传动轴支架共振危害研究

在对已设计好的某车辆传动轴中间支撑支架结构进行强度仿真和模态有限元计算时,发现该中间支撑支架与传动轴存在共振现象,并且此共振现象与台架模拟试验结果一样.经改进结构设计,重新进行强度仿真和模态有限元计算、及台架模拟试验和实车测试,结果表明,传动轴中间支撑支架的固有频率得到了提高,避开了传动轴共振频率,证明传动轴中间支撑支架的结构改进措施有效.     

鱼雷电机-艉轴系统振动与声辐射特性分析

采用结构有限元软件ANSYS和声学边界元软件SYSNOSIE,对鱼雷电机一艉轴系统振动与声学特性数值计算问题进行了研究,建立了带有电机和轴系装置的鱼雷部分舱段的FEM／BEN数学模型。计算了在电机支撑架为刚性支撑和弹性支撑2种情况下,流固耦合模型结构的振动模态以及基于模拟电机激励下的频响分析。获得了鱼雷结构振动响应特征参数。以振动频响分析计算结果作为声学边界条件,比较了2种情况下结构噪声向外辐射的能力。最后考虑了电机空气动力噪声和敷设吸声材料,采用直接边界元法,对鱼雷近场声学特性进行了计算,计算结果表明,用AN- SYS和SYSNOSIE软件能合理地对鱼雷振动及声学特性进行分析,为工程设计提供了有效的工具。     

复杂组合结构振动试验的有限元-统计能量混合建模与分析

对某一梁板组合结构进行振动台试验,并对该结构振动试验进行有限元-统计能量(FE-SEA)混合建模分析,将梁板组合结构与振动台工装连接的梁建立为环形梁统计能量子系统,从而对其施加约束来实现振动台加速度载荷的施加。分析了内声腔以及外部空气对结构振动的影响,并将有限元-统计能量(FE-SEA)混合模型计算结果与试验结果进行了对比分析。结果表明,梁板组合结构振动试验的FE-SEA混合模型计算结果与试验结果基本吻合,验证了使用H-混合模型方法进行梁板组合结构振动分析的有效性。     

火炮后坐能量转换装置电磁振动特性分析

针对火炮后坐能量转换装置运行过程中产生的电磁振动现象,分析了电磁振动对装置运行的影响。基于有限元法对火炮后坐能量转换装置电磁场进行分析,结合麦克斯韦张量法对该装置运行过程中的径向电磁力进行计算;建立火炮后坐能量转换装置三维结构模型,并利用有限元软件对其进行模态分析;将计算出的径向电磁力耦合到结构有限元模型当中,对火炮后坐能量转换装置进行电磁振动响应分析。分析结果表明:火炮后坐能量转换装置电磁振动幅值较小,但容易发生共振,电磁振动特性分析对装置电磁参数和结构参数的优化设计具有参考意义。     

水下加肋弹性壳体振动声辐射数值计算分析

文中利用有限元软件ANSYS和边界元软件SYSNOISE对水下弹性壳体受激振动与声辐射作了数值计算分析研究,先用ANSYS对结构进行模态计算,然后把结构的外表面节点和相应点的模态信息提取出来输入SYSYNOISE作为解算基础进行耦合分析,利用其直接边界元技术作单边耦合,计算结构的振动声学特征量.     

箱体结构动强度的流固耦合有限元分析

针对某型车辆综合传动变速箱箱体,进行了流固耦合数学表达式的推导,并建立了箱体与箱体内油液的流固耦合有限元模型。首先分析了油液高度对箱体模态的影响;其次分析了其所受的动载荷,并进行了有限元的数值仿真计算,应用第四强度理论对箱体的强度进行了分析;最后根据计算结果,对该箱体结构进行了有针对性的加筋强化并对强化后的箱体振动再进行计算。仿真计算结果表明：进行加筋处理后的箱体结构振动幅值和应力均能得到有效抑制。     

仪器安装板振动环境虚拟试验和验证技术研究

基于商用有限元软件MSC.Patran和Nastran,研究了导弹仪器安装板结构的振动环境预示技术。建立了仪器安装板的三维实体模型,单机仪器使用质点模拟,并通过MPC法与安装板连接;设置了多种阻尼特性,通过模态叠加法预示了该仪器安装板在振动条件下的结构动力学环境,通过振动试验验证了预示结果。研究发现,使用大阻尼能较好地预示该仪器安装板结构的动力学环境。     

