客机起落架地面载荷及机体动响应分析方法研究

基于Adams柔性系统动力学,考虑起落架结构柔性及轮胎的影响,研究了起落架动力学建模及落震仿真方法,仿真结果通过了落震试验的验证。基于Adams模态叠加理论开发了新的弹性结构瞬态响应计算方法,通过MSC Nastran动响应分析方法进行了验证。装配起落架并耦合柔性机体,在Adams中建立整机着陆动力学仿真模型,动着陆分析结果与MSC Nastran机体动响应结果进行了对比验证。不仅新的计算方法证明是可行的,起落架地面载荷与机体结构动响应分析还能够在一个模型一个流程中完成,具有较强的工程实用价值。

近场水下爆炸气泡射流载荷冲击船体外板的动响应分析

基于ABAQUS软件中的耦合欧拉-拉格朗日(CEL)算法,模拟近场水下爆炸气泡射流载荷对船体外板的冲击过程,将CEL算法的数值结果与Obara试验结果进行对比,验证数值方法的有效性。在此基础上对水下爆炸射流的载荷压力特性、射流的速度分布特性及射流引起的结构剪应力分布特性进行研究,旨在为实际海战中船体外板遭受水下爆炸射流载荷的抗冲击设计提供一定参考。

利用模态迭加法进行动响应分析应注意的问题

采用MSC-MARC程序的模态迭加法,对具有指数规律冲击载荷作用下的简支矩形板进行了响应计算,指出并讨论了应用模态迭加法求解结构动响应时应注意的几个问题.

载人航天某装置随机振动响应分析与结构修改

根据随机振动响应分析基本原理,基于HyperWorks平台对正在研制的载人航天某装置进行随机振动响应分析,分析结果表明关注点的加速度均方根响应值放大倍数满足要求,但是部分安装孔位置处响应均方根应力值过大,根据仿真结果对其提出了局部改进意见,在设计阶段即可对产品进行调整修改,以节省研制周期与成本.本文基于随机振动动力学响应的分析与结构修改可以给同类产品的研制及改进提供参考.

地震波传输时大跨度斜拉桥的动响应分析

运用多点激振方法，求解多支承结构在任意波形下的动响应。考虑到有时差地震波作用时，结构除通常意义的动应力外，还须附加拟静态内力。程序实现是在ＤＤＪ－Ｗ静力版基础上，开发了ＤＤＪ－Ｗ（ＭＪＥＤ）程序分析，计算了一座工程实例——无锡金城港斜拉管桥。

悬臂转子系统气流激励下的动响应分析

本研究以离心式压缩机悬臂转子系统为研究对象,对由气流激励引起的间隙激振力影响下的转子系统进行动力学稳定性分析。采用Timoshenko梁单元来模拟离散后的系统各轴单元,使用集中质量来模拟叶轮在转子系统中受到的影响,引入Alford气流间隙力模型、Muszynska迷宫密封力模型、滚动轴承力模型,建立系统的动力学方程,使用Newmark-β隐式积分数值计算方法进行求解。分别研究不同转速下Alford力、密封力、滚动轴承力对转子系统的影响。结果表明,密封力对转子系统的稳定性有促进作用,滚动轴承力会引起密封力,从而导致系统锁频频率偏移,Alford力对系统的振动幅值有较小的影响。

车辆随机荷载作用下半刚性路面的动响应分析

路面车辆的多样性和路面的不平整性会使路面行车荷载具有随机性。采用ANSYS建立半刚性路面分析模型,利用MATLAB生成随机行车荷载,研究了不同速度、荷载幅值与方差的随机荷载作用下路面的动响应。研究表明,当行车速度一定时,路面动变形随荷载均值和方差的增加而增大;荷载均值越大,加载过后的路面回弹波动越强;当荷载幅值与方差一定时,行车速度变化对路面的影响较小。

纤维增强复合材料结构的多尺度随机动响应分析

纤维增强复合材料在结构上具有多尺度特性与空间随机性,其尺度结构、组份材料性能参数均会影响到材料的力学性能。本文建立了一种基于PCE与Vine Copula方法的多尺度随机力学性能预测方法,能够为CFRP材料的力学性能预测与受力、变形状态评估提供参考价值。

长叶片的动响应分析

文章采用有限元软件MSC/NASTRAN对东方汽轮机厂某一级长叶片进行动响应分析。从工程应用角度获得了单只及成圈叶片的动应力结果，并对其进行了对比分析。

水力发电系统强迫振动响应分析

在偏离设计的工况点运行时，混流式水轮机尾水管中会产生空化涡带，它会与水力系统相互作用。共振风险的评估常常使用本征模态计算的方法。然而，依据幅值和相位，不能预测系统对空化涡带引起的激振源的响应。只有与本征模态振型相关的频率和阻尼能够预测。除了这种模态分析，共振风险评估能够由强迫振动响应分析完成。这种方法能够识别每一个本征模态对系统响应的贡献，响应取决于系统的边界条件和激励源的位置。本文对混流式水轮机水电站进行了强迫振动响应分析，包括水力系统、旋转轮系、电气系统和控制设备。首先，给出了强迫振动响应分析的一般方法，并通过时域仿真进行了验证。接着，进行了电气，水力和水电系统的分析，并与控制结构对由空化涡带引起的压力脉动的影响分析进行了比较。

762mm末级叶片的振动及响应分析

文章对762mm末级叶片进行了振动及响应分析，分析了该末级叶片的结构特点、振动特点、应力水平及其响应，对该末级叶片的安全有了深入了解。其设计特性为东方汽轮机厂开发新型末级长叶片提供了借鉴。

