冲击载荷作用下抽筒子疲劳寿命预测与试验验证

在火炮发射过程中,抽筒子在冲击载荷作用下,经常产生疲劳断裂。为了实现有针对性的预防性维修,提出了一种冲击载荷作用下基于协同仿真技术的不规则零部件疲劳寿命预测方法。基于Pro/E和ADAMS建立了火炮射击过程的虚拟样机,并从定性和定量两个方面进行验证,仿真得到抽筒过程中抽筒子的载荷谱。结合有限元分析,计算抽筒子在静应力下的强度和寿命。在仿真载荷谱和有限元静应力分析的基础上,结合材料的S-N曲线,建立了抽筒子疲劳损伤与寿命预测模型,得到其危险部位的最小寿命。为了验证疲劳寿命预测模型的有效性,设计了由撞击试验台、传感器和信号测试分析系统组成的抽筒子疲劳寿命验证试验装置,根据抽筒过程和仿真载荷谱,合理确定撞击高度。试验结果验证了所建立的疲劳寿命预测模型的可信性。     

集中载荷作用下的履带车辆稳态转向分析与试验

为了研究集中载荷条件下履带车辆稳态转向性能,提高转向模型精度,分析了履带张力对接地压力分布的影响,推导履带车辆接地压力分布计算模型。运用履带与土壤之间的剪切应力-剪切位移关系推导新的转向动力学模型,建立相应的动力学方程组并求解。分析了履带宽度和履带张力引起的接地压力变化对稳态转向运动学和动力学参数的影响,并通过实车试验测试对分析结果进行验证。结果表明,理论计算结果与试验数据有很好的一致性,验证了该模型的正确性。     

GH4169高温合金材料薄壁件模态分析

利用ABAQUS对GH4169高温合金薄壁板的固有频率和振型进行仿真分析,研究试件厚度、高度以及不同约束条件对振动特性的影响。结果表明:同一阶模态时,固有频率随高度的增加而下降,随厚度的增加而上升;相较于薄壁件高度的影响,薄壁板的厚度对固有频率的影响更大;在不同的约束条件下对同一阶模态,四边约束固有频率最高,单边约束固有频率最低;约束条件对试件的振型影响很大。研究结果有利于GH4169高温合金材料的切削加工用量选择。     

先进导弹的高温结构试验

对一个全尺寸的先进战略空中发射导弹的后弹体进行了室温和高温下的结构试验。室温下施加的载荷代表载飞和投射时的载荷。试验数据同理论颇为一致。在1200°F的高温下施加的载荷代表以冲压发动机为动力飞行时的载荷。快的加热速度和高温造成某些仪表没料想到的异常反应。本文将叙述这些情况,并说明高温试验方法。虽然获得     

射击工况下车载榴弹炮底盘疲劳分析与结构强化

针对榴弹炮车射击工况下底盘结构的疲劳耐久性问题,采用基于实测载荷的结构耐久性分析方法,实现对底盘结构的疲劳寿命分析。疲劳寿命分布结果表明,车架结构在火炮发射后坐助力的反复作用下有疲劳风险点。对风险点处的结构进行加强,并对强化后的车架结构分别进行了耐久仿真和试验验证,结果表明强化后的结构能够有效改善车架结构的性能。从载荷采集、多体动力学分析、载荷谱迭代与分解、疲劳仿真分析、结构优化等方面对车架结构在射击工况下的耐久性问题予以解决,对工程实际具有指导意义。     

航天飞机有效载荷声环境的试验研究

为了减少与航天飞机有效载荷舱声环境有关的不确定因素,进行了两系列试验。利用1/5缩比模型所做的试验表明,在放入典型有效载荷时,频率低于125赫的声级发生较大的变化。这些变化与特殊的声模态特性有关,且对声激励类型敏感。另一系列试验对第一个轨道飞行器(OV-101)的噪声降低做了评价。结果表明,掠入射激励时的噪声降低始终比扩散激励时的大。利用质量定律关系和加速度测量方法将结果外推至 OV-102。     

振动离心复合环境试验下的结构响应分析

振动离心复合环境试验时,被试结构不但承受径向振动应力和离心力,还会在科氏力的作用下产生切向振动应力。在切向与径向动特性耦合情况下,被试结构在振动离心复合环境下会出现较明显的切向响应,进而形成两个正交方向高度相关的振动环境,暴露结构的潜在隐患。理论推导了被试结构的切向响应解析解,分析动特性耦合程度对径向与切向响应的影响,并通过仿真计算获得了角速度和结构动特性对结构响应的变化规律。     

高温环境下的铝蜂窝夹层结构梁衰减特性研究

本文介绍铝蜂窝夹层结构梁衰减特性的实验研究。实验环境温度240℃。在试件中部对称加振试验,测出梁在自由衰减振动时的位移,同时算出对数衰减率和损耗系数。通过对许多试件实验,得出了准确的夹层结构梁的损耗系数,并阐明了因温度升高引起的衰减特性的变化。     

热环境下的结构模态分析

飞行器气动加热使结构力学性能下降,同时在结构内部产生很高的温度及温度梯度,产生不均匀的热应力,影响了结构的固有动力学特性.对一变厚度板进行了瞬态热环境下的结构模态分析.结果表明,受热后结构固有频率均呈下降趋势,频率之间带宽变窄,并且热效应对一阶弯扭耦合模态影响最大.     

履带板应力有限元分析与试验验证

履带车辆行驶过程中,履带板会受到预张力和牵引力等力的作用.为分析履带板的受力情况,建立了履带板应力场的有限元模型,对履带预张力作用下的履带板静力学特性进行了分析,并进行应变试验测出了履带板的应力值.通过计算与试验结果的对比,验证了有限元分析的可靠性和试验方法的可行性,为履带板结构优化设计提供依据.     

