薄壁壳体件装夹变形机理有限元分析与控制

针对薄壁壳体件刚性较差,对表面平面度要求较高,而制造过程中极易产生装夹变形的难题,本文以典型的铝合金航空材料构件为例,采用有限元分析方法,对装夹过程中的薄壁壳体件装夹方案进行了优选,主要模拟了在集中载荷与均布载荷作用下,装夹位置、装夹顺序及加载方式对薄壁壳体零件产生变形的影响,结果表明夹紧力分步施加为较优方案,可以有效...     

基于标准路面的电传动车辆动态加载图谱研究与应用

为了解决电传动台架系统模拟车辆行驶时的路面阻力问题,提出了一种适用于车辆动力学实时仿真系统Vortex查询的路面动态载荷谱编制方法。该方法以标准路面谱为参考标准,实现了标准路面模型向Sayers模型的转化,并采用功率谱密度(PSD)验证了模型准确性,提取ADAMS离线仿真载荷数据,由轮胎六分力推算出驱动电机输出端的负载数据,并整合为"位移-车速-路面等级-负载"动态加载图谱,交由Vortex平台实时查询调用。通过电机台架系统动态加载试验对所编制图谱的有效性进行了验证,实验结果表明,加载图谱能够真实反映路面负载波动规律,该方法对电传动台架系统动态加载具有重要意义。     

动载荷作用下延性材料的孔洞增长和成核

对材料中微孔洞增长和成核的研究是从细观上分析金属层裂现象的重要手段.与以往分析只考虑塑性变形不同的是本文采用JC经验本构模型,分析了在动载荷作用下孔洞变形(弹性变形、弹塑性变形以及塑性变形)情况下的孔洞增长,给出了其数值计算的方程,同时分析了缓慢加载时外载荷与孔洞增长之间的关系,以及材料失效时外载荷与孔洞初始几何尺寸之间的关系,最后分析了材料中的成核现象.     

压痕硬度快速测量方法的研究

采用Oliver-Pharr方法计算压痕硬度时,需要获取完整的压痕加载、卸载曲线,因此,不能满足现场生产节拍的要求。为提高测量效率,基于Oliver-Pharr方法,推导出加载阶段的压头位移与压痕载荷平方根之间呈二次函数关系。通过数学变换,建立压痕硬度与压头位移和压痕载荷平方根之间二阶导数的解析模型。试验表明,该方法能够获取较高精度的压痕硬度,提高试验效率,满足在线测量的要求。     

橡胶轴承静态和冲击刚度特性研究

水润滑橡胶轴承作为舰船推进轴系艉部支承形式已得到广泛应用。目前国内外对橡胶轴承静态和冲击刚度特性的掌握仍不充分。从橡胶材料本构模型出发,从理论上研究了橡胶轴承的静态载荷-变形关系和冲击载荷作用下轴承恢复力-变形的关系。利用材料伺服加载试验机和跌落式冲击台对橡胶轴承进行了轴承静态和冲击试验,获得了轴承的静态和冲击刚度特性。将实验结果与理论分析结果进行了对比,两者具有较好的一致性。     

预置裂纹靶板在水下冲击波作用下的动态响应研究

舰船结构在生产和使用过程中不可避免地会出现划痕、凹槽等损伤,使结构的水下抗毁伤性能出现不同程度的降低。利用非药式等效水下冲击加载装置,对预置裂纹靶板进行了水下冲击加载实验,通过高速相机对靶板变形进行记录;结合ABAQUS仿真软件对加载实验进行计算,对预置裂纹靶板在水下冲击载荷作用下的动态响应机制进行研究,得出了“3阶段”动态响应现象结论;对不同预置裂纹形状靶板进行研究,发现不同预置裂纹形状靶板的动态响应差别在于最终破坏阶段,靶板破坏倾向于出现最少裂缝情况下,将能量全部释放。对裂纹参数进行研究,结果表明：预置裂纹靶板离面位移与载荷冲量近似呈线性关系,随着裂纹深度和长度的增长,结构剩余冲击强度不断下降。     

重载弧齿锥齿轮齿面接触区仿真分析

传动装置中的弧齿锥齿轮,工作负荷大,载荷变化频繁,工况恶劣,要提高轮齿啮合性能,需要对轮齿啮合过程中齿面接触区形状、大小、位置、接触迹走向等敏感性问题进行分析,为此建立重载弧齿锥齿轮仿真模型,运用加载轮齿接触分析方法,考虑系统变形情况,分析了其在不同工况下的受力、错位量、齿面接触区及传递误差等情况,根据分析结果对弧齿锥齿轮适量修形,并进行试验对比验证.结果表明仿真分析的接触区情况和试验齿轮齿面得到的接触区非常接近,验证了仿真分析结果的正确性.     

不同条件下土壤压力沉陷关系有限元分析

基于有限元理论研究了加载速率和载荷板尺寸对土壤压力沉陷关系和经典土壤压力沉陷模型参数拟合的影响,加载速率和载荷板尺寸均对土壤压力沉陷关系产生影响。提高加载速率会提高同一沉陷量时的土壤承载力,载荷板尺寸的增加会降低单位面积的土壤承载力。采用最小二乘法对经典土壤压力沉陷模型参数进行了拟合,发现不同加载速率和载荷板尺寸下,模型参数并非常数,单一条件对模型参数的影响规律具有相似性,不同条件对模型参数的影响差异较大,试验条件对模型参数的影响规律有待进一步研究。     

异常荷载下导弹（火箭）级间连接结构失效分析

依据导弹（火箭）级间螺栓法兰连接结构特点,简化制作两组原理性实验件,设计进行了横向冲击和准静态荷载两种工况作用下连接结构失效实验。通过对比两种加载速率下的破坏结果,分析冲击力、加载力、螺栓响应数据和连接界面开缝位移数据,总结了连接结构的失效机理。此外,建立了针对连接结构失效进程仿真的有限元模型,并通过实测数据对其检验校核。研究结果表明：连接结构在横向异常荷载作用下呈序列失效特点,单个螺栓由于法兰盘“杠杆效应“存在明显弯曲变形,实际失效模式为“拉弯耦合”失效;冲击加载下螺栓材料“应变率效应”不显著,在本构模型的选择上可暂时不考虑动态加载的“应变率效应”;与实测数据对比可见,基于Abaqus显式算法的仿真模型,对连接结构失效进程的模拟误差在15%以内,工程中可以认为数值仿真得出的结论是可靠的。     

基于ANSYS的螺纹发热模拟方法

基于ANSYS的螺纹发热模拟方法,通过对模型进行简化、对加载系数进行计算,从而对整个过程进行热分析,确定其温度最高点的位置及温升。通过建立二维模型,求解热流密度,对位移、热载荷、热辐射进行加载计算,并与试验对比,验证该方法具有可行性和准确性。