基于有限元法的弹体振动浅析

说明了导弹发射前弹体受到载机振动的影响，产生弹性振动，振动对弹体结构、内部仪器造成损坏．应用有限元法对弹体建立了有限元模型，推导出弹体的固有频率方程和强迫振动微分方程．通过方程计算了弹体的振动响应，以此确定减振的方法、措施．     

某型机枪结构动力修改预分析

机枪的固有振动特性是影响其射击精度的重要因素之一。采取有限元预分析辅助模态试验方案的制定，建立了基于LMS系统的模态试验系统，对某型机枪进行了模态试验，并与有限元模型计算结果进行了对比，两种方法的结果基本一致。利用机枪结构模态试验分析的结果，计算出机枪结构第一阶固有频率对质量和刚度的灵敏度，对其进行了分析并对结构修改前后枪口点的响应特性进行了仿真计算与分析。结果表明，结构修改后机枪的射向一致性更加合理。     

航天运载器支架式主结构承载性能的有限元分析

航天运载器主结构的功能是把载荷从一种结构传递到另一种结构上.依据对美国可重复使用运载器X-33和Atlas V型火箭上两种典型支架式CFRP(碳纤维增强树脂基复合材料)主结构的分析,建立了两种支架结构的有限元模型,计算了在支架轴向力、横向力和绕纵轴的扭矩及综合载荷作用下支架结构的形变、压缩比、偏心率和CFRP管件的轴向应力,通过计算结果对两种支架式主结构的承载性能特点进行了分析.     

复合结构喷管温度场及应力场数值模拟

为了保证喷管在高温燃气中的结构安全,必须对喷管的温度分布及热结构进行准确的预估.为此,建立了复合结构喷管的轴对称有限元模型,采用CFD流体计算软件和ANSYS热分析及结构分析模块,对喷管的温度场及应力场进行了数值模拟,实现了热-结构耦合计算.计算结果表明,喷管内壁的对流换热系数在喉部达到最大;温度的峰值出现在扩张段下游到喉部,在同种材料内温度连续变化;在不同材料交界面处温度和应力出现明显的梯度变化,并形成应力集中.所得结论可为喷管结构设计、安全评估提供技术支持.     

基于体系结构框架的反潜作战装备体系

为提高反潜装备体系效率,对反潜装备体系的结构设计进行探讨.从反潜作战装备体系结构设计入手,根据反潜装备体系结构特点,利用多视图的体系结构框架技术方法,从作战、能力、系统、装备等视角构建反潜装备体系结构框架,给出反潜作战装备体系结构开发过程,并对巡逻反潜机反潜作战体系结构进行视图建模描述.结果表明,该研究可为开展反潜装备体系结构的规划、论证以及设计评估工作提供一定的理论支撑和技术参考.     

弹载测试电路模块缓冲防护结构设计及优化

火炮发射环境易引起弹载电子设备的损坏,为了确保测试工作的可靠完成,设计了弹载测试装置电路模块抗冲击振动的缓冲防护结构。通过建立弹炮耦合模型及测试装置的有限元模型,采用数值计算模拟了弹丸发射过程并分析了测试电路的应力分布状况;从应力波传播及能量吸收的角度探讨了缓冲机理,初步设计了弹载测试装置缓冲防护结构;利用 iSIGHT与 ABAQUS的联合仿真优化,对缓冲防护模块进行了结构参数优化,优化后的测试电路防护结构最大应力降低了65.1％,缓冲防护效果显著,对该类结构的设计研究具有一定参考价值。     

基于HyperWorks的某迫击炮座钣结构优化

为了在保证可靠刚度和强度的基础上减轻某迫击炮座钣的质量,对其进行结构优化和轻量化设计。通过HyperWorks有限元软件对迫击炮座钣安装在土壤工况下的刚度和强度进行仿真计算,采用寻找主要受力路径并修改应力集中区域结构的方法,对座钣进行了结构拓扑优化,改进了座钣结构。在此基础上,对座钣的主钣和驻臼进行了尺寸优化,对优化前后的座钣强度、位移和质量进行了对比,结果表明,优化后的座钣不仅减轻了质量,还提高了强度。     