高压下厚壁圆筒疲劳寿命试验

介绍38CrNi3MoV厚壁圆筒模拟管的试制过程,进行液压循环疲劳寿命试验。结果表明,在实验室条件下试制的6支模拟管,其二端的力学性能:Rr0.11270～1320MPa、A13%～18%、Z45%～54%、-40℃Akv25～37J。在循环压力为600MPa下,模拟管的安全疲劳寿命为1807～3449次(发)。     

转向节有限元分析及试验验证

对新开发的某轿车转向节进行了有限元分析,并通过试验验证分析了可靠性,从而建立一条合理可行的零部件设计开发流程．     

静载和疲劳载荷共同作用下的结构可靠性分析

对在静载荷和疲劳载荷共同作用下的结构系统中的各失效元件的失效时间进行研究。首先,分析了失效路径中第一个失效元件的静载失效和疲劳失效时间,建立了两种失效时间下的安全余量方程,分别计算两种失效模式下的可靠性指标。通过对比两个可靠性指标的大小,得出了第一个元件的失效模式和失效时间。其次,在第一个失效元件失效时间的基础上,分析了失效路径中未失效元件的剩余强度和累积损伤,从而得出了失效路径中各元件的失效时间,为建立安全余量方程提供了合理的表达式。通过算例表明,本文方法符合工程实际,为在静载荷和疲劳载荷共同作用下的结构系统的可靠性分析提供了一个合理的方法。     

低温点火条件下发动机装药结构完整性分析及验证

为评估某固体发动机装药低温点火条件下安全系数,开展了发动机装药结构完整性仿真和试验研究.基于三维线粘弹性模型,通过有限元软件分析了某发动机装药在低温和内压载荷下的结构完整性.利用快速建压试验系统模拟了低温下发动机点火升压过程,获得装药体积变形和最大主应变.对比仿真和试验结果,完成了相应条件下的泊松比反演.结合推进剂低温...     

弹载相控阵天线结构随机振动与疲劳分析

利用仿真软件平台建立相控阵天线有限元模型,进行模态分析和随机振动分析,获取了产品三倍方差的位移、速度、加速度、等效应力等参数,给产品的优化设计提供参考。利用基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法预测产品的疲劳特性,预测结果具有一定的可信度。     

低冰点推进剂性能分析与发动机试验验证

低冰点推进剂MON-25应用于低温环境贮存和工作的飞行器中,可降低防止推进剂结冰可能产生的附加重量与能量消耗。通过对MON-25推进剂进行性能分析与试验验证,评价应用此推进剂的可行性。热力计算结果表明相同温度下,混合比相同时,MON-25推进剂组合的比冲性能比MON-3组合高;传热计算表明,在相同的初始温度下,由于MON-25组合性能高,内外壁温度略有提高;地面热试车结果证明更换MON-25推进剂后推力室能可靠工作,并且燃烧效率略有增加,发动机响应性能基本一致。     

高原环境下某装甲车辆空气滤清器性能仿真分析与试验

高原环境特殊,海拔高、气温低、大气压力低,传统重型装甲车辆空气滤清器设计输入为平原地区大气环境与空气密度,为保证高原使用要求,必须预测空气滤清器总成在高原特殊环境下的工作性能。建立了空气滤清器计算模型,构建三维仿真模型并简化,进行仿真计算,预测了空气滤清器在不同环境下的性能趋势。基于理论研究结论,开展了高原实地空气滤清器系统性能测试。对比分析测试结果与仿真结果,得出模型预测结果与试验结果之间误差可控制在20%以内。高原环境特殊,海拔高、气温低、大气压力低,传统重型装甲车辆空气滤清器设计输入为平原地区大气环境与空气密度,为保证高原使用要求,必须预测空气滤清器总成在高原特殊环境下的工作性能。建立了空气滤清器计算模型,构建三维仿真模型并简化,进行仿真计算,预测了空气滤清器在不同环境下的性能趋势。基于理论研究结论,开展了高原实地空气滤清器系统性能测试。对比分析测试结果与仿真结果,得出模型预测结果与试验结果之间误差可控制在20%以内。     

薄壁金属气囊结构与焊接工艺设计

为提升布撒器抛撒气囊的承压强度及抗氧化能力,提出一种薄壁金属气囊的设计方案。通过无距理论得到不锈钢金属气囊的壁厚。依据金属气囊的结构特性,设计焊接夹具和工艺。同时采用Rosenthal移动线热源模型,计算焊接过程的温度场,得到焊接参数。通过与传统橡胶/芳纶气囊对比分析。结果表明:金属气囊的质量可降低45%,承压强度是橡胶/芳纶气囊的1.5倍,可很好完成子弹药的抛撒任务。     

火箭发动机舱内管路安装改进分析与试验验证

为降低火箭发动机舱内氧增压管、预冷回流管及其固定结构组成的管路系统疲劳破坏的风险,对管路系统安装进行了设计改进.采用Abaqus软件对优化前后的管路系统在给定力学环境条件下的随机振动响应及疲劳寿命进行了仿真和试验验证,计算表明,改进后管路系统各组件静应力明显减小,最大静应力和最大均方根应力下的疲劳寿命明显改善,另外试验...     

典型封装结构热疲劳寿命评估及试验技术

为了开展典型仪器设备结构的应力分析及寿命评估研究,利用工程算法和有限元分析方法对常见的封装管壳进行热环境下的应力分析,采用显微数字图像相关技术对焊点热应变进行全场测量,验证了计算模型的正确性和准确性,最后采用蠕变应变寿命评估模型和剪切应变寿命评估模型对焊点寿命进行了评估,并设计了CQFP68封装管壳的温循试验,验证了计...