薄壳结构跌落冲击仿真与试验研究

为了验证薄壳结构跌落冲击问题动态数值仿真的方法途径,设计制作了带有配重的薄壳结构,测定了材料主要力学性能,利用非线性有限元软件对该结构进行单次和累积结果的多次跌落冲击数值仿真,并进行了验证试验。对该结构的跌落冲击过程、典型位置的加速度响应、塑性变形的仿真、验证试验结果进行了对比分析,结果表明：采用的数值仿真方法和途径能够较好地研究分析薄壳结构的跌落冲击及其他同类问题。     

路面对坦克火炮动态特性影响的计算机模拟

就不平地面行驶时坦克火炮系统的动态特性进行了动力学建模和仿真,主要包括:通过随机抽样法建立双侧不平地面模型,采用状态方程法建立三维车体、双侧任意车轮、任意位置座椅在内的坦克底盘的振动模型、火炮的运动模型,并编制相应的程序进行了仿真。将路面-坦克-火炮相互作用过程体现出来,更加全面和客观地反映了坦克行进过程中火炮的动态特性,比实车测量法获得火炮运动特性的方法更为高效和系统,对于坦克火控系统的综合仿真有着积极的作用。     

履带车辆水泥路面的牵引力-滑转率关系的计算与试验

为了研究履带车辆在水泥路面的行驶特性,主要是分析计算其直线行驶时的履带牵引力与滑转率的关系,建立了履带地面牵引力和滑转率的关系模型。首先根据接地压力试验测试结果建立了半经验接地压力计算模型;然后假设履带与水泥地面之间的摩擦因数随正压力、滑动速度和路面性质等因素变化而建立了摩擦因数的修正模型;最后结合接地压力、摩擦因数与牵引力的计算公式得到了履带地面牵引力和滑转率的关系模型。将地面牵引力的计算结果与实车测试结果进行了对比,两者的一致性验证了所建立的计算模型具有可信性。     

一类装甲车辆对不平路面的激励响应模型

研究内容为(轮式、履带)车辆在不平路面行驶和通过障碍时的平顺性问题。利用状态方程法建立了包括随机和确定路面轮廓、3维车体等较为通用的车辆行驶平顺性模型。并针对行驶振动中车轮与悬架的碰撞建立了专门模型。对某型装甲车辆进行了计算机仿真和验证,对模型的精度和有效性进行检验和评估。结果表明所建立的车辆-地面系统模型是有效的。该模型和建模采用的方法为装甲车辆的系统设计和动力学分析提供了一条途径。     

测试轮直径对路面不平度测试精度的影响

在加速度信号的路面不平度测量过程中,由于测试轮的几何外形对路面的滤波作用,会对功率谱密度的测量产生误差。为解决这一问题,在仿真环境下,通过测量在给定路面等级的随机路上行驶的测试装置测试轮的响应,研究不同直径的测试轮对同一路面不平度的滤波作用,分析其影响关系,从而为路面不平度测试装置测试轮轮径的选择提供参考。     

高速履带车辆在坚实地面转向机理研究

运用系统分析的方法,研究坚实地面条件下高速履带车辆转向过程理论及其计算机仿真。以履带滑动转向理论为基础,考虑影响履带车辆转向的诸多因素(质心位置、负荷分布等),建立了履带车辆转向过程动力学模型。并为求解模型中的微分一代数混合方程,编写相应程序进行了仿真计算,对高低速2种情况下高速履带车辆的转向过程进行了计算机仿真实验,仿真计算的结果与实车野外实验的结果呈现一致性。特别在分析履带车辆高速转向过程中研究了离心力通过履带接地压力而对履带车辆转向过程的影响。     

Fluent在汽车气动特性研究中的应用

当车辆在空气中运动时,会受到空气的作用力,且空气阻力随车速的增加而迅速增加,从而对车辆高速行驶时的动力学性能产生显著的影响。计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）软件Fluent具有实体造型、空气动力学计算和计算结果图形化等功能,可以应用到对汽车气动特性的研究中。基于Fluent软件对汽车行驶的外流场进行了仿真,可以直观地得到外流场压力和速度的分布图,并通过计算结果相关数据对汽车气动特性进行了分析。结果表明：基于CFD软件的汽车外流场仿真结果与实际情况较为吻合,是汽车研发及改进过程的可行手段。