基于乘员腰椎损伤指标的座椅垂直冲击波形包线研究

结合某型号飞机的机身结构适坠性(乘员生存力包线)设计需求,首先开展了满足AC 25.562-1B规章要求的“地板⁃座椅⁃乘员”系统的标准14g垂直冲击试验,并基于Ls⁃Dyna有限元软件进行仿真,与试验对标;在完成仿真模型标定后,为了模拟垂直坠撞工况下的乘员腰椎损伤情况,开展了80°工装角度的不同峰值和脉宽的三角波形设计、仿真分析和试验验证,获得了符合乘员腰椎损伤指标的座椅垂直冲击波形包线,为飞机机身结构适坠性设计提供参考。另外,基于乘员腰椎载荷损伤指标提出了座椅“传力系数K”的概念,以及坐垫在不同波形工况下对乘员腰椎载荷的滞后性影响。

带过冲和振荡雷电冲击波形的参数提取研究

针对1989年IEC 60060-1 Ed.2.0关于测量带过冲和振荡雷电冲击波形的争议问题,介绍了试验电压因子、局部滤波法以及基于双指数函数模型的曲线拟合,并对照其他方法说明了它们的优越性。论述了2008年IEC 60060-1 Ed.3.0关于带过冲和振荡雷电冲击波形的数值处理程序,对于该处理方案,指出了在实际应用中存在的波形不连贯和定义模糊的问题。最后采用TDG1.12中的解析波形作为对象实现该程序,进行波形处理、参数提取和结果分析,还对波形参数的参考数据提出了建议。

一种冲击波形发生电路的设计方法

瞬态冲击波形发生器一般用于评价电子设备、电力设备、避雷器及非线性电阻在雷电干扰下的电磁兼容性能。通用发生电路的设计方法以理论估算为主、电脑仿真优化和经验判定为辅,它利用Laplas反变换作为理论基础,但设计方法未系统总结,电压波和电流方程的参数关系曲线选取不统一,使设计缺乏条理。为此,通过方程变换将电压、电流波形参数和电路参数的关系统一化,并利用穷举和插值法计算得出它们之间的关系曲线,从而使发生器的参数选择过程更有条理,提高了设计效率,精度也相应上升。经过Pspice软件仿真和试验测试,证实了该方法的可靠性,准确度达到了IEC标准,满足科研工作者的设计和使用要求。

基于双指数函数拟合的冲击波形参数提取算法

提出了基于双指数函数拟合的冲击波形参数提取算法 ,该算法可自动对雷电冲击全波及操作波进行类型判别和参数提取。还研究了使用该算法软件时记录仪参数设置对波形参数的影响 。

并联阻尼结构液压缓冲器冲击波形仿真

采用环形缝隙和阻尼孔并联结构的液压缓冲器,利用液体的可压缩性和活塞腔流体出流面积迅速缩小,使活塞腔压力瞬间升高,对被测试件实施冲击。建立该缓冲器的数学模型,对其冲击波形进行仿真。结果表明,环形缝隙和并联阻尼孔面积是影响冲击波形的关键因素,减小环形缝隙或并联阻尼孔面积,冲击时间缩短,冲击加速度峰值增大,调节并联阻尼孔面积,可以调节冲击波形。该缓冲器可用于跌落式冲击试验机或双波冲击试验机中,对被测试件实施较为严酷的冲击。

蜂窝铝冲击波形数值计算及分析

为分析蜂窝铝结构参数以及弹丸参数对冲击波形的影响,利用LS-DYNA有限元软件建立了弹丸侵彻蜂窝铝模型,模拟了侵彻波形的发生过程。比较了蜂窝铝相对密度、胞孔角度,侵彻初速和弹头形状对冲击加速度波形的影响。结果表明,增大蜂窝铝相对密度、减小胞孔角度可以引起加速度峰值的提高和冲击脉宽的减小;提升初始侵彻速度可以同时引起加速度峰值与脉宽的提升;弹丸形状影响冲击波形,使用卵形弹可以获得较平缓的加速度波形。研究结果对以蜂窝铝为缓冲材料的冲击试验参数选择具有重要参考价值。

一种新型冲击波形调节器的设计与仿真

基于液压节流耗能原理,提出一种新型冲击波形调节器的结构,其设计思想是采用小孔节流产生的阻尼来吸收消耗高速运动负载的动能,并对其紧急制动使负载获得设定的冲击波形。对冲击波形调节器的工作原理进行了介绍与分析,通过对设计参数的仿真研究,证明调节器的设计在原理上是可行的,可方便地通过调节阀芯的运动速度来改变制动过程中冲击波形的脉宽和幅值,从而满足不同的冲击试验要求。

操作冲击波形参数计算方法

本文将移动平均法与回归分析法结合 ,形成平均回归分析法 。

特种冲击波形发生器设计与应用

针对航空武器装备特种冲击波形加载需求,基于小孔节流阻尼原理设计了一款具有30×45个可调节小孔的冲击波形发生器,建立了该波形发生器动力学方程,采用四阶龙格库塔法对加载波形进行了仿真,并进行试验验证。结果表明,该波形发生器性能达到了模拟12g/200ms标准半正弦波指标要求,并在某舰载外挂物弹射拦阻冲击试验和直升机座椅垂向冲击试验中进行了应用,为航空武器装备的特种冲击试验提供了一种验证装置和试验方法。