系统六元评价理论及其在装备保障效能评估中的应用

针对当前系统效能评估中存在的3个主要问题,提出一种系统六元评价理论。该理论将评价指标体系分为4层,第1层功能评价指标便于人们从总体上评价系统功能,第2层结构评价指标使人们可以从系统结构的角度对系统进行评价和优化,第3层运行评价指标便于在特定的系统结构下从微观运行的角度对系统进行把握,第4层要素、状态评价指标便于在特定的系统结构下对系统要素进行调整以改进系统的功能;并以战术级装备保障系统效能评估指标体系的构建为例,验证了该理论的实用性。分析结果表明：利用系统六元评价理论建立指标体系,思路清晰,指标选取适当,为今后建立各种系统评估指标体系提供了有益的借鉴。     

基于神经网络和遗传算法的火炮结构动力学优化

为研究炮口扰动优化问题,提出采用非线性有限元、试验设计、神经网络和遗传算法相结合的方法进行火炮结构动力学优化。建立了某大口径火炮上装部分非线性有限元动力学模型,结合试验设计进行了火炮结构动力学分析。以试验数据为训练样本,建立了基于贝叶斯正则化算法的反向传播（BP）神经网络来模拟火炮总体结构参数与炮口扰动之间的非线性映射关系。构造了炮口扰动优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行求解,实现了火炮总体结构参数的动力学优化。研究表明所建立的火炮总体结构参数与炮口扰动之间的非线性映射关系具有很高的可信度,运用该方法进行火炮结构动力学优化行之有效。     

响应面法在圆柱壳体结构优化设计中的应用

以爆炸过程使金属圆柱壳体结构内层分离时所需炸药量最小为目标,其某些尺寸为设计变量,外层结构上最大值为约束,对圆柱壳体结构进行优化.利用有限元显式程序模拟圆柱壳体的高度非线性爆炸行为.采用中心对称试验方法选取样本点,运用响应面法建立优化模型.利用Matlab中QUADPROG优化模块得到该响应面的最优解.上述优化过程不断重复,直到圆柱壳体结构最优的一组几何尺寸得到为止.研究结果表明响应面法应用于在侧向爆炸冲击作用分离的圆柱壳体结构优化问题上是可行的,具有提高计算效率、缩短设计周期等优点.     

基于系统六元理论的仿真概念模型描述方法研究

依据系统六元抽象理论,以战术级装备保障为例,建立装备保障系统到概念模型的六元模型.将系统范畴、要素、结构、状态、运行和功能6个方面分别映射为装备保障仿真概念模型的任务空间、仿真实体、实体关系、实体状态、实体行为和实体交互,形成规范统一的、便于军事领域人员与仿真技术人员理解和使用的装备保障仿真概念模型描述内容体系框架.结果表明:该研究能进一步规范装备保障仿真概念模型的描述,为装备保障系统概念模型的开发提供可供参考的模型.     

基于统一体系结构框架的战区联合作战后勤与装备保障指挥信息系统架构

信息系统是战区联合作战后勤与装备保障指挥要素整体联动、效能体系释放的“神经系统”。基于全军军事信息系统依托的“网-云-端”结构理论,结合最新发布的统一体系结构框架方法原理,遴选出符合我军战区联合作战后勤与装备保障指挥信息系统构建需求的具体领域模型,并设计开发流程,而后在统一体系结构框架提供元模型基础上进一步 “裁剪+修改+融合” 建立符合我军信息系统基本数据要素需求的统一认知元模型。以元模型为约束,深入剖析后勤与装备保障指挥信息系统能力、功能、结构、服务、安防5个重点建设角度的理论交互机理,完成模型集成构建。根据战区联合作战想定案例情况,采用对象Petri方法对指挥信息系统动态模型进行执行验证,结果表明系统集成设计结构合理、过程逻辑正确,可以满足指挥信息服务需求。     

模拟后坐实验炮支撑架优化设计与分析

以某实验炮支撑架为研究对象,采用HyperMesh软件建立了该支撑架的有限元模型,对其静态刚强度的计算结果表明该结构有优化余量;应用变密度法对支撑架进行结构拓扑优化,并对优化结构进行有限元分析;通过对比优化前后的计算结果可以看出经过优化设计的支撑架减轻了重量,材料分布更加合理,且刚度和强度均满足设计要求;模拟实验结果表明:优化设计的支撑架满足实验要求,对类似结构的优化设计具有一定的参考价值。