车轮径向疲劳试验的动力显式有限元算法 被引量：4

1

作者 覃海艺 吴会平 +1 位作者 贾敬华 马宁 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期626-630,共5页

由于静力隐式有限元算法很难准确模拟车轮径向疲劳试验,着重研究用动力显式有限元算法进行模拟的方法。论文详细介绍了车轮有限元网格、材料性能参数、轮胎简化、螺栓预紧、焊缝设置、转鼓转动、径向力加载等过程的设置方法及注意事项,... 由于静力隐式有限元算法很难准确模拟车轮径向疲劳试验,着重研究用动力显式有限元算法进行模拟的方法。论文详细介绍了车轮有限元网格、材料性能参数、轮胎简化、螺栓预紧、焊缝设置、转鼓转动、径向力加载等过程的设置方法及注意事项,列出车轮应力及表面压力的分布,提出判断分析结果合理与否的方法,最后详细介绍材料S-N曲线的选择方法,并对有限元分析及试验寿命结果进行比较,该动力显式模拟设置方法可得到较理想的分析结果。 展开更多

关键词 径向疲劳试验 动力显式算法 螺栓预紧 车轮表面压力 焊缝S-N曲线

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一种无条件稳定的结构动力学显式算法 被引量：7

2

作者 杜晓琼 杨迪雄 赵永亮 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期310-319,共10页

利用离散控制理论,针对结构动力学方程时间积分提出了一种新的无条件稳定的显式算法.新算法采用CR算法的速度和位移递推格式,同时利用Z变换获得算法对应的传递函数,进而根据极点条件推导了递推格式系数的具体表达式.然后,在其系数中引... 利用离散控制理论,针对结构动力学方程时间积分提出了一种新的无条件稳定的显式算法.新算法采用CR算法的速度和位移递推格式,同时利用Z变换获得算法对应的传递函数,进而根据极点条件推导了递推格式系数的具体表达式.然后,在其系数中引入了一个控制周期延长率的变量s,从而调节新算法的精度.理论分析表明无条件稳定显式新算法具有二阶精度、零振幅衰减率、无超调和自起步特性,且周期延长率可以用变量s控制,而CR算法只是本文新算法的特例.最后,确定了非线性刚度硬化系统的稳定性界限,并给出了使新算法精度达到较高的变量s的区间.算例分析表明,在此变量区间内取值时,新算法的精度要优于纽马克常平均加速度算法和CR算法. 展开更多

关键词 结构动力学显式算法 离散控制理论 算法设计 可控精度 无条件稳定

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基于动力显式算法的镍镀层钢带成形模拟 被引量：4

3

作者 张小兵 龙士国 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期83-86,94,共5页

利用LS-DYNA软件采用实体单元及动力显式算法模拟了镍镀层钢带深冲成形过程。板料与模具之间采用主从面对算法,摩擦力服从库仑摩擦定律,界面结合采用固连断开接触模型。结果表明:镀层与基体在深冲成形过程中不会出现界面失效,基体与镀... 利用LS-DYNA软件采用实体单元及动力显式算法模拟了镍镀层钢带深冲成形过程。板料与模具之间采用主从面对算法,摩擦力服从库仑摩擦定律,界面结合采用固连断开接触模型。结果表明:镀层与基体在深冲成形过程中不会出现界面失效,基体与镀层应力-应变分布以及材料流动规律大致相同,但镀层的应力-应变分布情况更复杂,表现为个别地方分布的不均匀;同时通过改变板料与模具间的摩擦因数,可减小摩擦有利于材料成形性能的改善。 展开更多