弹丸侵彻闭孔泡沫铝冲击波形数值模拟

为分析弹丸结构参数及闭孔泡沫铝材料参数对冲击加速度响应的影响,建立了弹丸侵彻闭孔泡沫铝试验装置的动态非线性有限元模型。利用LS-DYNA软件模拟了弹丸冲击侵彻闭孔泡沫铝的波形发生过程。通过数值计算研究参数对冲击响应的影响,特别是对冲击过程中弹丸加速度峰值、脉宽及加速度波形的影响。研究发现,使用锥形头弹丸可获得较为平整的加速度波形;降低泡沫铝孔隙率、减小厚度、减小弹丸质量均会引起弹丸冲击加速度峰值的增大与冲击脉宽的减小;增大弹丸初速可提高冲击加速度峰值与脉宽。

冲击波形的最小波宽

导出了冲击波形的最小波宽的计算公式，并对计算波宽和实验波宽进行了比较。

应用落锤冲击波形评估假人伤害(续2)

4系统模型在MADYMO软件中建立整车坐标系下的系统模型,X向后,Y向右,Z向上。整个模型如图16所示,包括气囊、假人、安全带和座椅等,模型中车身几何与安全带特性等数据均与系统试验状态一致，气囊为落锤试验中经过验证的模型。加速度波形，如图5所示，该模型经过了整车试验验证。

冲击波形发生器

本文介绍的冲击波形发生器,可与任何落下式冲击机组合后产生三种波形(后峰锯齿波、梯形波及半正弦波).均能满足国标(GB)、国际标准(IEC)及美国军标(MIL—STD)对冲击波形容差的要求.

水下非接触爆炸冲击波形参数对伪速度谱的影响

为了表征水下非接触爆炸冲击波形对伪速度谱的影响,首先设计两组正负双波冲击波形,其中一组冲击波形为具相同幅值、脉宽的正弦波、三角波和锯齿波曲线的组合,另一组冲击波形为具不同幅值和脉宽的正弦波曲线的组合;然后,通过计算获得这两组冲击波形曲线的速度积分曲线和伪速度谱曲线;最后,通过分析不同冲击波形速度积分曲线和伪速度谱从而得出不同冲击波形对伪速度谱的影响。计算结果表明:波形脉宽影响低频伪速度谱,波形面积影响中频段伪速度谱,波形幅值影响高频段伪速度谱。

冲击台冲击波形的确定方法

本文对冲击台在冲击试验前,因测试冲击波形是否符合试验要求而所做的过多模拟测试,会导致试验效率较低、试验材料浪费等问题,在数据试验的基础上,运用泰勒公式和最小二乘法,将复杂的物理模型转化为若干个简单的数学模型,给出了一种冲击台的波形发生器的模拟选定和冲击台提升高度的确定方法,以确定冲击波形。测试数据表明,该方法建立的冲击波形的确定方法是可靠的。

孔洞增长层裂模型的改进及其在模拟不同加载波形层裂实验结果方面的应用

冲击波在靶板自由面反射导致靶板材料内部产生动态拉伸层裂损伤是材料的典型损伤破坏形式之一,材料的初始微结构、冲击加载的强度和应变率、温度等因素直接影响材料内部的损伤演化过程。靶板自由面速度曲线变化间接反映材料内部损伤的演化过程,在层裂损伤物理模型研究方面,目前采用适宜的层裂损伤模型较好地模拟不同冲击加载波形下靶板自由面速度曲线的相关文献很少,主要借助实验手段探讨加载波形与自由面速度曲线变化以及层裂损伤演化过程之间的关联。对于孔洞增长层裂损伤模型,通过解析加载应变率与层裂强度以及损伤模型初始损伤参数之间的相互关系,给出了模型初始损伤参数的计算方法,有效地将损伤模型初始损伤参数与加载应变率关联在一起。该计算方法不仅可以较好地模拟方波、三角波以及泰勒波冲击加载铝材料层裂实验的自由面速度曲线,同时,计算得到的层裂强度和层裂片厚度也与实验结果符合。此外,还进一步分析了靶板内部不同位置的初始损伤、层裂强度的分布与应变率之间的关联,以及其对自由面速度曲线的影响。

冲击作用下的载荷波形对动态应力集中系数的影响

本文从理论上证明了在一定条件下阶越波入射产生的最大应力集中系数是冲击作用下种瞬态波形入射时的极限值。有限元法计算结果不仅证实了这一结论，而且展示了在一般无理论解的情况下获得极值应力集中系数的可行性。

浪涌(冲击)电压波形与浪涌抑制元件

分析了浪涌(冲击)电压波形与浪涌抑制元件的关系,并通过实际测量的浪涌(冲击)电压波形,对浪涌(冲击)电压波形与负载之间的关系进行了研究。

网格划分对冲击波波形的影响分析

使用ANSYS/LS-DYNA建立了TNT炸药在空气中爆炸的三维计算模型,比较了不同网格划分比,爆炸冲击波的结果。当网格划分为炸药体边长的1/32时,模拟冲击波的各项参数与经验计算值的误差都小于5%。在此基础上,进行TNT炸药在空中爆炸的实验,验证了本研究结论是正确性。

GIS对接冲击试验方法及冲击电压波形分析

大容量GIS冲击电压试验电压波形受回路电感影响较大,影响输出波形波前时间,降低冲击试验绝缘缺陷检测的有效性。笔者从冲击试验时电压引入方式入手,基于研制的2 000 kV紧凑型冲击电压发生装置,提出了GIS对接冲击试验方法,开展了145 kV和252 kV GIS对接冲击试验。该方法利用变阻抗转接段和液压升降装置,可将冲击电压发生器电压输出端直接与GIS预留对接口相连,回路紧凑,减小了因高压导线引入的电感,提高了冲击试验波形质量。最后通过仿真软件,分析了当负载电容量较大时,回路电感对冲击电压波形参数的影响规律,缩小回路电感是解决大容量设备标准LI试验的关键。