航空发动机风扇机匣包容性等效试验与分析方法

针对硬壁机匣包容性问题,提出在发动机研制初期,通过风扇包容机匣等效试验件靶板冲击试验,模拟真实风扇叶片脱落机匣包容性过程,并通过材料高应变率试验拟合机匣材料在高应变率下的本构模型;建立基于简化试验结果的数值仿真模型标定及机匣包容性分析模型修正方法,对风扇叶片脱落机匣包容性分析模型进行标定,建立高精度风扇机匣包容性仿真预测模型,用于风扇叶片脱落适航取证试验前仿真预测,以提高试验成功率、减少试验次数。通过数值仿真可拟合获得机匣包容厚度与叶片脱落载荷的关系,为风扇包容机匣设计提供厚度参数输入参考。     

车人碰撞事故再现输入参数置信区间分析

由于传统交通事故仿真根据经验选取仿真参数，通过参数修正反复调整模型，由此得到的仿真结果与真实事故过程存在很大差距，尤其是难以确定各输入参数取值区间分布对仿真结果的影响，使结果缺乏可信性和说服力。本文探讨了通过交通事故仿真与优化计算相集成对事故仿真结果进行可靠性分析，取得输入参数置信区间分布。通过车人碰撞交通事故实际案例，输入参数置信区间分析结果表明：在各置信区间内，事故再现结果可靠性及输出参数分布符合碰撞过程规律，能够真实反映输入参数的变化对再现结果的影响。     

面向受害人体型特征的交通事故再现计算方法

面向受害人体型特征的交通事故再现依据事故遗留下的制动印迹、车身变形、人体损伤等信息,建立汽车及符合受害人体型特征的人体模型,利用数值仿真技术获得碰撞前车辆速度及车人接触位置,结合多刚体动力学和人体损伤分析等理论,得出车辆变形及人体损伤部位的生物力学数值.通过上述方法对一起车人碰撞事故案例进行实际应用,并比较行人不同体型特征对事故仿真结果的影响,分析结果表明:与采用标准百分位假人仿真结果相比,计算结果能够更好的与现场勘测及法医鉴定相吻合,从而为交通事故责任认证提供科学的理论依据和数值参考.     

选区激光熔化Ti-6Al-4V合金在高应变速率下力学性能的有限元模拟

采用选区激光熔化(SLM)技术制备Ti-6Al-4V合金,经真空退火热处理和热等静压处理后,研究了合金准静态和高应变速率(500~3000s^-1)下的力学性能;对双线性材料模型进行标定,将所得到的材料参数应用于霍普金森压缩试验的有限元模拟中,并将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:经真空退火和热等静压处理后,SLM成形合金的组织为α相和β相,呈网篮组织形貌;与准静态条件下的相比,在高应变速率下SLM成形合金的断后伸长率得到明显提高;模拟得到的归一化真应力-真应变曲线与试验得到的相吻合,平均相对误差为2.5%,其材料参数可用于后续的瞬态冲击仿真分析中。     

航空发动机风扇叶片脱落仿真分析大规模并行计算方法研究

针对航空发动机风扇叶片脱落数值仿真的问题,分析了并行计算模式与网格区域分解策略对并行计算效率和一致性的影响。在保证计算结果一致性前提下,提出了高效率区域分解和并行模式配置策略。最后通过工程算例进行了验证。     