基频降低对火箭点火起飞动响应的影响分析

为了分析有效载荷基频降低对火箭发射时箭体的动响应的影响规律,将不同的有效载荷基频引入到运载火箭纵向有限元模型中,通过改变有效载荷基频,计算箭体在发射阶段受到冲击载荷时的瞬态动力学响应,并找出有效载荷以及星箭界面处随发动机推力变化的加速度、单元力等响应时程的变化规律。结果表明:有效载荷基频降低对发射时箭体的动响应有一定影响,有效载荷位置的加速度响应受到的影响较为明显,有一定程度地增加,其对星箭界面处载荷的影响则较小。

舰载飞机机体主传力结构拦阻冲击动力学试验与仿真分析

舰载飞机拦阻着舰过程中,在多系统相互耦合条件下复杂的拦阻动载荷通过拦阻钩作用于机体结构,对机体结构安全性提出挑战。研究此过程中拦阻动载荷在结构上的传播规律及主传力结构的动响应特性具有极为重要的意义。通过地面拦阻冲击模拟试验,对舰载飞机拦阻减速过程中机体主传力结构动响应进行分析研究,并基于刚柔耦合动力学模型对试验过程进行数值模拟仿真分析。研究得到了拦阻过载和应力应变在结构上的响应特征,获取了过载和应变峰值沿机体传力路径的分布规律,可以作为舰载飞机结构强度设计的重要参考依据。研究表明拦阻冲击过载峰值沿主传力路径顺航向,呈现出明显的衰减趋势。靠近拦阻钩接头结构过载峰值较高,但由于冲击时间短,应变响应较小,不会对机体结构造成损伤和破坏。拦阻载荷在机翼隔离框位置会产生应力集中效应,结构设计时应注意对相应结构作局部加强。

考虑kick效应的汽轮机调节级叶片安全性分析

采用喷嘴配汽的汽轮机调节级,部分进汽不仅对机组的气动性能和效率产生影响,而且还会产生很强的汽流激振力,影响到其自身和整个机组的安全性能。文章首先基于ANSYS CFX,计算了某调节级叶片的全三维气动特性,对调节级非定常气动特性和汽流激振力的变化进行了研究,分析得到了动叶进出不进汽弧段所受到的汽流载荷急剧变化的现象,该现象被称之为调节级的kick效应;然后基于ANSYS的结构动力学模块,考虑kick效应对调节级动叶在考虑气流载荷下的动响应进行了分析;最后,根据动响应计算结果,对调节级的安全性进行了评价。整个研究过程和结论,对于调节级的安全性设计具有重要的工程参考价值和指导意义。

基于脉冲子结构的探测器结构动力学优化设计

针对传统结构优化设计中,精细化模型求解复杂结构动响应过于耗时的问题,引入保精度、高效的脉冲子结构方法,提出一种考虑结构动力学响应的优化设计流程,并对月球探测器太阳翼结构进行优化分析,获得了太阳翼结构设计参数,有效地提高了太阳翼动力学特性指标,改善了月球探测器关键位置处的动力学环境。结果表明,脉冲子结构方法可以有效应用于航天器结构动力学优化设计,提高优化设计效率,所得优化结果对实际结构设计具有一定指导意义。

多体结构瑞利阻尼系数的确定

多体结构时域动响应分析广泛采用瑞利比例阻尼,其阻尼系数一般根据系统的质量和初始刚度确定,其确定过程有很多不确定因素。从基本概念出发,推导瑞利阻尼的基本表达形式,提出了用线性插值方法计算阻尼比,来获取多组数据,做图拟合推算出较为准确的阻尼系数。并结合算例说明该方法可行。

弯曲滑轨在火箭橇试验弹车分离中的应用

针对目前火箭橇试验中弹车分离方法的局限性,提出了使用弯曲滑轨实现弹车分离的方案,计算弯曲滑轨尺寸参数,设计弯曲滑轨结构.建立了弯曲滑轨的有限元模型,并以某型火箭橇试验条件为依据,对其进行动响应分析.分析结果表明:弯曲滑轨仅有少量单元失效,整体未破坏;滑轨最大变形量小于0.5mm,弯曲滑轨能够满足试验需求.该弯曲滑轨的设计和分析方法对火箭橇试验的实施具有理论指导意义.

脉冲子结构法在ABAQUS中的实现

日益庞大复杂的结构对动力学建模仿真和动力学结构优化提出了更高的要求。脉冲子结构方法是一种能保持与精细化模型同等精度且求解高效的动态子结构方法,采用脉冲子结构法可以有效的提高计算效率。本文借助ABAQUS子程序接口UAMP使连接界面处的连接力和运动状态信息可以在子程序和主程序间传递,从而实现脉冲子结构和有限元子结构之间的连接模拟,将脉冲子结构法整合到ABAQUS当中,提高脉冲子结构法的易用性。通过数值算例,验证了连接模拟的正确性和高效性。

民用飞机地面载荷动态设计方法

为解决民用飞机地面载荷动态响应设计问题,文中根据适航规章CCAR25部,提出了一种民用飞机地面载荷动响应分析方法。利用Adams软件与Nastran软件,仿真弹性飞机着陆与滑行动载荷,计算全机动态响应,并计算全机地面载荷包线,结果用于强度设计。这一方法分析已应用于某民用飞机的载荷设计中。