显式动力学

摘要： 为研究1m^(3)带泄放的环境舱在氢气浓度15%体积分数燃爆作用下的变形过程,通过ANSYS FLUENT(流体力学模块)和Workbench-explicit dynamic(显式动力学模块)耦合计算的方式,对1m^(3)环境舱在上述情况下的变形过程进行了三维数值模拟研究。研究结果发现,在氢气燃爆冲击载荷作用下,环境舱由内向外鼓胀。作用过程中,环境舱内外钣金壳体的最大瞬时变形为141.5mm,其中聚氨酯发泡材料随环境舱内外钣金壳体一起变形。

摘要： 在智能手机的生产研发过程中,跌落碰撞分析实验是不可或缺的。在使用手机实物进行跌落碰撞分析之前,使用有限元方法进行瞬态动力学分析,仿真得到手机的跌落过程、碰撞次数、手机跌落过程中能量与速度的变化规律数据,并获得手机在跌落碰撞过程中应力分布特征,根据有限元瞬态动力学分析的应力分布结果,对手机结构进行优化,从而减少手机跌落碰撞所造成的伤害,实现减少生产时间,降低生产成本等目的。

摘要： 针对非平稳工况下常规时域统计特征对滚动轴承早期微弱故障不敏感的问题,提出一种对早期微弱故障敏感且能表征性能退化趋势的性能退化评估指标,即特征相似比(FSI)。首先,对4种变工况轴承振动信号进行测试,分析统计特征对径向载荷、转速波动和故障程度的敏感性;然后,选择对工况不敏感但对故障程度敏感的特征作为最佳特征;最后,通过计算相邻两样本最佳特征的相似比构建FSI指标。采用所构建的FSI指标对轴承仿真故障数据和全寿命疲劳试验数据进行试验验证,结果表明:轴承发生早期故障时,最佳特征幅值增加9.4%,高于均方根值的4.7%、绝对均值的5.2%;全寿命轴承出现微弱故障时,FSI幅值增加21.8%,高于均方根值的6.5%,且FSI准确表征了轴承性能退化趋势。

摘要： 为研究推力圆柱滚子轴承工作过程的热行为,以81107-TN推力圆柱滚子轴承为研究对象,通过APDL编程建立了“滚道-滚动体-保持架”系统的有限元模型。然后采用ANSYS/LS-DYNA模块进行了干摩擦条件下的热力耦合分析,并进行了试验验证。研究结果发现,轴承“滚道-滚动体-保持架”系统在干磨过程的接触表面等效应力和温度分布规律与试验后得到的滚动轴承滚道表面状态基本吻合。

摘要： 针对马铃薯收秧机械在国内发展空白和往复式切割器切割马铃薯秧蔓研究较少的问题,对往复式切割器进行三维建模、显式动力学分析,并仿真得到往复式切割器在切割马铃薯秧过程中的变形结果、应力和剪切力变化折线图.结果 表明:马铃薯秧的最大变形为148.98mm,最大应力为2.7706MPa,最大剪切力为1.5368 MPa,且往复式切割刀的各项指标均在合理范围之内,能够充分实现马铃薯秧苗的切割.该研究内容可为往复式切割器在马铃薯秧蔓切割问题上的探讨提供参考.

摘要： 针对摩擦离合器在接合过程中出现的黏滑振动问题,建立了某车型离合器三维有限元模型,通过采用有限元软件ABAQUS内嵌的显式动力学分析算法,对离合器系统在接合过程中产生的黏滑振动特性进行研究,通过改变法向载荷和摩擦片厚度,探讨了两者对离合器系统黏滑振动行为的影响.研究结果表明,利用ABAQUS显式动力学分析能有效地模拟出离合器接合过程中产生的黏滑振动现象.黏滑振动发生过程中,系统位移信号呈现出明显的锯齿状波动,飞轮盘和摩擦片会在一定时刻形成相互咬合的状态.离合器黏滑振动的频率和系统的自然频率非常接近,受到系统结构的影响.当法向载荷从1.0 MPa增大到1.5 MPa时,系统振动位移信号的波动幅值增大,黏滑振动周期减小,系统颤振现象更加明显.但当法向载荷进一步增大到3.0 MPa时,黏滑振动逐渐演变为持续的摩擦自激振动现象.通过合理地调控离合器接合的法向载荷,有利于改善黏滑振动现象.摩擦片厚度对系统黏滑振动特性的影响显著,当摩擦片厚度从2 mm逐渐增加为4 mm时,系统的结构频率发生变化,从而使得系统黏滑振动的频率发生变化.此外,增大摩擦片厚度能够改善系统黏滑振动行为,降低系统黏滑振动强度,因此适当地增大摩擦片厚度,是改善黏滑振动强度的有效手段.

