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基于数字孪生理念的航空器火灾精细化仿真分析
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作者 宋洋 张鹏 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第7期150-157,共8页
为研究航空器在火灾事故中综合要素耦合作用下火灾特征及演化规律,以双层航空器A380为例,基于数字孪生理念结合航空器传感器数据建立集成化的航空器信息镜像数字模型,阐述数字孪生理念下的物理实体与虚拟空间的火灾仿真思路,以航空器客... 为研究航空器在火灾事故中综合要素耦合作用下火灾特征及演化规律,以双层航空器A380为例,基于数字孪生理念结合航空器传感器数据建立集成化的航空器信息镜像数字模型,阐述数字孪生理念下的物理实体与虚拟空间的火灾仿真思路,以航空器客舱行李火灾为例,采用火灾仿真软件对航空器火灾进行推演,得到CO体积分数、温度、能见度距离范围等火灾参数的时空分布数值。研究结果表明:当上层客舱中部位置发生行李火灾时,在航空器紧急事件疏散时间90 s内,在上层客舱中,除靠近火源点位置在44 s时该位置的能见度降至5 m以下,其余位置的火灾参数均未达到ASET(可用安全疏散时间)的判别标准,对人员无较大影响,在下层客舱中由于上下2层楼板的隔档,火灾参数并未发生明显变化。研究结果可为增强航空器火灾事故推演的分析能力提供参考。 展开更多
关键词 数字孪生 仿真分析 航空器火灾 数值模拟 火灾动力学
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多功能作业机旋耕作业仿真分析及试验
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作者 朱赞彬 严露露 +2 位作者 赵一名 冯世杰 闵筱筱 《农机化研究》 北大核心 2025年第8期232-237,共6页
多功能作业机具有体积小、质量轻、易操控等优点,搭载不同的作业机具可以完成旋耕、开沟、挖坑、打药和除草等作业。为此,利用LS-DYNA和HyperWorks软件分析了园林小型旋耕刀的结构形式,建立了其仿真力学模型,并结合土壤旋切过程的仿真结... 多功能作业机具有体积小、质量轻、易操控等优点,搭载不同的作业机具可以完成旋耕、开沟、挖坑、打药和除草等作业。为此,利用LS-DYNA和HyperWorks软件分析了园林小型旋耕刀的结构形式,建立了其仿真力学模型,并结合土壤旋切过程的仿真结果,分析了两种旋耕刀作业过程中的受力和形变。同时,试验验证了不同硬度作业土壤的旋耕作业效果,旨在为旋耕刀具结构的参数设计和选用提供参考。 展开更多
关键词 多功能作业机 旋耕作业 仿真分析 土壤力学 hyperworkS
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典型密闭小空间的氮气灭火效能分析与仿真
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作者 陈国锋 李盼 +3 位作者 俞健 黄琨 赵宗凯 张宇伦 《船海工程》 北大核心 2025年第2期1-5,共5页
针对舰船密闭空间火灾及氮气灭火效能问题,以舰船小型密闭空间为研究对象,研究氮气灭火系统效能。通过理论分析,确定火灾燃烧及氮气释放时空间内氧气浓度变化规律,考虑火源设置及不同燃烧条件下氧气含量变化。构建物理和数值模型,模拟... 针对舰船密闭空间火灾及氮气灭火效能问题,以舰船小型密闭空间为研究对象,研究氮气灭火系统效能。通过理论分析,确定火灾燃烧及氮气释放时空间内氧气浓度变化规律,考虑火源设置及不同燃烧条件下氧气含量变化。构建物理和数值模型,模拟小型房间火灾场景,设置不同灭火剂喷放时间,通过FDS对典型小空间的火灾场景进行数值仿真计算。结果表明,空间内的氧气浓度变化规律、燃烧终止时间的数值模拟结果与理论预测值一致,喷射时间越短灭火越早。 展开更多
关键词 氮气灭火系统 效能分析 理论计算 数值仿真
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半喂入式水稻收割机变速箱的数值仿真分析与优化设计研究 被引量:1
4
作者 吕尤 常影 +1 位作者 崔博 刘启蒙 《河北农机》 2024年第23期25-27,共3页
本文针对半喂入式水稻收割机变速箱的工作性能及其结构优化问题,开展了数值仿真分析与优化设计研究。首先,通过对半喂入式水稻收割机变速箱的结构和工作原理进行分析,本文从有限元分析(FEA)、多体动力学(MBD)和CFD(计算流体动力学)等多... 本文针对半喂入式水稻收割机变速箱的工作性能及其结构优化问题,开展了数值仿真分析与优化设计研究。首先,通过对半喂入式水稻收割机变速箱的结构和工作原理进行分析,本文从有限元分析(FEA)、多体动力学(MBD)和CFD(计算流体动力学)等多个方面,阐述了半喂入式水稻收割机变速箱的数值仿真分析的方法和特点;其次,本文以半喂入式水稻收割机变速箱的动力传动效率提升、噪音降低、耐用性增强作为目标,进行了半喂入式水稻收割机变速箱的优化设计研究;最后,本文探究了半喂入式水稻收割机变速箱原型的测试方法,并且阐释了其与数值仿真结果相互验证的过程。本文的研究内容能够为半喂入式水稻收割机变速箱的后续开发和设计奠定理论基础,提供必要的参考。 展开更多
