基于ANSYS/LS-DYNA的镁合金材料某无人机滑橇式起落架的跌落分析

【目的】铝合金起落架在使用过程中,由于其具有质量高的特点会给无人机带来很多不必要的动能损耗。【方法】课题组以某型号的植保无人机为研究对象,通过制作材料的平替和优化结构设计,使其达到使用要求。对无人机起落架进行UG设计建模以及ANSYS有限元分析,得到起落架对应的应力云图和变形云图。材料平替过程中,质量由铝合金的0.86kg下降到了稀土镁合金的0.68 kg,质量降低0.18 kg。【结果】通过LS-DYNA跌落仿真结果可知,最大变形为7.416 mm,最大应力为196.46 MPa,低于材料屈服强度极限,满足强度要求,且跌落速度对起落架的变形影响更大,可以为同类型产品设计提供思路。【结论】1)通过替换镁合金材料作为起落架制作材料,对比铝合金质量减轻了20.9%。2)通过建立滑橇式起落架落震仿真模型,并通过输入合理的材料应力-应变曲线符合起落架着陆过程中的实际情况,准确模拟了起落架的落震试验过程。3)通过仿真计算分析,发现其速度对跌落过程中起落架的变形影响远大于起落架承担载荷多少的影响。研究结果对后续起落架的设计和优化具有较大的工程实际应用价值。

碎石垫层地基对提高建筑物抗震能力的ANSYS/LS-DYNA显式积分程序模拟分析

为了验证设置碎石垫层的地基对上部建筑物的减振性能,用ANSYS10.0软件里的ANSYS/LS-DYNA显式积分程序对两种平面框架——地基设置碎石垫层的平面框架和地基未设置碎石垫层的平面框架进行地震响应模拟分析.在程序模拟中,将碎石垫层的厚度取为1 000 mm.由于整个碎石层相对厚度很小则其每一薄层动剪切模量取等值.模拟试验结果表明,在水平地震波的作用下,地基设置碎石垫层的平面框架的最大正位移较地基未设置碎石垫层的平面框架减少了56.08%,最大负位移减少了56.72%.因此,设置碎石垫层的地基在一定程度上有助于提高上部建筑物的抗震能力.

冲击回波法检测桥梁孔道注浆密实度的ANSYS/LS-DYNA数值分析

冲击回波法是以弹性波原理为基础,是桥梁孔道注浆密实度检测的新型无损检测方法。针对该方法的定量检测效果问题,采用有限元数值方法进行了模拟研究。详细介绍了一种基于ANSYS/LS-DYNA的有限元建模方法,通过孔道不同埋设深度作为变量,研究缺陷响应情况,为冲击回波检测方法的定量解译难题提供进一步的研究思路。

基于LS-DYNA的穿缸电连接器3O形密封圈的设计

穿缸电连接器应用于汽车双离合自动变速箱,密封圈是穿缸电连接器密封的关键零件之一。从密封圈的材料选择、关键尺寸确定、预压力的极限值等几个方面进行设计。采用LS-DYNA软件对密封圈对配过程的应力分布及装配力进行了CAE分析验证,满足设计要求。并对设计的3O形密封圈进行抗振动性、密封性、耐化学试剂性、耐高温老化性能综合实验评估,实验结果表明:设计的3O形密封圈满足业界标准,性能可靠,能够满足工业化生产的需求。

DW28型单体液压支架缸体瞬时动态特性的计算机分析

主要从机械振动理论角度,针对DW28型单体液压支柱在工作过程中,因过开采或者冒顶而引起冲击载荷,导致缸体因支柱内腔压力增大而胀缸或爆炸现象,构建冲击模型和主振动方程,借助LS-DYNA软件对缸体建立有限元模型,并对DW28型单体液压支柱冲击载荷下的冲击模型和有限元仿真分析的一致性进行验证。

袜机收放针机构的动力学分析与研究

为了提高袜机在袜跟、袜头高速编织时织针运动的稳定性,分析收放针过程中织针与挑揿针器的运动配合情况。运用ANSYS/LS-DYNA显性动力学分析程序模拟织针与挑、揿针杆之间的接触–碰撞,得到了挑揿针过程中织针的位移、速度、加速度随时间的变化曲线,能准确判断织针在挑揿针过程中的运动稳定性。

基于铝合金的电磁驱动锤击力建模及实验

以6061铝合金为研究对象,建立预测机械锤击力对工件表面形变的数学模型.对该模型进行LS-Dyna有限元分析,并搭建工业机器人和音圈电机组成的机械锤击装置,探究锤击力对工件表面形变和硬度的影响,进而验证和修正理论模型.结果表明:工件表面形变随锤击力增加而增大,有限元仿真结果与数学模型的预测结果较为相近,平均误差为9.05%;进一步通过对单点锤击实验结果分析得到锤击模型的修正系数为0.7.同时锤击力越大,表面硬度也越高,锤击力为69 N时,工件表面硬度提升90.45%.