摘要： 为分析转子不平衡与轴承故障耦合振动特征及产生机理,在对转子不平衡与轴承故障耦合状态下受力分析的基础上,基于虚位移原理的增广拉格朗日法建立轴承运动控制方程,运用LS-DYNA建立转子-轴承系统二维显式动力学有限元模型,分析了故障耦合状态下轴承振动加速度、转子轴心运动轨迹,探明了转子不平衡-轴承缺陷耦合故障冲击响应特征及转子轴心运动轨迹突变机理,并通过试验进行了验证.结果表明:转子不平衡与轴承外圈故障耦合状态下,轴承座测点位置故障特征频率被转频调制,冲击幅值随转频变化;转子轴心轨迹呈椭圆形,且缺陷位于轴承承载区时,转子轴心轨迹存在突变.

摘要： 固冲发动机转级时进气道出口堵盖通常采用火工品爆炸方式打开,会对固冲发动机产生很大的瞬时冲击作用,进而影响弹体飞行姿态和弹上仪器的正常工作.借助Autodyn软件的显式动力学方法,对进气道出口堵盖打开时爆炸冲击响应进行了数值仿真分析,获得了固冲发动机不同位置的冲击加速度时域曲线和冲击响应谱曲线,并与试验结果进行了对比分析.结果表明,数值仿真结果与试验结果基本一致,轴向冲击加速度的最大值偏差为6.2％,径向冲击加速度的最大值偏差为4.9％.通过仿真分析,揭示了固冲发动机进气道出口堵盖打开时最大冲击加速度和冲击响应谱的变化规律,对评估全弹飞行过程中进气道出口堵盖打开时振动冲击环境以及对弹上仪器的影响具有重要的意义.

摘要： 为提高玉米秸秆皮穰分离率、推进秸秆高值化利用进程,采用Abaqus/Explicit动力学显式求解器和中心差分求解法,对异向碾压和异向碾压锤切2种耦合式皮穰分离方法进行模拟分析,确定最佳耦合分离方式为异向碾压锤切耦合作用,进而试制秸秆异向碾压锤切皮穰分离试验台,并确定最佳工作与结构参数.以刀盘转速、碾压揭皮辊转速和刀片滑切角为试验因素,以秸秆皮穰分离率为试验指标,通过三元二次正交回归组合试验对分离试验台进行参数优化,利用Design-Expert进行数据分析,建立因素与指标间数学模型.试验表明:在刀盘转速为449 r/min、碾压揭皮辊转速为226 r/min、刀片滑切角为46°的最优工作参数组合下,皮穰分离率为88％,分离后的皮穰呈段状,满足实际生产需求.

摘要： 针对复合材料滑橇式起落架,设计落震平台试验系统,并进行落震试验。基于ABAQUS/Explict分析模块,二次开发定义材料用户子程序VUMAT,引入损伤判据以及材料刚度折减方案,建立复合材料滑橇式起落架的渐进损伤分析方法,数值结果与试验结果吻合较好,验证了模型的有效性。结果表明:复合材料滑橇式起落架在落震过程中,机身与滑橇连接处和复合材料铺层变厚度区域应力应变偏高。在工况二下,复合材料滑橇式起落架在着陆之后,抱箍连接处会产生一定的基体损伤。

摘要： 为保证综合式液力变矩器在偶合器及闭锁工况下的可靠、高效传动，以其换相工作的关键部件单向一轴器为研究对象，分析了其型面结构和自锁摩擦机理，构建了对数螺旋线型面和直线型面两种单向联轴器I计算模型，基于显式动力学分别对其楔紧过程的动态行为进行了数值模拟，并进行了摩擦过程的动态应力：布计算。结果表明，与有限元静力接触分析相比，采用显式动力学分析方法可以更为深入地了解摩擦自锁：程机理，以及准确计算动态过程中的应力分布和变化，分析结果表明对数螺旋线型面与直线型面相比，其应力峰值较小，楔紧过程较为合理，承载性能较好。

摘要： 利用ANSYS Workbench中的显式动力学模块对家用15公斤煤气罐在竖直、倾斜以及水平姿态工况下跌落至混凝土路面的过程进行了分析计算,计算结果表明:罐体在上述三种姿态工况下跌落至混凝土路面的过程中,结构的最大Von Mises应力均小于其屈服强度,罐体不会损坏.

