基于LS—dyna的油菜单圆盘开沟器切削土壤动态仿真

开沟器是油菜播种机的核心部件,它影响着播种机的工作性能、油菜出芽率。为改善开沟器的入土性能和减小开沟器工作阻力,本文运用LS—dyna软件对小型手扶式油菜播种机的开沟器切削土壤进行仿真。结果表明:开沟器以0.84m·s-1前进和15rad·s-1旋转时,单个开沟器切削土壤的切削力最大值为11.8N;土壤的最大等效应力主要集中在开沟器与土壤的接触位置处。通过理论计算验证仿真的合理性,此研究为油菜播种机参数优化设计提供参考。

基于LS—dyna的双圆盘开沟器切削过程的仿真

为提高有限元法在复杂土壤环境切削过程的仿真精度,建立接近土壤的实际模型,了解茎秆混合物对切削阻力的影响。本文运用LS—dyna软件对小型手扶式油菜播种机的开沟器切削茎秆和土壤的混合物进行仿真。结果表明:开沟器以0.84m·s-1前进和15rad·s-1旋转时,单个开沟器切削土壤的最大切削力为24.5N;切削茎秆和土壤的混合物时的最大切削阻力为573N。通过理论计算验证仿真的合理性,此研究为油菜播种机参数优化设计提供参考。

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的深孔分段爆破模拟优化研究

本研究以某钨矿深孔分段爆破成井项目为背景,利用LS-DYNA非线性动力有限元软件进行了深孔一次凿岩分段爆破条件下的段高参数优化模拟。通过比较不同掏槽孔微差起爆顺序,发现相邻炮孔同时起爆的掏槽效果优于对向炮孔同时起爆的效果。研究结果揭示了随着段高的增加,装药量及岩石的炸药单耗同步增加。特别在2.3 m和2.6 m段高成井时,不仅成井效果较好,而且飞石产生较少。工业试验进一步验证了模拟结果的准确性,证实采用2.6 m分段高度进行分段爆破在实际工程中能够达到较佳的爆破效果。这些研究成果不仅为该钨矿深孔分段爆破成井项目提供了科学依据,同时也为类似工程提供了宝贵的经验和方法参考。

基于LS-DYNA的ECC管桩的抗冲击性能分析

为研究工程水泥基复合材料(Engineering Cementitious Composite,ECC)管桩的抗冲击性能,采用Ansys/LS-DYNA对管桩受竖向落锤冲击作用进行模拟。基于静态拉压试验和动态压缩试验获得关键参数,建立ECC管桩的HJC(Holmquist-Johnson-Cook)本构模型,通过霍普金森压杆试验(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)验证有限元模型的正确性。对不同锤体质量和冲击速度组合的管桩模型进行参数化分析,得到管桩在不同冲击能量下的位移、能量时程曲线和有效塑性应变图等动力响应。结果表明:在竖向冲击作用下,ECC管桩的最大残余变形只有高强混凝土(High-Strength Concrete,HC)管桩的66.0%,最小残余变形仅为HC管桩的13.7%;且ECC管桩释放的变形能占比平均为HC管桩的6.26倍。表明ECC管桩较HC管桩有更好的抗损伤能力和弹性恢复能力。

基于ANSYS/LS-DYNA的空拔钢管有限元分析

应用三维非线性有限元分析技术,利用ANSYS软件的LS-DYNA模块动态模拟了空拔钢管的整个过程,得到了各场量的分布,进而分析了产生横裂、纵裂等实际问题的机理,根据拔制力的变化规律,将拔制过程分为起始、流动、稳定3个阶段,并得出了工艺参数(模锥角、摩擦系数、壁厚)与拔制力的关系,为优化模具结构和进行空拔钢管工艺设计提供了依据。

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ANSYS/LS-DYNA的护栏冲击模拟分析精度研究

借助ANSYS/LS-DYNA程序从网格密度、壳单元厚度方向的积分点个数、单元公式、接触类型、沙漏控制等五个方面,对碰撞模拟计算的精度和效率进行了探讨,得出主要结论为:①加密网格、增加壳单元沿厚度方向积分点的个数可以有效评估和提高计算精度,时间成本以N/l、积分点个数的幂函数方式增加;②B-T公式和H-L公式计算结果相差不大,B-W-C公式的计算结果用于指导设计是偏于安全的,计算效率按由低到高的顺序排列为H-L、B-T、B-W-C;③单面接触(ASSC)计算精度相对较高,可以作为接触类型计算结果的参考标准;通过合理设定主、从接触面,采用单向接触类型,可以提高计算效率,并提出了主从接触面的设定原则,结合理论与实践经验给出了相应的解释。

基于Ansys/LS-DYNA的缓冲气囊着陆过程仿真研究

目的以冲压式快速空投硬式气囊为研究对象,对气囊以特定角度着陆时的缓冲过程进行仿真分析。方法使用SolidWorks软件建立气囊的仿真模型,然后使用Ansys/LS-DYNA有限元分析软件,分别从气囊的材料定义、有限元模型的构建和仿真结果分析等方面进行仿真研究,并得出冲压式快速空投气囊着陆过程中应力应变的动态参数,以及货物和气囊的冲击加速度波动曲线。结果气囊在偏离竖直轴15°着陆缓冲过程中,在0.077 207 s时,地面与气囊的棱接触处受到的最大应力为1.47MPa,此时对应的最大应变为0.479 614 m。结论冲压式快速空投气囊在偏离竖直轴15°着陆时,气囊所受的最大冲击应力以1.47 MPa为标准,可更好地确定空投物体的质量,并且可以针对性地加强对气囊应力应变较大区域的防护,防止气囊在冲击过程中破坏。

基于ANSYS/LS-DYNA的带冠叶片碰撞振动特性的有限元分析

利用Ansys软件建立了带冠叶片组的三维有限元计算模型,并结合LS-DYNA软件进行了显式动力学碰撞分析,研究了碰撞阻尼减振效果与冠间间隙、激振力相位差和激振力幅值等振动系统参数之间的对应关系.结果表明:带锯齿型冠叶片间的碰撞阻尼可以有效抑制系统的振动,具有较明显的减振效果;有限元分析结果与相关的试验研究结果一致,证明所采用的有限元分析模型及方法是可行的.