关键词 水稻收割机 变速箱 数值仿真分析 优化设计 原型测试
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阪神地震中大开地铁车站震害机制数值仿真分析 被引量:112
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作者 庄海洋 程绍革 陈国兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期245-250,共6页
1995年阪神地震中,神户市的地下结构遭受了严重的破坏,尤其是地铁车站的破坏最为严重,其中大开地铁车站有一半以上的中柱发生坍塌,导致地面坍塌近2.5m。对大开地铁车站的震害进行了全面地描述,基于大型商用有限元软件ABAQUS,采用在该软... 1995年阪神地震中,神户市的地下结构遭受了严重的破坏,尤其是地铁车站的破坏最为严重,其中大开地铁车站有一半以上的中柱发生坍塌,导致地面坍塌近2.5m。对大开地铁车站的震害进行了全面地描述,基于大型商用有限元软件ABAQUS,采用在该软件上二次开发的土体非线性黏弹性动力本构模型模拟土在循环荷载作用下的动力特性,采用黏塑性动力损伤模型模拟混凝土在循环荷载作用下的拉、压应力-应变关系,对大开地铁车站的非线性地震反应进行了数值仿真分析,给出了破坏演化过程,把有限元分析的结果与大开地铁站的实际震害现象进行了对比,结果表明:数值仿真分析结果能够合理地解释大开地铁车站的主要震害现象,建模方法能够被用来进行地下结构的非线性地震反应分析。 展开更多
关键词 阪神地震 地铁车站 震害分析 数值仿真 ABAQUS
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基于LS-dyna和HyperWorks的大客车正面碰撞仿真分析 被引量:8
6
作者 王若平 陈豫 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期419-422,共4页
以某企业提供的6120型客车为研究对象,使用Hypermesh建立大客车的有限元模型。使用LS-dyna进行仿真计算,模拟出大客车在碰撞过程中的变形和加速度随时间的变化情况。根据仿真发现的问题,提出改进措施,并进行验证。结果证明:局部的结构... 以某企业提供的6120型客车为研究对象,使用Hypermesh建立大客车的有限元模型。使用LS-dyna进行仿真计算,模拟出大客车在碰撞过程中的变形和加速度随时间的变化情况。根据仿真发现的问题,提出改进措施,并进行验证。结果证明:局部的结构改善能提高客车的防撞性能,但要彻底的改善大客车的防撞性能,需要在客车整体结构上有较大改动。 展开更多
关键词 碰撞 仿真分析 LS-DYNA 大客车 hyperworkS
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核电子学电路仿真和数值分析综合实验方法 被引量:5
7
作者 刘易 侯会良 +3 位作者 王明 周建斌 周伟 王敏 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第11期143-146,156,共5页
在传统核电子学教学中采用电路仿真与微分方程数值解分析结合的教学方法。以核电子学中阻容反馈型反相放大电路为例,通过Multisim软件仿真和数值分析的方式分别对电路进行仿真和分析。在对比二者输出结果的同时提出需要分析的问题,引导... 在传统核电子学教学中采用电路仿真与微分方程数值解分析结合的教学方法。以核电子学中阻容反馈型反相放大电路为例,通过Multisim软件仿真和数值分析的方式分别对电路进行仿真和分析。在对比二者输出结果的同时提出需要分析的问题,引导学生深入讨论。这种理论分析与实践设计相结合的教学手段使学生加深对专业知识的理解、提高专业学习兴趣,而且还可以降低教学成本,提高教学效率。 展开更多
关键词 核电子学 数值分析 仿真实验 MULTISIM
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一种过约束并联机构受力的数值仿真分析方法 被引量:9
8
作者 赵永生 刘文兰 +2 位作者 许允斗 姚建涛 金林茹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1576-1583,共8页
