套管装药发动机药柱结构完整性分析

为了研究套管装药发动机典型载荷和温度冲击载荷下的药柱结构完整性,使用Abaqus软件对某套管发动机药柱进行了有限元分析,分别计算了固化降温、点火内压、2次与8次温度循环下的药柱温度场和应力场,得到了不同载荷下药柱危险部位的应力应变,对比了不同温度循环次数下内外环药柱温度变化曲线和特定点温度历程。有限元计算结果表明,不同载荷下套管装药外环药柱中孔、前、后人脱凸环位置为应力集中区,而本文载荷下前人脱凸环为最危险部位;内环药柱比外环药柱温度变化幅值小,并且变化滞后于外环药柱;增加温度循环次数,最终状态下药柱应力场变化不大。     

战术导弹结构疲劳危险部位筛选方法研究

针对战术导弹结构疲劳危险部位筛选定位的需求,提出了一种基于有限元理论及相关统计分析的筛选方法,并给出了具体实施步骤。该方法以弹体集中受力部位的分析定位为前提,在此基础上对全弹结构进行简化有限元建模及截面应力分析。借助第三强度理论对分析结果进行统计及筛选,实现了对战术导弹结构疲劳危险部位的快速定位。结合某型空基战术导弹疲劳分析实例,定位出了其在挂飞工况下的结构疲劳危险部位,证实该方法具有筛选范围广、通用性强等优点。     

随机载荷作用下自行火炮扭カ轴疲劳可靠性分析与仿真

建立了自行火炮虚拟样机，仿真获得了各典型工况下扭力轴的扭矩载荷时间历程。通过有限元分析、计数统计和合成扩展，获得了扭力轴花键根部最危险部位的全寿命里程二维疲劳应力设计谱。考虑了几何尺寸和疲劳强度影响因素的随机性，利用Monte-Carlo抽样和3-6-1 BP网络仿真了疲劳横向应力的概率密度函数，并获得了扭力轴的p-Sa-Sm-N曲面方程。研究了疲劳横向随机性和纵向随机性的本质区别和计算方法，结合修正二维概率(MTP) Miner准则理论，对扭力轴进行了疲劳可靠性分析。建议扭力轴的大修周期为12 000 km.     

火箭发射装置炮架有限元分析

为了对火箭发射装置炮架工作特性进一步研究,以火箭发射装置炮架作为研究对象,通过使用有限元方法,Miner线性损伤累积理论并结合炮架受载荷情况,使分析条件更接近于实际工况,获得了火箭发射装置在实际工况下应力、变形、安全系数和疲劳寿命分布规律。分析结果表明:基于Q235碳素结构钢疲劳寿命S-N曲线,该火箭发射装置炮架低安全系数区和低寿命区均发生在炮架应力较为集中区域,与工程实际相符合,有利于指导炮架工程设计;以有限元计算模型为基础,并结合Miner线性损伤理论方法,可以获得复杂结构件强度、刚度和疲劳寿命等特性。     

某涡轮叶轮强度振动寿命分析与评估

针对某型飞行器使用的高负荷涡轮增压器,对其涡轮关键件进行强度振动寿命的计算分析,并从力学角度对结构设计进行评估。研究结果表明,涡轮叶轮应力幅值区出现在进气端盘轴连接处,静强度安全系数为1.9,满足静强度设计要求;涡轮叶轮在工作转速下,具有不低于15%的共振裕度,满足动力学设计要求;涡轮叶片对应无限循环疲劳寿命的许用振动应力为116.4 MPa,可以确保其在各工况下满足可靠性设计要求;在标准飞行剖面下,叶轮寿命为5494次工作循环,满足寿命要求。     

单室双推力发动机装药的瞬态结构完整性分析

针对单室双推力发动机装药在低温点火工况下结构完整性,为了求解损伤的热粘弹性有限元模型,采用增量有限元方法,获取了装药内部的应力应变场.研究表明,在固化降温时,人工脱粘层对装药头部与尾部起到应力释放的作用,避免了装药与绝热层界面的破坏;同时,装药内部Mises应力值较大的部位是过渡段翼尖处与圆柱段表面.在点火时刻,装药环向应变的值较大部位是圆柱段表面.最后,采用文中方法,可应用于指导发动机装药设计与安全评估.     

单室双推力发动机装药的瞬态结构完整性分析

针对单室双推力发动机装药在低温点火工况下结构完整性,为了求解损伤的热粘弹性有限元模型,采用增量有限元方法,获取了装药内部的应力应变场.研究表明,在固化降温时,人工脱粘层对装药头部与尾部起到应力释放的作用,避免了装药与绝热层界面的破坏;同时,装药内部Mises应力值较大的部位是过渡段翼尖处与圆柱段表面.在点火时刻,装药环向应变的值较大部位是圆柱段表面.最后,采用文中方法,可应用于指导发动机装药设计与安全评估.     