关键词 动力显式算法 镍涂层钢带 材料流动 LS-DYNA软件

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焊管FFX成形初成形段显式动力仿真及实验 被引量：3

4

作者 马立东 陈硕 孙跃文 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期207-210,共4页

针对直缝焊管FFX成形过程涉及复杂的非线性问题，对Ф168mm焊管FFX成形机组初成形段建立有限元模型，利用显式动力算法对直缝焊管FFX成形过程进行仿真计算，获得了初成形段钢带的等效塑性应变分布及几何变形。结果表明，FFX成形初成形... 针对直缝焊管FFX成形过程涉及复杂的非线性问题，对Ф168mm焊管FFX成形机组初成形段建立有限元模型，利用显式动力算法对直缝焊管FFX成形过程进行仿真计算，获得了初成形段钢带的等效塑性应变分布及几何变形。结果表明，FFX成形初成形段板带各位置截面的最大等效塑性应变集中在板带边缘区域，同时发现板带截面上等效塑性应变呈“L”状分布；板带的几何变形良好，变形均匀且边部曲线平滑，无边浪和鼓包等缺陷产生。将板带各成形截面在模拟仿真中得到的开口距离与实际测量中得到的开口距离进行了对比，结果表明最大相对误差为4．49％，取得了较高吻合度，验证了有限元模型的正确性。 展开更多

关键词 FFX成形 初成形 显式动力算法 等效塑性应变 几何变形

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板料成形动力显式有限元模拟 被引量：18

5

作者 余庆华 郑莹 +2 位作者 董湘怀 李尚健 李志刚 《塑性工程学报》 CAS CSCD 1999年第4期26-32,共7页

本文论述了板料成形过程计算机模拟的动力显式算法, 包括退化四节点壳单元应用、有限元计算模型建立及显式时间积分方法等,

关键词 塑性成形 动力显式算法 板料 成形 模拟

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动力显式有限元法辊弯成形全流程仿真技术研究 被引量：14

6

作者 尹纪龙 李大永 +1 位作者 彭颖红 王飞舟 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期36-39,共4页

辊弯成形是大位移、大转动、有限应变的过程,具有复杂的非线性特征,成形规律难以通过传统“试错法”把握。为避免成形缺陷,降低开发成本,采用有限元法对辊弯成形进行全流程仿真,可以准确预测辊弯成形过程中应力-应变分布与变化规律,辅... 辊弯成形是大位移、大转动、有限应变的过程,具有复杂的非线性特征,成形规律难以通过传统“试错法”把握。为避免成形缺陷,降低开发成本,采用有限元法对辊弯成形进行全流程仿真,可以准确预测辊弯成形过程中应力-应变分布与变化规律,辅助工艺设计与产品开发。采用动力显式算法,可以缩减计算规模,避免隐式算法的迭代收敛问题等限制,容易实现大规模并行计算,减少计算时间。通过对槽型件的辊弯成形进行全流程仿真实例,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 辊弯成形 全流程仿真 动力显式算法 有限单元法

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压边圈夹紧及拉延成形过程动力显式有限元模拟

7

作者 郑莹 董湘怀 +2 位作者 郑志镇 李尚健 李志刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期780-782,共3页

应用动力显式有限元方法模拟具有曲面压料面的压边圈夹紧及拉延过程时 ,在压边圈夹紧阶段 ,为克服工件高速运动时由于所受约束不足带来的惯性效应的不利影响 ,采用虚拟补实压边圈进行模拟 ;在随后的拉延阶段 ,恢复采用原来的压边圈以及... 应用动力显式有限元方法模拟具有曲面压料面的压边圈夹紧及拉延过程时 ,在压边圈夹紧阶段 ,为克服工件高速运动时由于所受约束不足带来的惯性效应的不利影响 ,采用虚拟补实压边圈进行模拟 ;在随后的拉延阶段 ,恢复采用原来的压边圈以及冲头、凹模进行模拟 。 展开更多

关键词 压边圈夹紧 成形过程 动力显式算法 有限元模拟 板料成形

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基于改进的显式算法对叶片模具翻转架的失效调查

8

作者 王景华 张磊安 +3 位作者 李成良 黄雪梅 刘卫生 李建伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期302-307,共6页