选区激光熔化制备Ti-6Al-4V合金的热处理工艺及力学性能

采用选区激光熔化技术(SLM)制备Ti-6Al-4V合金圆棒试样,通过不同的热处理工艺改善材料的拉伸性能,并对SLM制备的Ti-6Al-4V合金试样开展了高周疲劳性能测试。通过微观组织和疲劳试样断口分析,揭示了显微组织结构与拉伸性能的关系,以及Ti-6Al-4V合金的疲劳裂纹起始源和裂纹扩展机理。结果表明,热处理工艺对SLM成型Ti-6Al-4V合金的力学性能有显著的影响,920 ℃×1 h水冷,随后800 ℃×2 h炉冷的固溶时效热处理制度可以获得较好的综合室温拉伸性能。其室温组织为晶界上分布的α相和晶粒内部片层状分布的α+β相。SLM成型Ti-6Al-4V合金显微组织中的晶界形成与扫描路径相关,热处理过程中α相会优先在扫描分区搭接处析出。与手册锻件的疲劳寿命曲线比较,在同样的最大应力水平下,增材试样的疲劳寿命比锻件的疲劳寿命低,这种降低的趋势随着应力水平的降低而逐步增大。在400 MPa的应力水平下(R=-1),锻件的疲劳寿命已经在2×10⁷水平,增材试样的疲劳寿命依然较低,约为锻件的1%。SLM成型Ti-6Al-4V合金的应力疲劳寿命偏低,是由于试样中存在未熔合缺陷造成。扫描分区搭接处易产生未熔合缺陷,而疲劳裂纹也会沿着这些缺陷扩展。     

基于PDM的网上销售管理通用模型的研究

提出一种用于网上销售管理的通用模型，建立了模型的体系结构，描述了该模型框架下销售管理的实施流程。该模型与产品数据管理(PDM)系统紧密集成，通过PDM系统与销售管理模型的数据共享和过程集成，实现双向数据交换，有效保证销售数据与设计数据的一致性和数据交换的实时性。以网上销售管理通用模型为基础，构建WIT-SMSW网上销售管理系统，对系统的实现及其关键技术进行了描述。     

基于接触特征的车—人碰撞事故模型构建与分析

接触损伤和接触变形是交通事故遗留的重要信息,车—人碰撞事故数值再现通常采用标准体形的假人模型和基于椭球体简化的刚体汽车模型,导致车、人接触位置数值仿真结果与真实事故场景存在较大差异,同时,当车速较高时汽车与行人接触部位容易产生过度穿透等问题。以缩放技术为基础,提出基于事故中受害人6大部位体形特征的假人数值模型定制方法。通过材料等效刚度曲线对车身接触部位进行定义,模拟车、人真实接触状态。通过行人与车身等效接触模型的建立,可以提高仿真计算精度,实现计算精度和计算效率的平衡。将上述方法在一起典型的车—人碰撞事故案例中进行应用,仿真结果表明,所得到的事故再现结果精度高、可靠性好,能够满足车辆变形状态下车—人碰撞交通事故过程再现的要求,为交通事故数值再现中的接触问题研究提供了新的思路。     

基于人体损伤特征的车—人碰撞事故再现模拟与分析

分析车—人碰撞事故中两类行人数值模型的特点,多刚体行人数值模型建模简单,计算速度快,有限元行人数值模型计算精度高,可以对人体局部损伤给出精确的力学分析。结合上述两类模型的特点,提出面向事故中人体损伤特征的组合式模块化行人假人数值模型构建方法,并以车—人碰撞事故中常见的下肢损伤为例,建立多刚体—有限元耦合接触的人体下肢模型,对此模型进行合理性验证。应用上述两类模型,对一起典型的车—人碰撞事故进行分析,通过多刚体模型对车辆速度进行判断,利用多刚体—有限元耦合的人体下肢模型对事故中的下肢损伤进行数值分析。数值模拟结果表明基于人体损伤特征的行人建模方法可以在事故再现中达到计算精度和效率两方面的平衡。     

航空发动机包容性数值仿真并行计算效率研究

研究如何提高航空发动机包容性数值仿真并行计算效率的问题。由于仿真需要庞大的网格数量、高度的非线性和复杂的接触算法,并行计算效率一直比较低,已经成为制约工程应用的重要因素。为了提高航空发动机包容性数值仿真并行计算效率,提出了在共享内存并行模式(Share-Memory Parallel,SMP)下,采用自接触算法进行显式动力学分析,提高并行计算效率的方法。实际算例的比较表明,相比传统的面-面接触算法,采用自接触算法可以有效提高航空发动机包容性数值仿真并行计算效率。