落石碰撞恢复系数的现场试验与数值计算

 为研究落石碰撞恢复系数的特征及影响因素,开展野外落石碰撞试验,利用FASTCAM SA1.1 高速摄像系统及配套软件Motion Plus解析获得落石碰撞前、后的速度,并求得法向和切向碰撞恢复系数。进而利用ANSYS/LS-DYNA软件对部分试验进行仿真分析,数值模拟结果与试验结果吻合较好。研究表明：(1) 地面岩土体从基岩、碎屑堆积层至松散碎石土,法向碰撞恢复系数逐渐减小,切向碰撞恢复系数则逐渐增加;(2) 法向碰撞恢复系数几乎不受落石边长、入射速度和入射角影响,仅与地面岩土体物理力学性质有关;(3) 切向碰撞恢复系数不受落石边长的影响,但随入射速度的增加而递增,随入射角的增加而递减。     

斜轧钢管缺陷的有限元分析

根据钢管斜轧过程的变形特点,利用ANSYS/LS-DYNA软件进行三维热力耦合弹塑性有限元分析,建立了二辊斜轧钢管有限元模型及其摩擦、传热和接触等重要边界条件。通过仿真计算,获得了二辊斜轧过程中的应力场、应变场、温度场参数的变化特点,并阐述了二辊斜轧过程中出现的多边形效应、前卡现象和扭钢现象以及产生的原因。     

露天矿下伏采空区爆破振动预测研究

利用LS-DYNA软件建立单孔爆破振动模型。研究分析了爆破振动在采空区的传播衰减规律,并对采空区顶板振速预测模型进行了拟合,分析确定了爆破振动对采空区的主要影响因素。结合量纲齐次分析理论得出采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式,运用Matlab软件回归拟合得到采空区顶板爆破振动峰值振速预测公式的相关系数。可根据工程实况计算爆破单段最大安全起爆药量或预测空区顶板峰值振速,为现场爆破施工设计提供理论依据。     

基于LS—DYNA的斜齿轮动力学接触仿真分析

某重型卡车变速箱在重载时出现输出齿轮副折齿现象,而在进行静载试验时却有足够的安全裕度,为此进行计算机仿真以找出导致该齿轮副破坏的原因.首先利用Pro/E分别建立在理想状态和变形状态下的实体几何模型,然后将模型导入到ANSYS中,最后使用ANSYS/LS-DYNA求解器求解.结果表明,由变形造成的冲击应力显著.     

多加强肋胀形可行性补充条件及有限元数值模拟

金属板壳件的多加强肋需一次成形,而现有单加强肋胀形可行性条件不能直接用来判断多加强肋能否一次成功胀形.将多加强肋间区域视为反向加强肋,在其许用变形程度比正向加强肋小的前提下,提出了多加强肋胀形可行性的补充条件.建立了单加强肋、近距分布及远距分布多加强肋的3种板壳件模型,运用ANSYS/LS-DYNA完成了其胀形成形的有限元数值模拟.厚度减薄率和成形极限图的模拟结果验证了多加强肋胀形可行性补充条件的有效性.多加强肋之间的距离是决定其能否一次胀形成形的关键因素.     

非对称型材压弯过程应变规律的有限元分析

以槽型铝材为例,应用ANSYSLS-DYNA软件的显式动力学有限元方法对非对称型材放边压弯过程进行了有限元模拟.主要分析了型材弯曲过程中等效塑性应变和弯曲切向应变的分布规律,提出了最小弯曲半径的近似计算方法.这对有效确定成形中的危险部位,避免拉伸失稳的发生具有一定的参考价值.模拟结果表明:型材翼缘末端处的应变值高于腹板处,是易产生拉裂的危险部位.     

空隙率对潜孔锤凿岩瞬态冲击过程的影响

潜孔锤的钻进过程是一个高度非线性、大变形、破碎岩石的过程,利用非线性有限元程序ANSYS/LS-DY-NA研究了在凿岩过程中,球齿凿入不同空隙率(塑性体积应变)岩石的冲击力特性。结果表明,岩石空隙率对钻头球齿与岩石之间的凿入冲击力幅值有很大影响,随着空隙率的增大,球齿凿入的冲击力显著减小,而对活塞与钻头间冲击力幅值影响甚微。通过ANSYS/LS-DYNA瞬态冲击数值模拟,形象地再现了潜孔锤钻凿系统冲击岩石发生侵入破坏的物理过程,为冲击碎岩瞬态研究提供了一个有效的分析方法。     

CFRP加固钢筋混凝土T梁抗爆动力响应数值模拟

为了研究CFRP加固钢筋混凝土T梁的抗爆性能,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了钢筋混凝土T梁—CFRP材料—空气域—TNT炸药的全耦合模型,进行爆炸荷载下钢筋混凝土T梁的数值模拟,对钢筋混凝土T梁的动态力学性能进行了分析,分别研究了CFRP外贴形式、CFRP厚度对钢筋混凝土T梁的影响.结果表明:相比普通...     

回弹的仿真研究及实验分析

为了研究回弹对板料成形的影响,使用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了模型,利用ANSYS的显式求解功能对板料冷弯成形过程进行模拟分析,利用其隐式功能计算了回弹量.经对槽钢的回弹过程进行试验分析,得出了回弹变化的一般规律,将回弹量的模拟数值与试验数值进行比较,表明了计算结果的可靠性.     

方管结晶器爆炸成形过程数值模拟

对方管结晶器爆炸成形过程进行了实验研究并运用ANSYS软件中的LS-DYNA模块对成形过程进行了数值模拟,数值模拟结果与实验结果基本一致;在应用ANSYS/LS-DYNA软件对金属爆炸成形过程进行数值模拟时,对爆炸载荷的作用形式进行适当、合理的简化,并不改变基本结论;根据数值模拟结果获得了方管结晶器爆炸成形时的理论布药结构,当圆角部位药层厚度为直边部位药层厚度的1.75倍时可以获得最佳成形效果。