火炮动态后坐装置有限元分析与优化

活塞缸是火炮动态后坐装置中的关键部件,其结构强度设计是整个实验装置强度设计的核心。利用I-DEAS软件,在对其进行实体建模和有限元网格划分的基础上,计算了活塞缸整体的应力应变值,得到了活塞缸工作时的应力应变图,并对其结构中应力状况恶劣的部位进行了结构优化。     

无后坐炮涡轮尾翼弹膛内流场数值模拟分析

为研究无后坐炮涡轮尾翼弹的内弹道特点,利用计算流体动力学软件Fluent对膛内流场进行仿真.通过建立二维轴对称流体计算模型,并利用用户自定义函数将内弹道方程组嵌入Fluent耦合计算.仿真得到了弹丸起动至弹底出炮口的膛内流场.根据仿真结果对膛内压力分布与气流作用于炮身的不平衡力进行分析,为无后坐炮的设计与优化提供了理论...     

线膛身管有限元网格参数化建模方法

为了精确快速地建立身管结构有限元网格模型,提出基于Python脚本语言操作单元和节点坐标的参数化建模方法,建立身管结构有限元网格模型。使用该方法能够精确地建立身管内膛(包含药室、坡膛和导向部)和外部轮廓的有限元网格模型,并进行参数化建模。以76 mm火炮身管为对象,建立身管与弹丸耦合的有限元模型,计算弹丸在身管内的全弹道运动过程,并结合相应实验进行验证。研究结果表明：该方法能够精确快速地建立身管结构有限元网格模型。     

枪弹不同姿态挤进膛内运动及枪口扰动分析

以某小口径弹道枪的枪弹和身管为研究对象,建立了枪弹-身管有限元模型,结合内弹道计算结果,仿真弹头加载膛压的方式,分析了弹头在膛内运动以及弹头以不同姿态挤进的过程.仿真结果表明:弹头的扰动与膛线导程的倍数(身管线膛长度)具有周期性变化的规律;姿态角过大对弹头的射击精度影响.研究结果可为身管-枪弹的匹配性设计与提高射击精度...     

有限元结构分析神经网络计算

采用精确积分四边形单元刚度矩阵,构造一种多层反馈神经网络以实现平面问题有限元结构分析,其中间层神经元联接权值为求解问题的单元刚度矩阵。分析和数值仿真结果表明,该神经网络稳定收敛于有限元模型解,为有限元结构分析并行计算提供一种新的方法。     

双层柱壳的流固耦合模态计算与试验研究

采用结构有限元和内域流体有限元的流固耦合计算方法,对球壳及其内域流体进行有限元离散计算,并将计算所得的模态振动频率与理论结果进行了比较.采用同样的方法,进一步对加筋双层圆柱壳进行了流固耦合的复特征值分析,并求解了其固有频率和振型.试验分别对双层柱壳充水和不充水情况下模态和模态频率进行了测量,结果证实了数值计算方法的正确性.     

不同加载方法对甲板大开口分段有限元计算的误差分析

利用ＭＳＣ－ＮＡＳＴＲＡＮ有限元程序模拟计算甲板大开口的应力．建立简单的总体和分段力学模型,采用不同的加载方法进行甲板应力计算,将局部应力计算结果与整体应力计算结果比较,得出各种加载方法有限元计算的误差,从而给出误差小、建模简单的局部分段模型加载的最佳方法．     

机组动态过程分析中处理转子运动的方法

分析军用便携式发电机组在单机供电及并联供电情况下的动态过程有利于提高其供电质量.采用有限元法计算电机动态过程需要在电机电磁场计算时实现转子的自由转动.从运动导电媒质中的电磁场方程出发,分析了固定坐标系求解方法及移动坐标系求解各方法的特点.针对军用便携式发电机组单机供电及并联供电情况下动态过程的特点分析,对各种处理转子运动的方法进行了比较,得出的结论对于研究军用便携式发电机组单机供电及并联供电情况时处理转子运动的方法选取具有理论指导意义.     