摘要： 本文采用显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA模拟轧件轧制过程,研究在摩擦力与不同张力作用下轧件前端面的轧制纵向变形规律,所计算的轧件压缩变形与理论相符。通过本文研究发现,可以通过改变轧件前端部不同位置的张应力,以实现提高轧件的形状精度,进而减小轧件的切屑量,这不仅对轧制变形机理的研究提供理论基础,还对工业实际生产也具有指导意义。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本申请提供一种基于虚拟路面和显式瞬态动力学的摩托车强度的CAE分析方法，所述方法包括如下步骤：S1：构建用于测试摩托车疲劳强度的虚拟路面，确定摩托车所用材料对应的应力应变曲线；S2：确定摩托车的减震器的刚度和阻尼力曲线；S3：通过有限元软件构建摩托车的轮胎模型；S4：通过有限元软件构建与摩托车吻合的整车3D模型；S5：在有限元软件构建整车与虚拟路面的行驶系统模型；S6：通过有限元软件计算整车在虚拟路面上的行驶过程，并从计算过程中获取加速度、位移和应力信息；S7：通过加速度、位移和应力信息，利用有限元软件自带的优化函数，对整车优化改进，并进入步骤S4，直至优化完成，获得最优加速度、位移和应力信息，并结束。

摘要： 多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统，包括：获取多体动力学的仿真车辆模型；进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；将运动姿态信息作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。本发明兼顾了多体动力学计算时间短和显式动力学计算结果精度高的特点，获得汽车仿真碰撞分析的结果，作为远程无人定损的仿真依据。

摘要： 一种考虑引力影响的空间机械臂系统显式动力学控制方法，属于飞行器动力学与控制技术领域；融合了传统的基于拉格朗日方程的隐式动力学建模方法与基于牛顿欧拉法的链式动力学建模方法的优势，同时考虑引力影响，实现了空间多机械臂系统的显式通用化动力学建模；在此基础上，给出了一种考虑引力补偿的机械臂关节控制方法，能够同时实现自由漂浮模式下基座飞行器位姿的稳定和末端执行器的位置调整。

摘要： 本发明属于地下工程数值模拟技术领域，公开了一种显式动力学地应力初始化方法、系统、介质、计算机设备，显式动力学地应力初始化方法包括：根据实际地下工程问题建立数值模型；并根据具体的地理环境为模型赋予相应的动力学参数；对建立的数值模型设置特定的边界条件；对模型进行显式动力学计算直至模型达到稳定。本发明直接将应力初始化过程整合到显式动力学的计算流程中，大大地简化了传统的应力初始化方法，并且操作简单，对模型的材料、边界等的设置容易，最终能够得到较为准确的地应力分布情况，优化了深地工程数值模拟领域的一个关键性问题。

摘要： 多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统，包括：获取多体动力学的仿真车辆模型；进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；将运动姿态信息作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。本发明兼顾了多体动力学计算时间短和显式动力学计算结果精度高的特点，获得汽车仿真碰撞分析的结果，作为远程无人定损的仿真依据。

摘要： 一种基于显式动力学的弹架振动耦合源确定方法，包括如下步骤：S1、建立弹体有限元模型；建立架体有限元模型；S2、采用有限元方法，对弹体与架体进行模态分析，获取模态分析结果；S3、建立弹体和架体耦合振动显式动力学分析模型，并进行计算；S4、根据弹体轴向过载验证S3中计算结果是否合理，合理则转入S5，不合理则转入S3，修改弹体和架体耦合振动显式动力学分析模型，重新计算；S5、对弹体横向过载做快速傅里叶变换，然后与S3中的模态分析结果对比，确定振动耦合源。本发明解决了现有计算方法导弹离架过程载荷分析不彻底的问题，能够为导弹结构设计提供准确的输入。

摘要： 本发明公开了一种基于显式动力学的隧道顶进法进洞施工数值模拟方法，首先，建立隧道顶进法进洞施工的ABAQUS有限元模型；然后，编写基于时间和空间的单元删除算法；最后，调用基于时间和空间的单元删除算法进行进洞施工数值计算；对计算结果进行分析。本发明可有效模拟隧道顶进法进洞施工先顶进再开挖的动态过程，解决了使用显示动力学模拟隧道顶进法进洞施工不能模拟开挖的问题，可为相关施工技术模拟提供参考。

摘要： 本发明属于地下工程数值模拟技术领域，公开了一种显式动力学地应力初始化方法、系统、介质、计算机设备，显式动力学地应力初始化方法包括：根据实际地下工程问题建立数值模型；并根据具体的地理环境为模型赋予相应的动力学参数；对建立的数值模型设置特定的边界条件；对模型进行显式动力学计算直至模型达到稳定。本发明直接将应力初始化过程整合到显式动力学的计算流程中，大大地简化了传统的应力初始化方法，并且操作简单，对模型的材料、边界等的设置容易，最终能够得到较为准确的地应力分布情况，优化了深地工程数值模拟领域的一个关键性问题。