鉴于目前对过约束并联机构进行受力仿真分析的研究非常少,提出了一种对该类机构受力的数值仿真分析方法。将机构的动平台、定平台及所有运动副视作刚体,将易产生空间复合弹性变形的分支杆视为柔性体,用虚拟关节代替外形复杂的运动副模型... 鉴于目前对过约束并联机构进行受力仿真分析的研究非常少,提出了一种对该类机构受力的数值仿真分析方法。将机构的动平台、定平台及所有运动副视作刚体,将易产生空间复合弹性变形的分支杆视为柔性体,用虚拟关节代替外形复杂的运动副模型,结合三维建模软件、ANSYS软件及ADAMS软件建立与理论模型完全一致的刚柔混合模型;仅改变驱动量使机构运动到指定位形,便能实现对机构在任意位形下的受力分析,避免了对机构的不同位形重建模型。采用该方法对三种类型的过约束并联机构进行了受力分析,分析结果验证了该方法的正确性,同时也表明该方法具有一定的通用性,且无需复杂的理论计算,便能获得过约束并联机构在任意位形下的驱动力和各关节约束反力大小,为此类机构的受力分析提供了便捷途径。 展开更多
关键词 过约束并联机构 数值仿真 受力分析 刚柔混合模型
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时域数值分析方法的核电子学仿真 被引量:4
9
作者 刘易 赵祥 +3 位作者 周建斌 周伟 王敏 马英杰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第9期96-100,共5页
采用时域数值分析方法,利用Excel软件内嵌的VBA功能或Matlab平台,模拟核信号发生、成形、基线恢复、重峰分离、谱数据处理等核电子学中典型电子电路与数据处理过程。建立仿真数学模型并对其进行数值分析,为解决实际核信号与数据处理问... 采用时域数值分析方法,利用Excel软件内嵌的VBA功能或Matlab平台,模拟核信号发生、成形、基线恢复、重峰分离、谱数据处理等核电子学中典型电子电路与数据处理过程。建立仿真数学模型并对其进行数值分析,为解决实际核信号与数据处理问题以及仪器的数字化提供重要的参考依据,同时为依赖于硬件设备的核电子学实验教学提供了高效、安全、低成本的新实验方法。 展开更多
关键词 时域分析 数值分析 核信号模拟 VBA仿真
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计算机数值仿真在汽车外流场分析方面的应用研究 被引量:15
10
作者 吕明忠 高敦岳 傅立敏 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期181-184,共4页
对汽车外流场的计算机数值仿真的过程和方法进行了探讨 ,并建立了两种车型的空气动力学模型 .通过对两种车型外流场的仿真计算 ,得到了它们的各种参数 ,借此对它们的空气动力特性进行了分析 ,取得了比较满意的结果 .
关键词 汽车 外流场 数值仿真 分析 计算机 CAD 空气动力学
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双盘悬臂转子轴承系统碰摩故障数值仿真与实验分析 被引量:7
11
作者 任朝晖 陈宏 +1 位作者 李鹤 闻邦椿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第17期1829-1833,共5页
分别建立了双盘悬臂转子轴承系统的力学模型、数学模型和碰摩力模型,同时利用转子碰摩故障的实验装置,研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特性,对中间盘碰摩时转子系统的动力学特性、悬臂盘发生碰摩时转子系统的动力学特性进行了进一... 分别建立了双盘悬臂转子轴承系统的力学模型、数学模型和碰摩力模型,同时利用转子碰摩故障的实验装置,研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特性,对中间盘碰摩时转子系统的动力学特性、悬臂盘发生碰摩时转子系统的动力学特性进行了进一步分析,数值仿真结果与实验结果一致,对实际工程中转子系统的安全稳定运行具有一定的实际参考价值。 展开更多
关键词 双盘悬臂转子轴承系统 碰摩故障 数值仿真 实验分析
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基于耦合分析法的涡轮增压器浮环轴承数值仿真 被引量:4
12
作者 胡辽平 龚金科 +3 位作者 贾国海 章滔 蔡皓 王曙辉 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期992-997,共6页
基于以往对涡轮增压器的耦合分析中大都忽略涡轮增压器轴承体的导热,或者将导热过程简化,得到的结果误差较大的实际情况,将涡轮增压器轴承体、浮环轴承、涡轮轴、润滑油、冷却水作为一个耦合体,考虑各部件及相应物理场间的耦合关系,采... 基于以往对涡轮增压器的耦合分析中大都忽略涡轮增压器轴承体的导热,或者将导热过程简化,得到的结果误差较大的实际情况,将涡轮增压器轴承体、浮环轴承、涡轮轴、润滑油、冷却水作为一个耦合体,考虑各部件及相应物理场间的耦合关系,采用耦合分析法建立涡轮增压器轴承体的三维非稳态耦合数值仿真模型。该模型以三维瞬态热传导模型、动压润滑模型和润滑油膜传热模型为基础,对某型涡轮增压器浮环轴承的热、润滑、摩擦耦合进行分析,得到浮环轴承的温度场和应力场,并用试验证实耦合仿真模型的正确性,为涡轮增压器的优化设计提供参考依据。 展开更多