炮弹倾斜侵彻平板数值模拟

应用ANSYS/LS-DYNA分析技术对炮弹侵彻平板进行数值分析,获取了炮弹侵彻平板的速度、加速度变化曲线和规律,以期为硬目标侵彻引信设计中的参数优化及抗高过载加速度传感器的选择提供理论依据.利用LS-DYNA有限元程序,建立材料的弹塑性模型,对高速炮弹侵彻均质平板问题进行了数值模拟.

基于LS-DYNA的DW28型单体液压支柱缸体瞬态特性分析

DW28型单体液压支柱在工作过程中,由于冒顶或者过开采产生的冲击载荷引起支柱内腔压力瞬间增大,导致缸体胀缸或爆炸。运用机械振动理论知识建立冲击模型和主振动方程,通过LSDYNA软件完成缸体有限元模型的建立及仿真,利用后处理器LS-PREPOST查看相应的应力和塑性应变规律,验证冲击模型和有限元仿真分析的一致性。

Kevlar/UHMWPE混杂纤维复合材料抗弹性能

研究芳纶/超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,简称“UHMWPE”)纤维层间混杂复合材料对防弹性能的影响,采用LS-DYNA非线性动态显式有限元软件对不同迎弹面及不同混杂比的复合材料进行理论分析,模拟弹头侵彻层间混杂复合材料靶板的过程,得出复合材料的应力和变形演化图。通过实验验证迎弹面以及混杂比对防弹性能的影响,研究纤维的断裂形貌,进一步分析靶板的破坏机理。结果表明:以芳纶纤维作迎弹面时混杂复合材料防弹性能较好,且混杂比为1∶2时复合材料整体防弹性能可进一步提升。

半挂车撞击公路护栏时的等效模型

为解决使用整体车碰撞能量计算公式,计算半挂车撞击护栏时的碰撞能量误差太大的问题,对半挂车撞击护栏时的等效模型进行研究。运用有限元分析软件LS-DYNA建立车辆-护栏碰撞分析模型,结合正交试验方法对整体车与半挂车撞击护栏时的运动特性及碰撞评价指标进行分析,通过将各碰撞评价指标与碰撞能量分别进行数值拟合,确定碰撞能量的等效评价指标。再以该等效指标为优化目标进行正交试验,通过对试验结果进行极差和方差分析确定半挂车的等效整体车模型。

大断面小净距隧道爆破施工合理间距及减振措施

小净距隧道在爆破施工过程中存在多次扰动问题,一方面隧道周边岩土体在多次爆破扰动下发生劣化,降低围岩承载能力,另一方面爆破振动会直接对既有隧道结构产生不同程度的影响甚至损坏,如衬砌结构开裂、剥落等。因此,合理设计隧道间距以及采取必要的减振措施对于提升隧道整体安全性能以及延长隧道服役性能至关重要。为研究不同围岩级别下隧道的合理间距,以义东高速西甑山公路隧道小净距段为工程依托,采用ANSYS LS-DYNA有限元动力分析程序建立小净距隧道爆破施工三维数值模型,重点研究Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ级围岩后行洞爆破施工下相邻先行洞振动响应规律,建立围岩级别、振速以及隧道间距内在关系式,结合衬砌结构振速限值划分合理间距,并探究减振孔在小净距隧道爆破施工中的应用,现场选取试验段开展先行洞振动监测并评价降振效果。研究表明:先行洞迎爆侧边墙位置振速值最大,以此为基础划分Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ级围岩下隧道合理间距分别为5.8,8.2,11.1 m,当间距小于该值时应加强监测并采取相应减振、加固措施;后行洞设置减振孔后,振速计算值、监测值相比未设置的减振率分别提高18.7%,32.6%,二者相差不大表明减振孔降振效果明显;实际监测振速最大值为3.49 cm/s,远小于7 cm/s的限值,先行洞二次衬砌振速值满足安全控制要求。

超高层中搭接墙转换结构的实用设计方法研究

超高层结构中经常会用到转换结构,近年来又出现了搭接柱和搭接墙转换结构,以实现柱或墙上下层错位不大时的变位转换。以某超高层实际工程为背景,重点阐述了搭接墙的工作机理,结合有限元软件LS-DYNA对搭接墙进行的非线性有限元分析结果,给出了工程应用的实用设计方法。并通过搭接墙的拟静力试验结果分析,验证了搭接墙是一种可靠的转换结构,给出的设计方法简单、实用。