为对风电叶片模具翻转架进行失效调查,使用改进的显式接触算法对翻转座进行仿真分析。首先,对翻转架进行受力计算,选中6支座中的危险部件进行实体有限元建模。模型中,基于经典显式动力学算法使用重心位置映射的方法对网格单元的间隙变... 为对风电叶片模具翻转架进行失效调查,使用改进的显式接触算法对翻转座进行仿真分析。首先,对翻转架进行受力计算,选中6支座中的危险部件进行实体有限元建模。模型中,基于经典显式动力学算法使用重心位置映射的方法对网格单元的间隙变量进行改进,并据此进行网格仿真,最后得到翻转座受力云图。结果显示:施加在液压缸推杆的交变载荷诱发了推杆中部的断裂,且改进算法进一步减少了单元聂动,在计算稳定性上提高13%,计算次数提高6%,为大型部件的接触计算提供理论与应用借鉴。 展开更多

关键词 风电叶片 失效分析 有限元法 显式动力学算法 叶片模具

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复杂形状的中厚板件拉深成形动力显示有限元分析 被引量：1

9

作者 滕宏春 程丽 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期1250-1253,共4页

将厚向异性屈服函数、单元级双面接触算法的能够反映强烈弯曲效应的M ind lin曲壳单元模型引入动力显式中心差分格式的有限元算法,并组入自主开发的板成形CAE商品化软件KMAS系统中,建立对复杂形状的中厚板件拉深成形有限元模拟分析算法... 将厚向异性屈服函数、单元级双面接触算法的能够反映强烈弯曲效应的M ind lin曲壳单元模型引入动力显式中心差分格式的有限元算法,并组入自主开发的板成形CAE商品化软件KMAS系统中,建立对复杂形状的中厚板件拉深成形有限元模拟分析算法;在此基础上,以轿车摇臂厚板金件为例分析了材料厚向异性参数r值、凹模圆角以及压边力大小对此类成形件成形性的影响。通过数值模拟与实际拉深成形实验的对比,验证了本文方法的有效性;同时,结合实验研究了此类单元对工具弯曲圆角大小的适应性。 展开更多

关键词 中厚板 拉深Mindlin 曲壳单元 动力显式有限元算法

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单排球式回转支承动态力学性能研究 被引量：8

10

作者 李芃 汪敏 +3 位作者 戚晓利 冯建有 魏志刚 刘晓辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期89-93,共5页

应用ANSYS/LS-DYNA软件建立回转支承的多体动力接触有限元模型,采用显式动力学有限元算法,综合考虑载荷和转速对回转支承的影响,对回转支承的运转过程进行数值模拟,得出了单排球式回转支承在运转过程中滚动体的动态响应、应力分布及滚... 应用ANSYS/LS-DYNA软件建立回转支承的多体动力接触有限元模型,采用显式动力学有限元算法,综合考虑载荷和转速对回转支承的影响,对回转支承的运转过程进行数值模拟,得出了单排球式回转支承在运转过程中滚动体的动态响应、应力分布及滚道的米塞斯应力分布。并将计算结果与赫兹理论计算结果进行比较,验证了动态仿真的合理性,为回转支承的设计提供可靠的理论依据。 展开更多