舰船运动对固体火箭发动机粘接界面疲劳损伤研究

针对固体火箭发动机在舰船运动影响下损伤难以评估的问题,以某固体火箭发动机为例,建立了摇摆载荷作用下发动机药柱粘接界面的疲劳损伤评估方法。通过推进剂粘接界面定应力往复剪切试验获得了其粘接界面的疲劳损伤特性;利用有限元分析方法计算得到了发动机界面剪切应力较大部位的应力谱;运用雨流计数法和Miner线性累积损伤原理对发动机粘接界面的疲劳损伤进行了评估。试验与仿真结果表明,推进剂粘接界面应力幅值和疲劳破坏次数的自然对数满足指数型方程,并且在给定舰载条件下发动机海上战备值班一年的寿命比仓库贮存时至少降低8.62%.针对固体火箭发动机在舰船运动影响下损伤难以评估的问题,以某固体火箭发动机为例,建立了摇摆载荷作用下发动机药柱粘接界面的疲劳损伤评估方法。通过推进剂粘接界面定应力往复剪切试验获得了其粘接界面的疲劳损伤特性;利用有限元分析方法计算得到了发动机界面剪切应力较大部位的应力谱;运用雨流计数法和Miner线性累积损伤原理对发动机粘接界面的疲劳损伤进行了评估。试验与仿真结果表明,推进剂粘接界面应力幅值和疲劳破坏次数的自然对数满足指数型方程,并且在给定舰载条件下发动机海上战备值班一年的寿命比仓库贮存时至少降低8.62%.     

浪击对船体材料损伤的计算机仿真研究

浪击对船体材料造成腐蚀,由此进行数值模拟计算机仿真及试验研究.通过Hyper mesh仿真平台构建船体有限元模型,用1阶VOF波仿真海浪模型,设置两种工况和8个测试点,分别测试不同工况与测试点下船体受浪击压力后损伤情况及应力变化;取两种厚度船体,分析海水冲刷下材料腐蚀情况.结果表明:船体静止与航速为1m/s时,船体材料受压与受损伤程度分别为1.83 kPa、27％与3.54 kPa、53％;工况A时船底应力最大,工况B时船头应力最大.海浪冲刷时间越长,流速越快,腐蚀越严重,材料越厚越耐腐蚀.     

某火箭炮底架结构的拓扑优化设计

以某发射装置底架为研究对象,在优化软件Hyper Mesh中建立其有限元模型,并确定底架在4个典型工况下的载荷及约束条件。在Optistruct模块下,通过变密度法对底架在4个典型工况下进行两次拓扑优化,达到了轻量化目的。对模型进行了有限元划分,将其简化为2D板壳单元,仍然取4个极限工况对模型进行静力分析,验证底架变形量与最大应力是否均在许用范围之内,实现了对底架的全新结构设计。     

发射条件下EB长杆穿甲弹应力场的二维动态有限元分析

利用二维动力学计算程序对发射时ＥＢ穿甲弹内应力场进行了数值分析，材料物性参数取自实验结果，并合理地归纳为线性强化弹塑性模型，在计算中首次考虑了弹带对弹体受力的影响。本计算给出拉、压、剪应力的轴向分布和某些令人关注间位的应力时程曲线，并对射时弹体可能的危险部位提出了具有实用价值的分析。     

高强化柴油机活塞加速热疲劳与等效寿命评估方法

针对高强化柴油机中的活塞在实机状况下热疲劳寿命难预测的问题,提出采用加速热疲劳方法的部件模拟试验寿命来预测活塞的实机寿命。基于临界面法,循环计算得到活塞在实机工作条件下和部件模拟条件下的仿真寿命结果,并运用活塞加速热疲劳试验数据对仿真的寿命数据进行验证,得到的寿命仿真计算值与试验值一致性较好,验证了临界面法的精确性;通过损伤等效分析,确定活塞实机标定工况下的寿命与台架寿命之间的关系;采用非线性拟合的方法,得到部件模拟条件试验条件下循环寿命与加载时间、最高温度之间的关联式。研究结果表明：在实机工况和部件模拟试验条件下,仿真计算得到活塞最先发生疲劳破坏的位置为喉口区域,说明二者的失效区域和失效特征具有一致性;在活塞喉口最高温度为408.6 ℃时,得到活塞实机标定工况下的寿命是部件模拟条件下的21.2倍;在活塞部件模拟条件下,最高温度相同时,活塞寿命随加热时间的减小而减小;加热时间相同时,活塞寿命随最高温度的增加而减小;根据拟合的关联式,得到活塞发生破坏时的活化能为61.5 kJ/mol。     

