基于LS-DYNA二次开发的AlNi合金弹丸对单层靶的撞击特性研究

基于塑性功温升原理对Johnson Cook材料模型中的温度项进行了简化,并加入了冲击反应材料化学反应模型,基于LS-DYNA平台下的二次开发功能编写得到适用于冲击反应材料的本构模型。建立了弹丸撞击单层防护结构的仿真模型并分别研究了普通材料和冲击反应材料的毁伤特性。得到了不同撞击参数下冲击反应材料和普通金属弹丸对单层靶板的毁伤规律。

基于LS-DYNA的冰材料模型二次开发及重叠冰应用

利用LS-DYNA材料库开发了一种适用于极地海冰的材料模型,该模型基于粘弹-塑性本构关系,采用Drucker-Prager模型作为海冰的屈服准则,同时可计及应变率对海冰材料失效的影响.通过圆台型冰破坏的仿真计算,验证了该材料模型的合理性;将模型用于重叠冰单轴压缩破坏的模拟,结果表明数值模拟的重叠冰破坏现象及冰载荷均与试验结果吻合良好,该模型可用于重叠冰的模拟.

基于LS-DYNA的某打桩锤机械冲击系统性能仿真

在打桩作业中,机械冲击系统会产生周期性冲击载荷,每一次冲击均产生较大应力,冲击动力特性的研究显得尤为重要。本研究基于ANSYS LS-DYNA软件,建立了打桩锤冲击系统的有限元模型,研究了不同冲击能量下对砧座应力、桩端位移和冲击力大小的影响;研究结果表明:砧座应力集中于上接触面及其圆角处,最大应力达到360.361MPa,能量传递效率为91.86%;最大冲击力和应力与锤芯速度呈线性关系。本研究结果对冲击系统结构设计优化具有重要的指导意义。

基于LS-DYNA动力电池包底部球击失效分析

汽车行驶过程中动力电池包底面受到向上的挤压或撞击极容易造成电池安全风险,通过先进的仿真手段,准确地计算电池变形程度对评估电池的安全健康状态意义重大,而考虑材料失效模型是提高仿真精度的关键。基于GISSMO材料断裂准则,采用LS-DYNA软件进行有限元分析建立实验数值模型,对标单项拉伸等实验,获得应力三轴度与失效应变关系参数,同时优化累积损伤参数以考虑累积损伤因素的影响。基于优化后的材料本构模型进行底部球击仿真模拟分析,开展底部球击实验测试,通过对比分析发现,采用GISSMO材料失效本构模型进行底部球击仿真模拟分析,挤压力与位移曲线基本吻合,失效时间点的预测误差低于17.9%,材料裂纹形式、失效时间点、位置及区域均满足实验精度要求。证明本文研究所得的基于GISSMO材料断裂准则失效计算模型,可以用于LS-DYNA软件预测动力电池包动力学分析中裂纹产生、材料失效问题。

临近胶结充填体矿房爆破参数数值模拟分析

为解决在应用空场嗣后充填采矿法开采矿石过程中爆破对胶结充填体的冲击及损伤问题。以玉溪矿业某一临近胶结充填体的矿房为研究背景,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,分析矿岩在爆破瞬间及后续破碎过程中的应力分布、位移变化和破坏模式等情况。同时结合爆破振动参数,对矿岩破碎效果及周围充填体的损伤程度做出一个量化评估。数值模拟结果验证了爆破参数的合理性。研究结论为优化爆破效果,降低开采过程中爆破对充填体矿柱的损伤,指导后续爆破作业提供了理论依据。

基于LS-DYNA公路桥梁车桥耦合振动模型

基于LS-DYNA程序,采用线弹性的橡胶及钢材模拟车轮并定义轮胎内气压,运用转动约束关节和圆柱形约束关节实现车轮转动特性;结合车辆悬架系统动力特性,运用弹簧阻尼单元及梁单元仿真实现悬架动力特性;调整质量单元的大小及分布,实现车体质量分布与实际一致。以某三轴重型车辆为例,建立了用于研究车桥耦合振动响应的精细车辆模型。对比车辆有限元模型的轴载、自振频率理论值与实测值,验证车辆模型的有效性。以某一简支梁桥为例,采用LS-DYNA有限元模拟和MATLAB数值分析移动弹簧-质量-阻尼振动系统,对比研究车辆匀速通过简支梁桥时,各片梁的振动响应。研究结果表明,运用LS-DYNA精细有限元模型能准确分析车桥耦合振动响应,但计算工作量大。