关键词 回转支承 动态接触 显式动力学算法 有限元 动态响应

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芯棒形式对铜管绕弯成形质量影响的仿真研究 被引量：5

11

作者 唐鼎 李大永 彭颖红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期80-82,共3页

利用仿真技术对薄壁铜管绕弯成形中圆头、关节、曲面3种形式的芯棒对弯管质量的影响进行了研究。建立了基于显示算法的铜管弯管有限元仿真模型,并对模型进行了试验验证。验证结果表明,动力显式算法仿真模型可以较好地对铜管绕弯成形过... 利用仿真技术对薄壁铜管绕弯成形中圆头、关节、曲面3种形式的芯棒对弯管质量的影响进行了研究。建立了基于显示算法的铜管弯管有限元仿真模型,并对模型进行了试验验证。验证结果表明,动力显式算法仿真模型可以较好地对铜管绕弯成形过程进行模拟。利用该模型,对空调铜管弯曲成形常用的圆头芯棒、曲面芯棒和关节芯棒进行了仿真对比,分析了芯棒形式对成形关键参数——厚度减薄和截面畸变的影响。仿真分析结果表明:圆头芯棒最有利于减轻厚度减薄的情况;关节芯棒最有利于保持铜管截面形状;曲面芯棒有利于得到综合性能更好的弯管。研究结果为工程应用中芯棒形式的选择提供了理论依据。 展开更多

关键词 芯棒 薄壁铜管 动力显式算法 绕弯成形

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板料成形数值模拟有限元求解算法 被引量：6

12

作者 陆璐 王辅忠 王照旭 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期111-115,共5页

正确选用有限元求解算法是成形模拟成功的关键技术之一。阐述了板料成形数值模拟的4种有限元求解算法,即静力隐式算法、动力显式算法、静力显式算法和一步成形法,并对这4种算法进行了论述和比较,介绍了其在实际中的应用,探讨了在板料成... 正确选用有限元求解算法是成形模拟成功的关键技术之一。阐述了板料成形数值模拟的4种有限元求解算法,即静力隐式算法、动力显式算法、静力显式算法和一步成形法,并对这4种算法进行了论述和比较,介绍了其在实际中的应用,探讨了在板料成形模拟中如何选择有限元算法进行可靠、高效的有限元分析。 展开更多

关键词 板料成形 有限元 静力隐式算法 动力显式算法 静力显式算法 一步成形法

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斜交装配式简支梁桥地震非均匀碰撞效应

13

作者 亓兴军 孙庆凯 曹三鹏 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2015年第5期65-72,共8页

鉴于地震作用下斜交梁桥的不规则平面旋转位移使得应用接触单元法计算斜交梁桥碰撞效应存在一定的局限性,为了探讨三向地震作用下斜交装配式简支梁桥的地震碰撞力、梁端应力和墩底应力的非均匀分布规律,提出了采用显式动力接触算法计算... 鉴于地震作用下斜交梁桥的不规则平面旋转位移使得应用接触单元法计算斜交梁桥碰撞效应存在一定的局限性,为了探讨三向地震作用下斜交装配式简支梁桥的地震碰撞力、梁端应力和墩底应力的非均匀分布规律,提出了采用显式动力接触算法计算斜交梁桥地震碰撞效应的数值模拟方法。结果表明:斜交简支梁桥横桥向的碰撞比纵桥向的碰撞更加剧烈;桥台背墙对边主梁的碰撞力大,对中间主梁的碰撞力小;桥面两侧的梁间碰撞力大,桥面中心线的梁间碰撞力小;挡块根部受到的碰撞力大,相应部位的边主梁横向应力大;挡块端部受到的碰撞力小,相应部位的边主梁横向应力小;碰撞对台柱底部几乎没有影响,斜交梁桥的地震碰撞力分布极不均匀,总体上表现出"四角四边大,中间部位小"的特点。 展开更多