基于刚柔耦合的坦克炮发射动力学仿真分析

炮口扰动是影响坦克炮射击精度的重要因素,为研究弹丸出炮口瞬间的炮口扰动规律,基于多体动力学与有限元方法构建了坦克刚柔耦合的全车动力学仿真模型,该模型考虑了身管的柔性特性,对身管进行了模态分析,得到了身管的模态中性文件。通过仿真,对比了后坐部分最大后坐位移与最大后坐速度的试验值与仿真值,对刚柔耦合模型的仿真结果进行了验证。在此基础上,分析了刚性身管和柔性身管对炮口扰动的影响,结果表明：考虑身管柔性特性的刚柔耦合模型能够有效提高坦克炮射击仿真精度。     

基于有限元法的脉冲负载下高弹联轴器轴向力计算方法

以应用于脉冲柴油机发电机组中的高弹联轴器为研究对象,利用CATIA建立高弹联轴器的三维模型导入到Hyper Mesh中进行有限元网格划分,再将其有限元模型导入ANSYS中进行仿真分析,模拟其橡胶块在脉冲负载作用下的动态性能,对高弹联轴器在柴油机输出扭矩和脉冲负载同时作用时产生的轴向力进行仿真计算。结果表明:高弹联轴器在该工况下产生的轴向力较大,并且橡胶块在受交变应力作用时产生多应力集中点。仿真结果与Rivlin经典理论计算结果有较好的一致性,可为消磁舰船动力装置、消磁电站发电机组等场合下的弹性联轴器的选型设计提供参考。     

磁致伸缩作动器的设计与性能分析

在分析超磁致伸缩材料特性的基础上设计了一种微位移作动器.通过有限元分析,对作动器的结构进行优化,得到均匀的偏置磁场和激励磁场;设计了预压力加载结构和强制冷却结构.对该作动器的动、静态性能进行了测试,结果表明:作动器基本上工作在线性区域内,其位移伸缩量大,低频动态性能较好,高频谐波分量影响较小,相位延迟较小,同时也证明了对作动器的磁场分析和结构优化是正确的.     

2种结构驱动线圈对电枢受力的影响

介绍了电磁同步线圈驱动器工作原理,并利用有限元分析软件ANSYS建立驱动线圈的三维模型。在不同结构的驱动线圈的驱动下,分别对电枢所受电磁力进行仿真,得到电枢在不同情况下的受力变化规律;在加载情况完全一致的情况下,对比不同结构的驱动线圈对电枢的作用力,得出2层驱动线圈对电枢综合作用效果较好的结论。     

基于有限元的坦克变速箱体模态分析

建立了坦克变速箱体详细的有限元模型,采用Lanczos算法对箱体结构进行了模态分析,计算出了箱体结构的前16阶非刚体模态的固有频率及相应振型.分析结果显示了箱体各部分结构振动的强弱分布以及抗振薄弱区,为下一步的动态响应及动态修正提供了必要的依据.该分析结果也为变速箱故障诊断提供了参考依据.     

磁悬挂天平偏航电磁场的二维有限元分析

在磁悬挂天平偏航控制中,偏航线圈中的电流变化对模型姿态变化影响十分显著.为了提高天平的偏航控制精度,有必要对天平偏航电磁场进行更为精确的分析.该文采用有限单元法对磁悬挂天平偏航电磁场进行了分析,得到了比传统计算方法更为准确的结果,并在实验中进行了验证,从而为磁悬挂天平的偏航控制提供了参考.     

立式金属油罐罐壁与底板连接区域强度分析

采用ABAQUS大型非线性有限元软件,在弹性地基的假设下,对10000m3立式金属油罐进行了水试压状态下的强度分析,计算出两种地基条件下底板的轴向位移和罐壁与底板连接区域的应力分布,所得结果与前人研究成果基本吻合,验证了有限元分析的正确性。从罐壁与底板连接区域的应力曲线可以看出,地基状况对该区域的应力大小有着显著的影响,这为进一步研究复杂边界条件下罐底边缘应力分布以及罐基的优化设计提供了参考。     

复合土钉支护的有限元分析

复合土钉支护是从土钉墙的基础上发展起来的,它在一定程度上克服了土钉墙的缺点,是一种应用更加广泛的基坑支护新技术。通过建立有限元模型模拟了水泥土桩复合土钉墙的分步开挖与支护的过程,比较了复合土钉支护与土钉支护在土体位移、地表沉降、基底隆起及超挖引起的破坏形态的不同,研究了复合土钉支护的作用机理。结果表明:复合土钉支护能够充分调动周围土体共同作用,更加有效的控制了基坑变形,其支护效果明显优于一般的土钉支护。