基于响应面法的汽车前防撞梁轻量化分析

将原来的汽车前防撞横梁材料替换成超高强度钢后,在确保低速碰撞性能基础上,利用响应面法进行轻量化分析.建立前防撞梁有限元模型,用LS-DYNA进行低速碰撞仿真.在此基础上以横梁和吸能盒的厚度作为变量进行试验设计.构建各项碰撞性能的2阶多项式响应面模型,并验证模型的有效性.以质量和吸能作为优化目标,建立多目标优化模型.与原设计相比,求出的优化方案在保证低速碰撞性能的基础上实现前防撞梁减重36%.     

基于瞬态动力学的碰碰车低速碰撞仿真研究

由于碰碰车经常承受作用时间很短但幅度很大的碰撞冲击载荷，传统的结构设计一般难以准确计算。介绍了碰碰车的主要结构和运行原理。碰撞过程中，遵循质量、能量、动量守恒的三大定律，以瞬态动力学理论为基础，给出了有限元分析的基本步骤和流程。利用ANSYS Workbench有限元软件，构建碰碰车与防撞梁的简化模型。进行网格划分，设置碰撞初始条件和边界约束，模拟仿真碰碰车与防撞梁正碰撞的物理过程。计算结束后，提取碰撞过程中缓冲胎吸收能量的时间历程曲线、车架最大应力的时间历程曲线。分析结果表明，碰撞过程中缓冲胎能够吸收碰撞过程中80.2%的动能，具有很好的吸能效果；车架的最大应力为68.5 MPa,应力安全系数大于3.5。该研究可用于碰撞游乐设备的产品设计，对于保障游乐设施的安全、可靠运行，维护游客的生命财产安全具有重要意义。     

基于CFD的46 000 t油船型线优化设计

为适应国际海事组织船舶能效设计指数对绿色船舶的要求,以46 000 t油船为例,采用CAD软件FRIENDSHIP对船舶进行参数化建模,同时集成CFD软件Shipflow,搭建船型优化平台,实现参数化船型自动生成、性能计算及优化,获得阻力性能较好的船型。研究结果表明：所采用的46 000 t油船型线优化方法具有可行性,可为46 000 t油船型线设计提供参考。该研究方法可实现仿真驱动设计,对缩短设计周期具有重要意义。     

船桥碰撞桥梁防护装置上下甲板材料改进的研究

文章对桥梁防护装置上下甲板材料进行改进,利用MSC.Dytran有限元软件对桥梁在船舶冲击载荷作用下的防护问题进行了数值仿真研究,建立了船桥碰撞有限元模型,分析了碰撞过程中碰撞力变化、能量转换及结构损伤变形情况,并与改进前的结构进行了比较。     

船桥碰撞桥梁防护装置横纵舱壁材料改进的研究

文章对桥梁防护装置横纵舱壁材料进行改进,利用MSC.Dytran有限元软件对桥梁在船舶冲击载荷作用下的防护问题进行了数值仿真研究,建立了船桥碰撞有限元模型,分析了碰撞过程中碰撞力变化、能量转换及结构损伤变形情况,并与原先的结构进行了比较。     

船桥碰撞简化动力分析方法:简化动力模型

为促进碰撞有限元分析技术在桥梁设计工程中的应用,提出2种可用于船桥碰撞动力分析和进行船桥碰撞动力设计的简化力学模型,即简化强迫振动模型和简化碰撞模型.基于碰撞数值模拟技术获得这2种模型中简化冲击力和简化船首非线性接触刚度.建议3种简化冲击力的数学模型,即简化的半波正弦载荷、修正半波正弦载荷及多段线载荷.建立3 000 ...     

载运镍矿散货船结构特殊设计

针对某64 000 t散货船对载运液化镍矿的安全要求,并兼顾载运其他散货的装卸效率,设计活动中纵舱壁结构.借助有限元分析校核活动舱壁结构强度,并优化尺寸、减轻质量.该案例可为载运液化货物船舶的结构设计提供参考.     

高速列车车体端部防撞装置拓扑优化设计

针对高速列车的被动安全性,基于大变形碰撞仿真理论,用PAM CRASH进行碰撞仿真,用OptiStruct对车体端部防撞装置进行拓扑优化,从而完成防撞装置的轻量化设计.结果表明：在保证防撞装置结构稳定性的同时,最大撞击力减小23%,质量减轻33.6%,达到提高车辆被动安全性的目的.     

28 000 dwt多用途船二层甲板及其舱口盖强度分析

对某28 000 dwt多用途船No.2舱二层甲板及其舱口盖进行有限元强度分析,最后得到结构的许用载荷值,并与船舶所有人提供的原始值进行比较.     

船舶模型边界网格单元识别技术研究

对船舶模型进行局部结构有限元分析时,添加载荷有时只是针对船舶有限元模型的舱壁、舷侧、内外底和甲板上的有限元网格.从模型中划分出这些部位上的网格单元,目前的方法还只限于从模型中手工提取,操作繁琐,耗时较长,效率低且易出错.以MSC.Patran为处理平台,使用PCL语言,开发出3D舱室边界单元自动识别系统.结果表明,该自动识别系统的开发,能够准确的识别出舱室的边界网格单元,进而大大提高工程技术人员的分析效率.     