关键词 斜交简支梁桥 地震碰撞效应 显式动力接触算法 非均匀分布

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地震作用下曲线梁桥非均匀碰撞效应研究 被引量：15

14

作者 亓兴军 申永刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期72-76,共5页

曲线梁桥在地震作用下产生的不规则平面旋转位移使得应用碰撞单元法计算曲线梁体碰撞效应存在一定的局限性,为了探讨曲线梁桥地震碰撞效应的非均匀分布规律,提出了采用显式动力接触算法计算曲线梁桥地震碰撞效应的数值模拟方法,并分析... 曲线梁桥在地震作用下产生的不规则平面旋转位移使得应用碰撞单元法计算曲线梁体碰撞效应存在一定的局限性,为了探讨曲线梁桥地震碰撞效应的非均匀分布规律,提出了采用显式动力接触算法计算曲线梁桥地震碰撞效应的数值模拟方法,并分析曲线连续梁桥碰撞效应引起的主梁、挡块和桥墩的冲击地震反应特点。结果表明,主梁与桥台胸墙的碰撞作用限制了主梁的切向位移,使得固定墩墩底弯矩小于不考虑碰撞时的墩底弯矩。碰撞后梁端截面顶板正应力和曲线内外侧挡块径向应力的分布严重不均匀,梁端截面悬臂翼缘的正应力明显小于腹板间顶板的正应力,曲线外侧挡块的径向应力显著大于内侧挡块的径向应力。地震碰撞作用使得主梁的最大拉应力和压应力通常会发生在梁体曲线的内外侧。这为合理解释曲线连续梁桥在强震下的碰撞破坏震害现象提供了理论指导。 展开更多

关键词 曲线梁桥 地震碰撞效应 显式动力接触算法 不均匀分布

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三维板料成形过程的数值模拟 被引量：5

15

作者 叶又 彭颖红 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期6-9,共4页

由于众多非线性因素的影响，使得静力平衡迭代算法的收敛性难以保证．而采用基于动力学方程的中心差分显式积分方法可以得到良好的数值结果．讨论了动力显式算法的求解过程、时间积分步长的选取、接触处理以及回弹计算等与静力平衡算法... 由于众多非线性因素的影响，使得静力平衡迭代算法的收敛性难以保证．而采用基于动力学方程的中心差分显式积分方法可以得到良好的数值结果．讨论了动力显式算法的求解过程、时间积分步长的选取、接触处理以及回弹计算等与静力平衡算法存在较大差异的问题．算例和实验结果表明，动力显式算法是可行的，但仍存在一些尚需解决的问题． 展开更多

关键词 金属 薄板 数值模拟 动力显式算法 板料成形

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直缝焊管排辊成形有限元仿真研究 被引量：5

16

作者 蒋劲茂 彭颖红 +2 位作者 李建新 韩建增 熊建辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期5-8,共4页

为了更好地了解板带的成形规律,避免产品缺陷,针对直径为273mm的焊管排辊成形机组建立了基于Updated-Lagrangian法的弹塑性大变形有限元模型,并采用动力显式算法进行了全流程的ERW焊管排辊成形有限元仿真计算,分别得到了在不同成形段下... 为了更好地了解板带的成形规律,避免产品缺陷,针对直径为273mm的焊管排辊成形机组建立了基于Updated-Lagrangian法的弹塑性大变形有限元模型,并采用动力显式算法进行了全流程的ERW焊管排辊成形有限元仿真计算,分别得到了在不同成形段下管坯的花型、横向等效塑性应变和纵向应变。模拟结果表明,在排辊成形过程,板带边缘、中心以及与BreakDown轧辊接触的区域存在较大的加工硬化;在整个变形区内板带边缘和中心的纵向相对应变较小,可以防止边缘出现起皱、鼓包。 展开更多

关键词 排辊成形 直缝焊管 动力显式算法 等效塑性应变 起皱

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中厚板轿车摇臂件拉深成形有限元模拟分析 被引量：4

17

作者 滕宏春 李凯 +1 位作者 林桂霞 胡平 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期22-25,共4页

将厚向异性屈服函数、单元级双面接触算法的能够反映强烈弯曲效应的Mindlin曲壳单元模型引入动力显式中心差分格式的有限元算法,建立对复杂形状的中厚板件拉深成形有限元模拟分析算法;在此基础上,以轿车摇臂厚板金件为例,分析了材料厚... 将厚向异性屈服函数、单元级双面接触算法的能够反映强烈弯曲效应的Mindlin曲壳单元模型引入动力显式中心差分格式的有限元算法,建立对复杂形状的中厚板件拉深成形有限元模拟分析算法;在此基础上,以轿车摇臂厚板金件为例,分析了材料厚向异性参数r值、凹模圆角以及压边力大小对此类成形件成形性的影响。通过数值模拟与实际拉深成形实验的对比,验证了本文方法的有效性;同时,结合实验研究了此类单元对工具弯曲圆角大小的适应性。 展开更多

