多层金字塔夹芯结构在冲击载荷作用下的动态响应

金属材料点阵夹芯结构能量吸收效率较高,为得到多层金字塔点阵夹芯结构在冲击载荷作用下的动态响应,利用Patran建立多层金字塔点阵夹芯结构在冲击载荷作用下的数值模拟模型,通过Dytran计算分析质量为25 kg的钢板以30 m/s, 60 m/s和90 m/s的速度冲击时模型的应力、应变、变形以及变形能,研究随着冲量的增加,模型的应力、应变、变形和变形能的变化规律.     

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。     

多维约束下的炸药爆破过程三维仿真

在炸药爆破过程的研究中,对炸药爆破过程进行三维仿真,可以预判炸药爆炸的破坏性和冲击气流方向,保证安全.炸药爆破过程中,爆炸产生的冲击波在扩散过程中受到阻挡后,炸药冲击波曲线和形成的冲击涡流状区域被破坏,传统的三维仿真模型在这种无序的爆炸曲线和冲击涡流区域状态下,以牺牲准确性为代价,提取三维参数特征进行仿真,结果偏差较大.提出一种多维约束下的炸药爆破过程仿真方法,分析炸药爆破图形仿真系统的性能和特点,构建优化的炸药爆破三维模型,获取爆破中较为准确的过程线、冲击波曲线与涡流状区域中心的纵间距和横间距比的三维数据,对破坏性数据进行约束评估,实现爆破场景的三维重构,仿真结果说明,改进方法可为对炸药爆破程度进行准确分析提供有效手段.     

轴向冲击下非线性弹性圆柱壳轴对称响应仿真

采用增量数值解法分析了轴向冲击下非线性弹性圆柱壳的轴对称响应。应力一应变关系采用Ramberg-Osgood表示法,运动控制方程采用Karman-Donnell变形方程。对时间积分采用变步长Runge-Kutta方法,对壳单元离散采用有限差分法来求解运动方程,并采用科学计算软件Matlab对计算结果进行了动态仿真。     

水下爆炸冲击平台数值仿真设计研究

为研制水下爆炸冲击平台,初步设计平台隔振系统和两种船体结构,运用有限元分析软件ABAQUS,对安装隔振系统前后平台在爆炸载荷作用下的冲击响应进行计算分析,预估平台抗冲隔振效果。采用声固耦合方法,考虑空化效应和材料应变率的影响。仿真结果表明,在水下爆炸载荷作用下,采用加强的船体结构,平台船体底部的塑性变形显著减小,平台的垂向加速度峰值衰减率超过95%。经海上爆炸试验验证,数值仿真结果与试验值吻合良好,仿真设计方法合理。     

飞行模拟器平台结构冲击响应有限元仿真

应用ANSYS-LS/DYNA软件跌落冲击模块对飞行模拟器平台结构冲击响应进行了有限元仿真.论述了跌落冲击瞬态分析主要参数设置方法,通过设置跌落高度为零、直接给定初速度方法来模拟平台垂直向下运动紧急制动产生的冲击响应.仿真结果表明,平台结构可以承受极小速度制动冲击,欲提高平台冲击强度,必须专门为其设计弹性和阻尼元件;对平台结构修改后的冲击响应应力分布特点亦进行了仿真分析,给出其改进方向.分析方法和仿真结果可用于新型平台设计.     

冲击载荷作用下金属防护外壳的防爆仿真分析

为了降低和防止爆炸冲击波对目标的破坏,提高防爆抗冲击能力,使用多孔材料或轻质材料设计多层复合结构,已经成为当前国内外防爆安全研究的热点.有限元分析是模拟爆炸实验的重要手段.鉴于目前飞机黑匣子不能满足在爆炸冲击的极限工作环境下正常工作的要求,采用通用有限元软件ABAQUS作为结构非线性动力学仿真分析的工具,调用显式分析模块ABAQUS/Explicit进行了数值汁算,提出并论证了采用中间柔性材料缓冲层的复合防护结构,能够延缓爆炸载荷对黑匣子核心单元的冲击作用,保护黑匣子内部模块不受严重破坏,为飞机黑匣子保护外壳的设计提供了重要指导.     

