结构振动传递分析上,具有较强的工程适用性和可操作性。     

Pro/E在机械结构分析中的应用

Pro/E在机械结构分析中应用.以Mechanica模块解决单目标多变量约束的变截面悬臂梁外状优化.即先构造梁的模型,定义测量点、施加约束及载荷、选择模型材料、建立静态分析任务等步骤对模型进行静态分析.再通过定义设计参数、局部/全局灵敏度分析,最后完成优化设计分析,确定满足优化目标的模型.     

变结构参数结构设计方法及其在曲轴结构设计中的应用

本文提出了一种新的设计思想——变结构变参数设计方法，并结合发动机曲轴，阐述了变结构变参数设计的概念、原则、实施措施及意义．在此思想指导下对Ｉ—deas软件包进行了二次开发，编制了发动机曲轴专用有限元分析程序，并用某型号曲轴进行了验证．     

塑性垮塌载荷在导弹结构强度分析中的应用

为了更加准确的评价导弹结构的承载能力,对塑性垮塌载荷方法在结构强度分析中的应用进行研究.根据真实弹塑性应力应变关系建立材料本构模型,采用弹塑性有限元方法进行分析,并从得到的位移-载荷结果确定垮塌载荷.以某导弹折叠翼面为对象进行了具体计算,静力试验验证了该方法的准确性.结果表明,采用塑性垮塌载荷对折叠翼面承载能力进行评价比采用最大应力更加准确.     

多功能结构在固体火箭上的应用分析

为实现固体火箭轻质化设计,采用传统机械结构优化的方法能力十分有限。多功能结构优化设计方法,由于采用机、电、热一体化的系统工程级设计思路,为提升火箭整体性能开辟了一个全新的方向。介绍多功能结构设计方法及思路,结合一种新型箭载记录设备原型样机的研制,对多功能结构在固体火箭领域应用的前景进行深入探讨。     

温度载荷下材料参数对药柱结构完整性的影响

利用有限元方法,分析了在温度载荷下,模量、泊松比、热膨胀系数等材料参数对固体火箭发动机药柱结构完整性的影响,对比了固化降温时药柱的应变随材料参数的变化趋势,并从中找出了一些有益的规律。     

有限元荷载增量法在判定桩基础极限荷载的应用

针对桩基础极限承载力数值模拟的差异性,以及判定极限荷载时的明显差异,开展了有限元数值极限分析方法的研究。运用荷载增量法对桩基础极限荷载进行数值模拟,得到了3种通过荷载增量法判定极限荷载的方法：P－s 曲线判定法,曲线有明显第二个拐点,其后近似平行于s轴,第二拐点对应荷载为极限荷载;数值计算不收敛判定法,即计算刚不收敛时的前一点对应荷载为极限荷载;塑性区贯通判定法,该法只适用于判断计算的正确性。研究表明,遵循判定规则,提高数值极限分析计算精度,可以准确判定极限荷载;并提出临近桩基破坏时减小加载量,在 P－s 曲线中可以找到陡降的破坏点。     

有限元在发射管结构优化设计中的应用

文中运用UG软件对发射管结构进行了整体三维建模,采用有限单元法,并运用ANSYS软件和弹性力学有限元法对建立的发射管有限元模型进行动力学分析,并且对已设计的发射管的刚强度进行了校核,得出发射管的应力变形分布及关键部位的受力状况分析.另外,在现有结构分析计算的基础上对发射管的厚度及支撑结构进行了优化设计,根据其分析结果对结构优化设计改造提供理论依据,既达到了设计要求又降低了成本.     

结构修改方法探讨与改进

在简要介绍、对比和分析了几种常用的结构修改计算方法之后, 该文提出了一种基于有限单元法的计算方法． 它将计算结构矩阵改动量的问题转化为求解单元矩阵对设计参数的偏导数问题． 由于单元矩阵的连续可导性, 使得偏导数的计算简单快捷, 计算效率明显高于一般采用差分计算的灵敏度方法     

液压缸刚度有限元计算方法

随着液压技术的发展,液压缸被广泛应用于液压系统中,对于一些液压系统,液压缸刚度对其性能有较大影响。针对液压缸刚度计算,基于流体力学和流固耦合理论,给出一种考虑流体的可压缩性、固体的弹性变形及流体固体相互作用的有限元计算方法,并结合实例给出了具体的计算过程。对液压缸刚度分析和液压系统设计有一定的参考价值。     

采用有限元方法的平板锥形金属膜盒内压柱失稳研究

运载火箭蓄压器多使用平板锥形金属焊接膜盒,当膜盒充压超过其柱失稳临界压力时会发生柱失稳现象,为获得求解膜盒发生柱失稳压力的方法,使用有限元分析软件进行分析。首先利用ABAQUS非线性屈曲法求解膜盒柱失稳临界压力值,然后利用有限元方法求解膜盒在不同压力下的拉伸、压缩刚度值,结合推导的膜盒柱失稳理论计算式,得到了一种平板锥形金属膜盒内压柱失稳临界压力值计算方法,将计算结果与试验结果进行对比,验证了方法的适用性。     

发射器座板强度的有限元分析

文中通过采用有限单元法．对某发射器座板进行强度分析和强度计算．以找出整个座板的结构应力和变形分布规律．为合理布置筋板和减轻座板重量提供理论依据。     

固体推进剂药柱结构可靠度分析的响应面法

发展了一种固体火箭发动机药柱结构可靠度分析的响应面法。首先基于不可压或近似不可压粘弹性有限元方法和中心复合设计技术获取多组输入、输出随机变量,然后用最小二乘法估计输出随机变量二次多项式的各项系数,进而给出显式的极限状态方程,最后采用结构可靠度分析中的R-F法分析了三维药柱结构的可靠度。数值算例表明该方法不修改确定性有限元分析程序,效率较高且精度能够满足工程需要,所以特别适用于实际药柱结构的可靠度分析。     

扩展有限元方法和水平集理论在裂纹扩展中的应用

针对弹靶裂纹等不连续因素导致常规有限元方法计算量大和结果精度低的问题,设计一种将水平集法和扩展有限元法相结合的方法。以具体的杆弹侵彻实验为依据,采用指数间断函数来表征裂纹对位移的影响,利用水平集理论定义比界面高一维的零水平集函数来表示裂纹界面,建立相应模型并进行数值模拟计算。计算结果显示,该方法能够准确地分析裂纹的扩展,并可生成侵彻过程中不同阶段的侵彻图和等塑性应变图。     

弹丸传输臂结构与控制的综合设计方法

探讨某自行火炮弹药自动装填系统中弹丸传输臂的结构与控制的综合设计方法。根据弹丸传输臂的工作原理,建立弹丸传输臂的受控动力学方程,运用优化算法设计PID控制器的增益,计算弹丸传输臂在不同目标角度下的动力学响应,评价弹丸的定位精度。为获得一个较轻且不发生大的振动的弹丸传输臂,运用有限元法建立传输臂的弹性动力学方程,求解不同截面尺寸下的机械臂弹性动力响应,评价传输臂的弹性振动,获得合理的截面尺寸。所提出的结构与控制综合设计方法,对于提高弹丸传输臂的设计质量和一次设计成功率具有积极的意义。