某型飞机弹射座椅穿盖弹射试验与数值模拟

通过某型飞机弹射座椅穿盖弹射火箭滑车试验,研究了舱盖在穿盖弹射中的破裂形式。在试验研究的基础上,进行了数值模拟,利用PCL语言对MSC.PATRAN进行二次开发,实现参数化建模。采用非线性有限元方法,通过瞬态动力学软件MSC.Dytran仿真得到了人椅系统在穿盖出舱过程中的过载及舱盖的破裂效果,与试验数据对比吻合较好,验证了模型的准确性。在此基础上,以VC及OpenCASCADE为工具,开发了通用性的飞机座椅弹射仿真平台,该平台具有一定的工程应用价值。

基于SPH的小型飞机水上迫降姿态数值仿真

适航条例中要求飞机必须具备良好的水上迫降性能。早期主要通过试验方法研究飞机的水上迫降性能,但是试验耗资巨大、时间周期长。采用一种新型的数值模拟方法研究飞机水上迫降问题,利用光滑质点流体动力学(SPH)方法模拟三级波浪,建立小型飞机水上迫降模型。考虑到飞机姿态角和起落架收放状态对迫降性能的影响,建立7种计算工况,模拟得到相应的加速度响应和姿态角变化。以飞机在迫降过程中应该受到较小的加速度响应和姿态角变化为依据,通过对比分析计算结果,最终给出12°姿态角、起落架收起为最优迫降状态的结论,为飞机迫降的入水姿态提供技术支持。

LY12BCZYU铝合金韧性渐进损伤模型参数反演

为准确仿真LY12BCZYU铝合金连接件的动态韧性失效过程,将延性失效模型和剪切失效模型联用来预测损伤起始和演化,分析损伤参数影响结构响应的规律,并根据试验结果对损伤参数进行反演推定。得到LY12BCZYU延性损伤模型和剪切损伤模型的损伤起始参数和失效塑性位移,计算结果与试验结果符合较好。

基于Fluent的散热器热仿真设计与试验验证

采用Fluent软件对用于绝缘栅双极型晶体管芯片(IGBT)的散热器进行流体热仿真分析及试验验证。为了在设计阶段能够准确评估散热器性能,采用计算流体力学原理,搭建数值模型。研究了散热器在额定冷却液流速下入口与出口的压力损失,通过对比发现与试验结果较为吻合,从而验证了数值模型的可靠性。在此基础上,加入模块模型,输入芯片损耗,得出了每个IGBT模块的节点温度、散热器表面最高温度,仿真结果显示均在设计范围之内,进而验证了散热器在热设计方面的可靠性。

基于Fluent的电动汽车不同构型功率模块散热器对比

文章采用Fluent软件对用于绝缘栅双极型晶体管芯片的电动汽车不同构型散热器进行流体热仿真对比分析。为了验证流体数值模型的可靠性,先对菱形pinfin散热器进行了仿真分析,通过与试验数据的对比,表明了选择的流体模型、网格密度和材料参数的正确性。采用已经验证过的数值模型,建立了圆柱pinfin散热器构型,同时保证其压力损失与菱形pinfin散热器一致以确定尺寸。通过添加功率模块的功率损失,对这两种构型散热器进行了热仿真分析。通过对比可以发现,圆柱形pinfin散热器的功率模块结温会比菱形的高约1.5%,散热器的表面最高温度则基本保持一致,但均符合产品设计标准。考虑到圆柱形构型可以将pinfin结构减重27%,其将是功率模块散热器的更佳选择。本研究通过验证的数值模型,快速分析功率模块的散热与温度分布,选择更优的pinfin结构,减少了后期试验成本与产品开发时间。

基于OpenCASCADE飞机座椅弹射仿真软件开发

在利用有限元方法对座椅弹射计算分析的基础上,以VC/MFC(Microsoft Foundation Class)为工具,借助OpenCASCADE虚拟成形技术,开发了模拟飞机座椅弹射过程的仿真软件。此软件调用了CATIA、Patran和Dytran软件。CATIA软件用来查看和修改仿真模型。对Patran软件进行了二次开发,并用以仿真前处理和后处理。使用Dytran软件模拟弹射过程。此软件包将整个飞机座椅弹射过程仿真步骤化,同时还包含了出舱姿态及轨迹计算、模型管理、材料管理等模块,方便用户使用,有效地提高了工作效率。

基于SPH方法的水箱晃动仿真

水箱晃动问题是典型的流固耦合非线性行为,同时也涉及到多相流之间的相互耦合问题。对液体晃动及其防晃装置进行研究,具有重要的实际意义和工程应用价值。本文利用基于显示有限元算法的三维碰撞冲击仿真软件Pam-crash软件模拟仿真水箱晃动。采用软件中的光滑粒子水动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法,对水体进行模拟仿真。水体采用SPH粒子模拟,水箱采用刚形体模拟。对水箱施单方向的位移激励,实现水体在水箱中的晃动过程。对比6个时刻的仿真结果与试验结果,比较波形的相似性,验证SPH方法的可行性和有效性。