稳定变应力作用下疲劳强度可靠性设计方法

稳定变应力作用下机械零件的疲劳强度可靠性设计需要校核零件危险截面处的安全程度和计算可靠度，以检验是否达到设计要求。由于许用极限应力的变化与工作应力的增长规律有关，使计算危险截面处的可靠度比较困难。本文通过研究应力集中、尺寸和表面状态对零件极限应力的影响，以及寿命系数的影响，在应力循环特性为常数情况下，工作点分别位于疲劳区和塑性区时，利用可靠性工程技术，得出了该种情况下疲劳强度可靠度设计方法。     

某轻型履带车辆起步工况下主离合器接合过程传动轴疲劳损伤研究

为确保履带车辆传动系统的疲劳可靠性,在车辆起步工况下对传动轴进行疲劳分析,确定了主离合器在接合过程中影响传动系统产生疲劳损伤的主要因素。建立车辆起步阶段动力学模型,获得整车传动系统载荷与主离合器接合位移关系。搭建履带车辆动态转矩测试平台,获取典型工况任务下传动系统试验数据。设计典型工况下主离合器的步进接合动态测试试验,采集传动系统在主离合器接合过程中传递的转矩数据。采用雨流计数法和雨流滤波法对原始数据进行处理,应用线性疲劳累计损伤理论,对主离合器在不同接合位移时的传动系统传动轴进行疲劳损伤计算,确定传动系统产生最大疲劳损伤时对应主离合器的接合状态。研究结果表明,主离合器接合过程中从动盘轴向移动速率变化最大的位移点是传动轴产生最大疲劳损伤的危险点,占全部接合过程总损伤的73.86%,损伤程度为接合过程中主离合器同步状态的2.87倍。     

塔式起重机回转支承齿轮副侧隙的计算

塔式起重机回转支承齿轮副侧隙的确定与计算和一般用途齿轮副的有些不同，本文根据该齿轮副的结构安装形式及工作特点，介绍了其侧隙的确定与计算方法。     

某火箭炮底架优化设计

为了得到结构更合理且质量更小的某型火箭炮底架,以行军和发射状态的底架作为典型工况,利用结构优化方法对底架进行拓扑优化和尺寸优化.通过拓扑优化得到底架结构的最佳材料分布,并以此为参考设计出梁结构形式的底架;通过尺寸优化得到了底架各个梁合理的梁壁厚度.验证结果表明:优化后的底架性能不仅满足刚强度要求,而且质量比原底架减轻了约9%.     

自行火炮综合传动装置非线性动力学仿真与疲劳可靠性寿命预测

为准确地获取综合传动装置关重件的载荷谱,对自行火炮的综合传动装置非线性动力学仿真与疲劳可靠性寿命进行预测研究.建立非线性多级齿轮传动系统的虚拟样机,对其工作过程进行仿真,将同工况条件下综合传动装置虚拟样机仿真结果与综合传动实验台实验结果进行对比,验证基于虚拟样机获取载荷谱的可信性,对载荷谱进行插值运算得到齿轮危险点的应力-时间历程,采用三峰谷雨流计数法生成2维分布的随机疲劳应力谱,充分考虑材料的疲劳性能,预测关重件在多存活率下的疲劳可靠性寿命.研究结果表明:该方法能准确地描述齿轮-转轴-轴承非线性系统的动力学特性,预测关重件在多存活率下的疲劳寿命,为实现预防性维修和精确化保障提供决策依据.     

基于JXL的数据导入导出处理

基于JXL的数据导入导出处理,以EXCEL文件为介质实现数据库批量数据的转储行为。数据导入时,以JXL获取Excel工作表行列数并进行循环控制,输出工作表的所有内容,从而完成数据的批量导入任务。进行数据导出处理时,以JXL获取Sheet并进行循环控制,将数据表内的数据逐条写入Excel工作表,完成数据的批量导出任务。     

用拉格朗日实验分析技术研究紫铜材料的动态本构关系

对紫铜材料的拉氏实验结果采用改进的路径线法进行了拉氏分析，得到了各物理量的流场分布，拟合出了本构方程参数，并由此进行了数值模拟，通过与实验的比较，说明了该路径线法的准确性，并检验了由位错动力学了发所推得的本构关系，发现理论与实验一致性很好。     

基于ADAMS 的烘丝机滚筒机构动力学仿真

为解决烟草关键设备(SH37D型烘丝机滚筒机构)在运转作业中存在滚筒支撑联接件容易断裂的问题,进行一种基于ADAMS的烘丝机滚筒机构动力学仿真。借助Solidworks和ADAMS软件创建烘丝机滚筒机构的动力学模型,设置合适的虚拟工作环境,对烘丝机滚筒机构进行动力学仿真,得到滚筒支撑连接件的张力曲线,利用材料力学理论知识对支撑部件进行力学分析,得到支撑部件破坏原因,并进行支撑部件结构改进。仿真结果表明：该分析可为滚筒支撑类零件力学计算、强度校核提供理论支撑,并具有一定的工程意义。