飞机重载大变形伸缩变体机构动力学仿真研究

目的为适应先进战斗机外形变体需求,设计复杂严重载荷环境下的伸缩机构,在整体弯曲、扭转等大变形条件下发挥支持变体运动和传递大载荷的系统功能。方法针对此类重载大变形伸缩机构,构建一种结合机构动力学和结构动力学的仿真分析方法,综合考虑运动过程中整体刚度分布变化带来的载荷、运动传递特性变化,以及局部轮轨运动组件的接触动力学细节,开展伸缩过程中的动力学仿真。结果计算获取了整个伸缩机构在严重外载荷下的伸缩过程运动参数变化和机构动响应,与典型盒段带载伸缩运动试验测试相比,机构连接交点载荷最大值的计算误差不超过7.9%,自由端位移最大值的计算误差不超过13.2%。结论建立的方法为各组件的传动传载性能优化和结构强度设计分析提供了一种可靠高效的仿真手段,对于变体飞机伸缩运动部件的结构/机构一体化设计有重要的应用价值。

风力机叶片多体动力学分析

应用Joint beam element的建模方法,建立了风力机叶片的刚柔混合动力学分析模型.运用MSC.ADAMS求解器中的ADAMS/Vibration振动模块分析了额定转速工况下风力机叶片的固有频率和振型.为了验证模型的正确性,采用GH-Bladed软件进行了分析和验证,分析结果表明所建的刚柔混合模型是基本正确的.以1.5 MW风力机叶片为例,计算了风力机叶片的固有频率及振型,从模态分析中得到叶片发生破坏的具体区域是叶片中间到弦长最大的位置.通过频域分析,获得了振动幅值较大的频段范围,为分析振动产生因素提供理论依据.

3MW风轮的动力学特性

运用动力学分析软件Simpack建立了风力机刚柔耦合动力学模型,通过Airfoil Prep计算翼型的失速特性,采用Turb Sim生成风场文件后对风力机动力学模型加载和仿真.以3MW风力机为例,其中叶片运用新的翼型族WTNew,对整机进行模态分析,得到固有频率,对风力机加载风场,仿真分析得到风轮倍频频率,绘制Campbell图,判定风轮上可能发生共振的频率范围.最后通过对风力机时域仿真结果的分析,进一步甄别风轮振动幅值较大的频率,为对影响风力机传动系统振动因素的分析提供一定的理论依据.

某单缸柴油机气缸体辐射噪声的集成化虚拟预测

采用混合多体动力学对某单缸柴油机气缸体与曲柄连杆系统耦合模型进行仿真分析,得到柴油机两个工作循环内气缸体结构上的主轴承、平衡轴轴承及气缸套等部位动态载荷分布。建立气缸体结构有限元分析模型,并利用试验模态验证有限元模型的有效性。将动态载荷施加在对应的气缸体结构有限元模型上,求解得到气缸体结构频率响应特性。最后,利用有限元频率响应的计算结果,采用直接边界元法得到气缸体结构对外声场的辐射噪声功率级及声辐射效率。

基于有限元和虚拟样机的增程器混合模型设计

运用有限元技术对增程式电动汽车的部件曲轴进行了静态与动态有限元分析,并获得了柔性曲轴,结合虚拟样机技术建立了增程器轴系系统数字样机刚柔混合多体动力学模型。利用制图软件,建立了增程式电动汽车轴系系统三维实体模型;通过对曲轴这一重要部件进行有限元强度分析,对增程器应力要求进行了检验;通过模态分析,检验了模型的动态性能,并为后续柔性混合体的建立做了准备;结合虚拟样机技术,建立了合格的增程器轴系系统数字样机刚柔混合多体动力学模型,可用于动力学仿真及故障诊断。