基于LS-DYNA的铣削过程三维仿真研究

金属铣削是一个弹塑性变形和断裂的复杂过程,基于LS-DYNA对铣削加工系统建模,对系统进行动态三维仿真,并对7075铝合金材料进行铣削力动态实验测试,将其与仿真结果进行比较,验证仿真计算可靠性,对铣削温度分布进行了分析,通过调整仿真铣削模型的参数,对铣削过程进行优化,降低铣削力的大小,保证铣削过程的稳定和加工的质量,提高切削效率。

基于LS-DYNA强夯冲击数值模拟

针对强夯过程中,在夯击点及其周围存在局部大变形现象,采用大变形理论对强夯振动进行分析,并利用LS-DYNA有限元软件对强夯过程中土体变形的瞬态过程进行数值模拟,得到的速度时程数据与实际测量的数据比较接近。采用量纲分析的方法得到质点垂直振动速度与距离和夯锤重量的关系式,根据实测数据拟合出真实场地上振动速度的关系,拟合公式为预测强夯振动提供了一个新方法,对预测类似工程因强夯产生的振动对相邻建构筑物的影响有一定的指导意义。

短波不平顺引起轮轨激振的中高频垂向力研究

为研究普通列车轨道不平顺对轮轨激振力的影响,采用LS-DYNA软件建立三维有限元轮轨耦合力学模型。该模型把车轮简化为质量点,轨道简化为梁,利用RAIL_TRAIN和RAIL_TRACK模块实现轮轨的耦合。利用该模型,分析不同车速、不同波长和幅值所表征的轨道不平顺引起的列车轮轨垂向力及其变化特点,并研究影响垂向力的敏感因素。结果表明:车速越低,不平顺波的幅值对轮轨垂向力的影响越大;相同的车速和不平顺波长,不平顺波的幅值越大,垂向力也越大,且垂向力和不平顺波的幅值近似呈线性关系;不同车速下,轨道不平顺的敏感波长不同,但其车速与敏感波长之比的频率均约为300 Hz,接近轨道的291.949 Hz(45阶模态频率)。

基于LS -DYNA公路桥车桥耦合的车辆模型研究

研究公路桥梁在移动车辆荷载作用下的动力响应,建立合理的车辆模型非常重要。为更真实地体现桥梁在车载作用下的动力响应,基于LS-DYNA程序,结合常用重型车辆的结构特性及参数,对车辆的橡胶轮胎、轮胎内气体压力、车轮转动和车辆悬架系统进行模拟,使车辆模型更接近实际车辆。通过车辆轴重和动力特性初步验证车辆有限元模型的有效性;同时,以一座混凝土简支空心板梁桥为算例,验证车轮转动和车桥相互接触力,并将LS-DYNA计算结果与桥梁实测结果进行对比,进一步验证车辆有限元模型的有效性。研究结果表明,基于LS-DYNA建立的三维车辆有限元模型是可行的,可以用于研究车桥相互作用。

基于ANSYS/LS-DYNA的货车纵梁撞击性能仿真研究

针对汽车碰撞安全研究的需求,利用ANSYS软件建立了货车纵梁前部碰撞的有限元模型,并结合LS-DYNA软件进行了显式动力学碰撞分析。结果表明,通过等效的薄壁直梁件模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件能够对货车纵梁前部碰撞过程进行全面深入的研究。

基于LS-dyna和HyperWorks的大客车正面碰撞仿真分析

以某企业提供的6120型客车为研究对象,使用Hypermesh建立大客车的有限元模型。使用LS-dyna进行仿真计算,模拟出大客车在碰撞过程中的变形和加速度随时间的变化情况。根据仿真发现的问题,提出改进措施,并进行验证。结果证明:局部的结构改善能提高客车的防撞性能,但要彻底的改善大客车的防撞性能,需要在客车整体结构上有较大改动。

高速绿篱修剪过程的ANSYS/LS-DYNA建模与仿真研究

圆锯片锯切绿篱枝条属于高速侵彻过程,圆锯片受力复杂,圆锯片和枝条之间的相互作用不便观察和分析。ANSYS的LS-DYNA模块为锯切过程提供了研究的途径,可以对圆锯片锯切绿篱枝条的过程进行显示动力学模拟分析。现有的锯切研究对象主要以石材和干木材为主,与圆锯片锯切绿篱枝条相关的模型和研究很少,故模型是在不断探索和验证的过程中建立的。通过对圆锯片锯切枝条模型仿真求解的结果与实际锯切过程和实测数据进行对比,验证了所建模型的合理性与正确性,为以后此类问题的研究奠定了基础。