关键词 中厚板 拉深Mindlin 曲壳单元 动力显式有限元算法

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ANSYS/LS-DYNA在热镀锌板拉深成形中的应用 被引量：4

18

作者 张建卿 谢桂兰 安小军 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第6期51-53,60,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 拉深 界面结合力 动力显式算法 ANSYS/LS—DYNA软件

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强震下斜交刚构连续梁桥倒塌特性研究 被引量：3

19

作者 亓兴军 孙庆凯 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2015年第6期78-85,共8页

斜交桥的非对称支承特点使得其在地震作用下更容易遭受倒塌破坏,为探究斜交梁桥在地震倒塌过程中表现出的动态特性,建立一座斜交四跨刚构连续梁桥的精细化空间有限元计算模型,采用显式动力接触算法数值模拟强震下斜交箱梁桥的动态倒塌... 斜交桥的非对称支承特点使得其在地震作用下更容易遭受倒塌破坏,为探究斜交梁桥在地震倒塌过程中表现出的动态特性,建立一座斜交四跨刚构连续梁桥的精细化空间有限元计算模型,采用显式动力接触算法数值模拟强震下斜交箱梁桥的动态倒塌破坏特性,分析了主梁的不规则位移和梁端的碰撞现象。结果表明,斜交梁桥主梁在三向地震动作用下会发生水平面内旋转,不同地震动下主梁的旋转方向不同,梁体旋转过程中会与桥台发生碰撞,碰撞使得倒塌破坏过程中主梁靠近桥台的相对位移明显小于远离桥台的相对位移。梁端横截面碰撞力呈现不均匀分布,主梁锐角处碰撞力大于钝角处碰撞力,截面中心位置处很少发生碰撞,且碰撞作用会显著影响墩台的破坏顺序。墩台对主梁的碰撞实质上是桥梁下部结构对梁体的动态约束和阻挡限制,是主梁的动态约束边界条件。 展开更多

关键词 斜交梁桥 地震碰撞 显式动力接触算法 不均匀分布 动态约束边界条件

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复合材料层合板沉头螺栓接头拉伸性能试验与有限元仿真 被引量：4

20

作者 李小强 冯丽 +3 位作者 翟雨农 李东升 尹玉 王亮 《航空制造技术》 2017年第22期36-44,共9页

根据ASTM标准设计了复合材料沉头螺栓单钉单搭接头拉伸性能试样,并完成试验件的制备和挤压性能试验。试验过程中采用非接触全场应变测量系统(VIC-3D)对载荷-位移曲线、表面应变场、沉头板上表面面外位移等试验数据进行了采集。基于Abaqu... 根据ASTM标准设计了复合材料沉头螺栓单钉单搭接头拉伸性能试样,并完成试验件的制备和挤压性能试验。试验过程中采用非接触全场应变测量系统(VIC-3D)对载荷-位移曲线、表面应变场、沉头板上表面面外位移等试验数据进行了采集。基于Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit模块建立了复材接头单向拉伸的静力隐式和动力显式三维有限元模型,利用模型搭接区域的变形对试验结果进行验证。采用静力隐式算法所得接头挤压刚度和层合板上表面末端面外位移与试验值的误差分别为14.4%和20.5%;采用动力显式算法所得接头挤压刚度和层合板上表面末端面外位移与试验值的误差分别为13.1%和11.9%。采用动力显式算法精度较高,而且其在接触建模时稳健性很强,可用于后续多钉连接接头以及整体壁板等大型复杂结构建模。 展开更多

关键词 复合材料层合板 沉头螺栓连接 动力显式算法 静力隐式算法 有限元分析

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