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。     

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。     

非线性动态有限元碰撞仿真技术的工程应用研究

该文简要介绍了非线性动态显式有限元碰撞仿真技术的相关理论和算法 ,涉及到实际应用中的一系列关键问题及解决方案。最后文中以薄板冲压、汽车碰撞等工程实际问题为例运用所述理论进行了仿真计算研究 ,取得了令人满意的效果 ,因而也为其它有关碰撞问题的研究解决提供了一种强有力的方法和思路     

飞机圆弧风挡鸟撞击问题有限元模拟

研究了飞机圆弧风挡受鸟撞击的问题.基于飞机圆弧风挡玻璃受鸟体撞击的实验观察,首次建立了国产某型军用飞机圆弧风挡及其相关部件的全尺寸有限元分析模型.利用流固耦合方法分析了圆弧风挡受鸟撞击问题.计算结果得到了风挡整体结构的变形、位移、应变、应力等几方面的数据,给出了不同速度下撞击力随时间的变化曲线,给出了圆弧风挡在经受鸟体撞击时发生破坏的可能位置.研究结果表明,该圆弧风挡满足工程设计的需要,数值模拟与实验相应结果吻合较好,说明模拟工作的有效性.同时数值模拟结果为研制新机型提供了有价值的数据.     

空间充气圆环动力学特性仿真分析

研究空间充气圆环控制问题,对动力学特性进行分析,通过数值计算得到了充气圆环内力分布、固有频率及振型。重点研究了材料非线性特性对充气圆环动态特性的影响,研究了充气内压、厚度、圆环半径、圆环管径变化对空间充气圆环动力学特性的影响。仿真结果表明,材料非线性特性降低了充气圆环固有频率,充气内压越大这种影响越显著。充气圆环各阶固有频率随其内压增大而增大,随厚度增大而减小,并随半径增大而减小,随管径增大而增大。     

基于SPH算法的飞行器鸟撞数值仿真分析

应用LS-DYNA动力学仿真软件,采用SPH算法进行鸟撞平板数值仿真分析.通过与实际试验结果对比分析,仿真计算结果与试验结果吻合较好,同时得到了鸟弹撞击速度与损伤(最大应力)之间的的经验公式.鸟撞平板仿真验证了仿真方法、模型及结构属性模拟的合理性,仿真计算结论为飞行器结构抗鸟撞设计提供有价值的数据.     

温度冲击下倒装芯片的热应力数值模拟研究

由于几何材料的复杂性,倒装芯片封装中的热应力分布很难用解析的方法求解,而数值方法,如有限元法,已被广泛用于热应力应变的研究.二维有限元模型建模简单,模型的单元数和节点数较小,便于反复计算,微系统焊接中采用二维有限元模拟可提高数值模拟效率.本文对使用和未使用填充剂两种情况下的倒装芯片,采用有限元模拟方法研究了在温度载荷下整个结构的热应力、应变分布,并对结构可能造成的破坏性影响进行了定性和定量的分析.     

爆炸装置排除视景仿真系统的设计与实现

为解决当前爆炸装置排除训练过程中训练装置制作复杂,且每次重复制作,投入人力物力较大等问题,设计了爆炸装置排除视景仿真训练系统.以虚拟现实技术为基础对系统进行了层次结构划分与硬件结构设计,并运用面向对象思想对系统进行模块化设计,利用简单工厂、模板方法等设计模式对排爆工具模块进行扩展性设计;结合ODE物理引擎解决了装置节点间的碰撞检测,利用OSG相交性测试与矩阵变换解决了虚拟手抓取物体,通过正确排除顺序与用户排除顺序比较的方法解决了装置排除正确性判断等关键技术,以VC++为开发环境实现了爆炸装置排除仿真训练系统.实践证明:该系统仿真度高,达到了爆炸装置排除仿真训练的效果,且易于操作,具有较强的扩展性.     

覆盖件成形缺陷的数值仿真实例分析

为研究汽车大型覆盖件成形规律,并分析其缺陷成因,介绍了板料成形动态显式有限元数值仿真技术的应用现状、基本理论及应用步骤.通过实例研究了采用有限无数值仿真技术进行覆盖件成形缺陷成因仿真分析的途径.仿真结果表明,采用数值仿真可以分析覆盖件变形规律,了解冲压过程中应力、应变分布及方向,成形极限图分布及缺陷情况,进而改进模具结构和冲压工艺,消除成形缺陷、提高产品质量.数值仿真技术是解决大型汽车覆盖件成形缺陷问题的有效工具.