基于仿真数据和子领域自适应的轴承故障网络诊断框架

在实际工业环境中,往往缺乏相应工况的轴承故障数据用于模型训练,这限制了深度学习在工业场景中的应用。基于此,采用两种建模方式生成了轴承故障信号,将其用于训练模型,并利用深度子领域自适应方法,缩小了模拟信号和真实信号间的差异,提升了模型对真实信号的诊断精度。首先,采用数学建模和基于LS-DYNA的有限元仿真两种方式建立了轴承故障仿真模型,以获取与实际场景相同工况下的轴承故障仿真加速度信号;其次,针对仿真数据和真实数据存在差异的问题,利用子领域自适应方法得到了对齐仿真数据和实际数据的全局特征分布以及相关子领域的特征分布;最后,采用原始一维振动信号作为输入,在残差神经网络(ResNet)模型架构上完成了端到端的轴承故障分类工作;将德国帕德博恩大学采集到的轴承故障信号作为实验数据,对上述模型的有效性进行了验证。研究结果表明:相较于有限元仿真,数学建模生成的仿真信号能够较轻易地迁移到实际信号,在无标签数据场景下具有99.73%的轴承故障识别精度,体现了数学建模在无监督轴承故障诊断领域的广阔应用前景,是在真实工业系统和人工智能之间架起桥梁的关键技术。

基于Dyna-CLUE的厦门市土地利用变化模拟

选取厦门市2001、2007年的遥感影像数据,监督分类提取土地利用现状图.利用城市兴趣点(point of interest,POI)数据,提取了8种景观可达性因子以及数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据作为厦门市土地利用变化的驱动力因子;在此基础上并利用Getis空间自相关滤波模型改进传统逻辑回归模型,构建土地利用变化驱动力模型,表明模型整体精度达74.3%,受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积为0.884,以定量分析不同驱动力因子对厦门市土地利用空间变化的影响机制.利用Dyna-CLUE模型对厦门市2020年的土地利用变化的预测结果表明:厦门市未来新增建设用地主要集中于岛外辅城,整体土地供需矛盾突出,耕地保护压力日益增大,土地问题将是制约厦门未来城市社会经济发展的主要瓶颈.

基于LS-DYNA的PDC钻头受力模型分析与研究

金刚石复合贴片钻头(PDC)切削齿角度对工作效率和性能有着重要影响,利用钻头切削齿对岩石进行切削实验,分析了切削面积、接触弧长、抗钻强度和后倾角等因素对钻头受力的影响并建立了切削齿的综合受力模型。根据工件材料的测试数据,通过LS-DYNA仿真软件对PDC钻头单颗粒切削岩石过程进行了模拟仿真,采用自适应网格划分分离切削,实验结果与计算结果之间误差均在5%内。此研究为PDC钻头优化设计和应用推广提供了理论依据。

从LS-DYNA到PAM-CRASH的模型转换及侧面碰撞仿真

研究了有限元模型从LS-DYNA向PAM-CRASH的转换方法,利用该方法成功实现了某轿车整车模型的转换。在转换模型的基础上,通过加入车门内饰、假人和移动障碍壁模型,建立了完整的整车侧面碰撞模型。将仿真计算结果和整车试验测试数据进行比较,验证了模型的有效性。

基于ANSYS/LS-DYNA的自冲铆接铆钉腿部尖端几何参数的优化

近年来,自冲铆接作为一种新工艺越来越受到重视和青睐。本文利用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立的自冲铆接的二维有限元模型进行分析,对铆钉腿部尖端几何参数进行优化,得出了其最优的几何参数。

砂土-高密度海绵垫层棚洞力学特性研究

依托某隧道洞口工程,探究更为有效的落石冲击防护结构,采用1∶10几何相似模型试验与LS-DYNA数值计算方法,揭示落石冲击作用下砂土-高密度海绵复合垫层力学响应机理。模型试验结果表明:添加3、6 cm高密度海绵构成复合垫层,顶板腹部中心应力峰值由1.71 MPa依次下降至0.75、0.24 MPa,降幅为55.90%、86.43%。与试验等比数值计算结果表明:添加3、6 cm海绵构成复合垫层,顶板腹部中心应力峰值由1.13 MPa降至0.57、0.22 MPa,降幅可达49.73%、80.35%。实际工况数值计算结果表明:复合垫层棚洞应力水平大幅降低,板内应力整体较均匀且中心位置应力集中状态已基本消除,应力曲线已由纯砂土垫层的折线形式变化为波浪式,应力峰值由5.63 MPa降至1.77 MPa,降幅可达68.56%。位移峰值由-3.08 mm降至-2.51 mm,加速度峰值由514 m/s 2降至445 m/s 2。

基于ANSYS/LS-DYNA的破片侵彻靶板有限元建模

对ANSYS/LS-DYNA破片侵彻靶板有限元建模的几个重要方面作了分析,选取适合侵彻问题的SOLID164三维实体单元、Johnson-Cook材料模型,并对建模过程中的沙漏能控制、网格划分进行合理化建议。其步骤包括:设置单元属性、选择材料模型、定义沙漏能控制、划分网格等。