典型舱段结构三轴振动/热复合环境虚拟试验方法研究

随着航天飞行器面临的力学环境愈发严酷,热与振动环境已成为造成结构损伤和破坏、产品功能下降或失效的关键因素。建立了一种考虑三轴振动与热复合环境的虚拟试验方法,以简化的筒形舱段为对象,分别建立石英灯阵高温加热仿真模型与三轴振动仿真模型,并通过实际试验数据得到振动台-夹具传递函数,将三者结合以建立三轴虚拟热振仿真模型。分别通过舱段结构单轴热振试验与三轴热振试验来验证所建模型的准确性,并基于验证后的模型获取三轴振动下结构中央测点随温度时变的传递函数变化情况。由舱段模态试验验证舱段有限元模型的准确性,对比前6阶模态频率误差不超过5%。在单轴热振试验中,仿真模型各测点响应均方根值(root mean square,RMS)与试验加速度响应RMS的误差不超过15%;在三轴向热振试验中RMS误差不超过20%,验证了所建虚拟热振模型的有效性。

基于车轴位移响应的重型载货汽车耐久性虚拟试验方法

以某重型载货汽车为研究对象,提出一种基于车轴位移响应的耐久性虚拟试验方法。该方法首先采集车轴位置的加速度响应;建立基于车轴位移响应驱动的整车多体动力学刚柔耦合模型;接着基于上述试验和刚柔耦合模型复现整车实际道路的载荷历程,预测整车及其关键零部件的疲劳寿命。最后,对其前悬架左减振器支架进行的分析,验证了所提出的试验方法的有效性。

Virtual fracture test of asphalt mixture based on discrete element method

In order to study fracture behaviors of asphalt mixtures, virtual tests of the two-dimensional（2D） microstructure based on the discrete element method（ DEM） are designed. The virtual structure of the 2D digital specimen of asphalt mixture is generated based on a particle generation program, in which the gradation and the irregular shapes of aggregates are considered. With the 2D digital specimens, a DEM-based mixture model is established and center-point beam fracture simulation tests are conducted by the DEM. Meanwhile, a series of calibration tests are carried out in laboratory to evaluate the DEM model and validate the methods of virtual fracture tests. The test results indicate that the fracture intensity of asphalt mixtures predicted by the DEM matches very well with the intensity obtained in laboratory. It is concluded that the microstructural virtual tests can be used as a supplemental tool to evaluate fracture properties of asphalt mixtures.

玉米联合收获机整机数字化虚拟样机通过性仿真分析与试验的研究

农业装备产品作业工况十分复杂,目前产品开发过程绝大部分以物理样机的方式来验证其可靠性,这种方式最可靠,但成本高、周期长。本文用数字化设计手段,以玉米联合收获机为研究对象,建立玉米机数字化虚拟样机模型,并通过物理样机的协同测试,来调试数字化虚拟样机模型,进行多种工况的整机通过性仿真分析,根据测试结果与虚拟模型仿真计算结果相比较,判断虚拟样机建立方法的正确性。此种数字化虚拟样机仿真分析方法用于后期新产品开发中,不仅可以仿真物理样机常规试验和极端试验,而且还可以轻松获得零部件在各工况下产品设计计算的载荷谱,形成产品数字化设计重要虚拟试验方法。