ANSYS/LS-DYNA在跌落仿真中的应用

跌落过程通过利用ANSYS/LS-DYNA的结构动力分析功能进行仿真,可以清晰地展 示在跌落过程中的应力、变形随时间的变化,并可检验通过改变结构以实现其在跌落 过程中的安全性。

基于ANSYS/LS-DYNA的包装件跌落仿真分析

基于有限元理论,对包装件跌落冲击进行仿真分析。以Pro/E、ANSYS/LS-DYNA软件为开发平台,模拟包装件受到冲击时的力学性能和动态特性,设计合理的缓冲结构形式,运用试验的方法来验证设计的可靠性。

基于ANSYS/LS-DYNA的松土刀切削土壤有限元仿真

利用ANSYS/LS-DYNA,对四刀松土刀和六刀松土刀在不同转速下切削土壤的过程进行数值模拟,对不同转速下松土刀的阻力和功耗进行分析。仿真结果表明:两种松土刀在以1m/s前进速度下,转速低于45rad/s时,其阻力随着转速的增加而增加,在4 5 rad/s左右时达到最大值,之后阻力随转速增加而减小;同时,根据可决系数拟合出阻力-转速曲线,建立了拟合方程,并对不同转速下的功耗进行分析,发现功率和阻力具有相同的规律。对于不同排列的松土刀,六刀切削土壤时比四刀切削更加稳定和高效,但是所受的平均阻力和功耗更大。仿真数据分析结果可为实际生产中松土作业提供参考。

基于ANSYS/LS-DYNA的准双曲面齿轮动力学接触仿真分析

利用ANSYS/LS-DYNA对准双曲面齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布及边缘接触情况。

基于LS-DYNA的掘进机截割头截割过程模拟

应用显示动力学对掘进机截割头截割煤岩的过程进行模拟,以Pro/E、ANSYS/LS-DYNA12.1为分析工具,分截割头横切和钻进煤岩2种工况进行模拟,对结果进行后处理,得到截割头截割煤岩时截割头受到外力的情况,并对其受力情况进行分析比较。

基于ANSYS/LS-DYNA的码头基桩完整性检测的数值模拟和方法研究

以一维应力波理论为基础,运用ANSYS/LS-DYNA显式分析方法,对脉冲荷载作用下的码头基桩完整性检测进行了数值模拟,并对得出的模拟结果进行信号处理,总结得出一种新的码头基桩检测方法。最后将数值模拟曲线与实测曲线进行对比,发现两者取得较好一致,表明数值模拟和检测方法是可靠的,对提高码头桩基检测结果的准确性具有较重要的意义。

利用LS-DYNA的破片侵彻靶板有限元分析

基于LS-DYNA的破片侵彻靶板有限元分析分为前处理、求解和后处理。前处理设置单元属性,构建模型,划分网格、定义接触、初始条件、载荷及约束、求解时间和输出文件等。用LS-DYNA修改前处理输出文件,进行递交运算。再用LS-PREPOST刷新速度、查看结果,动画模拟过程,得出能量、速度、冲击力、应力等变化曲线。并以球形破片侵彻靶板为例进行了分析和验证。

基于Ls-Dyna的高能射流式冲击器活塞杆回程应力分析

针对在钻探实践中高能射流式冲击器的活塞杆频繁出现尾部塑性变形严重影响冲击器工作性能和整体寿命的现象,拟对活塞杆进行优化改进。利用非线性动力学仿真软件Ls-Dyna对活塞杆的回程撞击缸体进行数值模拟和优化分析,并进行了室内试验,结果表明:冲击末速度为4 m/s,活塞杆回程撞击缸体强制停止运动瞬间,尾部产生的应力集中值为3 339.28 MPa,导致其破坏;优化改进后,活塞杆上下端直径比为17/16、尾部圆弧直径为60 mm,活塞杆体内的应力集中值为1 419.66 MPa,较改进前活塞杆的应力集中值减小58%。试验验证表明,优化后的活塞能大幅提高使用寿命和耐久性。

碎土型犁体曲面作业过程的仿真分析—基于ANSYS/LS-DYNA

在农机作业中,铧式犁主要是通过犁体曲面完成对土壤的切土和翻垡,达到土壤耕作的目的。犁体曲面的参数对铧式犁的工作性能和动力消耗都有较大的影响。为此,利用数学建模中参数化建模的方法对碎土型犁体曲面进行建模,并对犁体曲面耕翻过程进行动力学仿真分析,得出优化的曲面参数及其各项参数对犁体曲面工作性能(牵引阻力、翻垡性能)的影响,从而达到对铧式犁优化设计的目的。

ANSYS/LS-DYNA在热镀锌板拉深成形中的应用

根据连续介质力学及有限元理论,运用动力显式算法建立有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件模拟镀锌薄板的拉深过程,分别采用不同的界面结合力进行拉深过程模拟,确定板料和镀锌层的界面结合力,并对钢板和镀锌层的应力结果进行比较分析,所得结果可为生产实际提供指导。