舰船概念设计中振动预报方法

以带有双层隔振装置的舰船模型为对象,利用MSC Nastran的有限元分析方法以及试验手段,对其隔振性能进行研究.将船体与双层隔振装置作为一个系统,建立三维有限元振动分析模型;以降低船体结构振动能量为目标,对发动机激励作用下的双层隔振装置与船体的振动特性进行分析;通过有限元分析方法和试验两方面的研究与对比,为舰船的减振降噪的初期概念设计提供快速预报方法.     

X形夹芯激光焊接夹层板碰撞性能分析

基于传统加筋板架设计出一种新的能量吸收单元——X形夹层板,用Dytran分析X形夹层板在低速冲击载荷作用下的碰撞损伤特性;通过分析结构的极限撞深、碰撞力及能量吸收等结果,与传统加筋板进行比较分析,评估夹层板的耐撞性能;同时分析不同结构型式和结构尺寸参数(蒙皮板厚度、夹芯层壁厚、夹芯层高度及夹芯层的夹角等)对夹层板结构耐撞性能的影响.     

轨道车辆防全向错位前面板防爬器性能仿真

运用LS DYNA对一种新型防全向错位前面板防爬器抑制横向滑移和垂向爬升的能力进行仿真,通过模拟2节编组列车车辆间水平初始偏转为2°和3°的碰撞工况,分析比较传统前面板防爬器和新型防全向错位前面板防爬器对横向运动的抑制能力。在此基础上,仿真分析车辆间初始垂向偏移分别为20 和40 mm的碰撞工况,检验新型防爬器的垂向防爬能力。仿真结果表明,在碰撞工况下,新型防全向错位前面板防爬器的横向运动和垂向运动抑制能力均优于传统面板防爬器,可在车辆设计中推广使用。     

某轻型客车翼子板抗凹性分析和优化

抗凹性是反映汽车外覆盖件使用性能的一项重要指标。研究某轻型客车翼子板抗凹性分析理论以及评价标准,同时针对该款车型翼子板采用Abaqus软件进行抗凹性数值模拟分析。通过有限元分析结果确定其性能,并通过优化使其达到抗凹性能的要求。     

Application of the compound strip method for the analysis of slab-girder bridges

The compound strip method is illustrated for the analysis of slab-girder bridges modeled as a linear elastic plate continuous over deflecting supports. This approach incorporates the effects of support elements in a direct stiffness methodology by creating a substructure composed of plate. beam. and column elements which is termed a “compound strip.” The theory and application of the compound strip method is presented. The finite element and compound strip methods are compared in an illustrative analysis for a slab-girder bridge. The results of the compound strip analysis compare well with the finite element method. The methodology presented herein can be used to efficiently model any slab-girder bridge configuration. Typically, the compound strip method requires significantly less computational resources than does the finite element method and is well suited for use on today's microcomputers.     

夹层板系统碰撞性能数值仿真分析技术

为促进夹层板系统（Sandwich Plate System,SPS）在船舶耐撞结构设计中的应用,用Abaqus分析SPS在碰撞载荷下的数值模型化技术,包括夹芯层和面板的建模方式、连接形式和网格尺寸．根据该技术研究SPS在碰撞冲击载荷作用下的力学性能,如结构损伤变形、碰撞力和结构吸能等．结果表明,SPS建模采用壳一体混合模型（即上、下面板采用壳单元,夹芯层采用体单元）较合理;夹芯层与面板之间采用绑定连接较合理;SPS具有良好的耐撞性能．     

Automation of bridge deck graphical representations based on a shape geometric model

The construction of a new bridge interferes with the existent environment. A careful aesthetic study must be made at an early stage in the design and the visualisation of a three-dimensional (3D) model of the structure is the best way to analyse it. As the bridges deck presents a complex shape it is difficult to execute a 3D deck model as well as the specific drawings or a 3D finite elements mesh of the deck.The modelling scheme proposed here allows the automation of the geometric design phases related to the deck element using as a means of integration a geometric database representative of the real deck shape. This concept was implemented in a computer programme. This application is an important support in a bridge design namely at the conceptual, analytical and final stages.     

碳纤维层合板冲击吸能有限元模拟

为预测复合材料结构的冲击吸能效果,用三维有限元法模拟金属圆柱体冲击碳纤维层合板的过程．层合板被简化为三维正交各向异性材料板;采用Abaqus提供的vumat等扩展编程接口,用FORTRAN编写程序表征材料的弹性、强度和累积失效,实现动态破坏过程仿真;计算结果与冲击试验结果具有可比性．Abaqus的显式分析方法结合编程接口可用于层合板的冲击吸能仿真,结果的准确性取决于用户建立的材料模型．对不同速度、质量和直径的金属圆柱体的冲击进行计算,结果表明在穿透情况下,随着圆柱体速度的增加,圆柱体的动能衰减增多,而系统动能的减少相对稳定,因此后者更适合于临界速度的计算．     

Axisymmetric dynamic stability of a bimodulus thick circular plate

The object of the present paper is to investigate the dynamic stability of bimodulus thick circular and annular plates subjected to a combination of a pure dynamic bending and a uniform dynamic extensional stress in the plane of the plate. The Mindlin plate finite element model is established to solve the dynamic stability problems of an axisymmetric circular plate. A ring type element is chosen to approach the axisymmetric problem. The obtained results of the dynamic stability region are shown to be very good when compared with the closed form solutions for ordinary plates. The influences of various parameters on the dynamic stability boundary are studied.