关键词 涡轮增压器 浮环轴承 导热 耦合分析 数值仿真
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交变磁场测量系统数值仿真分析 被引量:8
13
作者 胡媛媛 罗飞路 +1 位作者 曹雄恒 康中尉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第6期48-50,共3页
利用有限元分析软件,建立了交变磁场测量系统的数值仿真模型。基于这个模型,分析了检测位置对确定缺陷大小和分布的影响,发现检测路径离裂纹中心越近,检测到的磁场分布信号越好;检测平面与工件表面间隔越小,B_z曲线越准确,但过小的间隔... 利用有限元分析软件,建立了交变磁场测量系统的数值仿真模型。基于这个模型,分析了检测位置对确定缺陷大小和分布的影响,发现检测路径离裂纹中心越近,检测到的磁场分布信号越好;检测平面与工件表面间隔越小,B_z曲线越准确,但过小的间隔却可能增大B_z曲线的噪声。同时研究了缺陷几何尺寸与表面磁场分布的对应关系,进一步验证了表面磁场曲线极值间隔与缺陷长度的对应关系;以及在确定缺陷长度的基础上,缺陷深度与B_z曲线极小值之间的一一对应。以上结论为识别缺陷特征专家系统的实现提供了理论依据。 展开更多
关键词 交变磁场测量系统 数值仿真分析 有限元 表面磁场 专家系统
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转子碰摩故障非线性特征的数值仿真分析 被引量:7
14
作者 王立平 叶佩青 +1 位作者 汪劲松 杨叔子 《汽轮机技术》 北大核心 2002年第1期31-33,共3页
在考虑到轴承油膜力作用的同时 ,构造了碰摩转子系统的动力学模型 ,并结合数值仿真计算对碰摩转子所表现出的动力学特性进行了研究 ,结果验证了碰摩转子模型的正确性 ,给转子的故障诊断提供了理论依据。
关键词 转子 碰摩 计算机仿真 数值仿真分析 汽轮机 非线性特征
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储罐地震易损性数值仿真分析 被引量:3
15
作者 孙建刚 张荣花 蒋峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期138-142,共5页
为了研究储罐的抗震性能,忽略储罐罐壁的质量,将储罐中的液体质量简化为三质点体系模型,地基土由两个弹簧和两个阻尼器模拟.考虑罐体的平动和转动,建立了在水平地震激励下储罐的动力方程;给出了随机变量的概率模型和基于易损性理论的失... 为了研究储罐的抗震性能,忽略储罐罐壁的质量,将储罐中的液体质量简化为三质点体系模型,地基土由两个弹簧和两个阻尼器模拟.考虑罐体的平动和转动,建立了在水平地震激励下储罐的动力方程;给出了随机变量的概率模型和基于易损性理论的失效概率计算方法.通过对大庆某油库2×104 m3和5×104m3两种大型储罐进行数值仿真方法的地震易损性分析.结果表明:随着地震烈度的增大,储罐的易损性逐渐增大;5×104 m3储罐的抗震性能要好于2×104 m3储罐;2×104 m3和5×104 m3储罐的主要失效模式分别是抗失稳和抗提离.由此可见从多个失效模式对储罐进行地震易损性研究比从单一失效模式进行易损性研究更加科学. 展开更多
关键词 储罐 数值仿真分析 失效模式 随机变量 地震易损性
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紫坪铺工程F_3断层大断面隧洞施工中塌方机理的数值仿真分析研究 被引量:5
16
作者 邓良胜 宋战平 李宁 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2002年第11期30-32,共3页
针对紫坪铺工程导流洞软弱破碎围岩稳定性问题,分析了#1导流洞F3断层处塌方形成的机理.分析表明,造成塌方的几个主要因素是:岩体参数、施工顺序和水的影响.对各因素对围岩结构的应力、变形的影响进行了有限元数值仿真分析.结果表明,软... 针对紫坪铺工程导流洞软弱破碎围岩稳定性问题,分析了#1导流洞F3断层处塌方形成的机理.分析表明,造成塌方的几个主要因素是:岩体参数、施工顺序和水的影响.对各因素对围岩结构的应力、变形的影响进行了有限元数值仿真分析.结果表明,软弱破碎岩体中大断面隧洞(室)开挖爆破施工中,开挖使围岩宏观物理力学参数急剧降低是导致塌方的主要原因之一;开挖中强调用新奥法及时支护限制围岩发生松动变形原则尤为重要;地下水的影响导致岩体物理力学参数降低,渗透水压力的变化进一步恶化了岩体的应力状况,也是导致软弱岩体大断面开挖中塌方的原因. 展开更多
关键词 紫坪铺工程 F3断层大断面 隧洞施工 塌方 数值仿真分析 软弱破碎围岩
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液氢液氧火箭发动机稳态数值仿真与故障分析 被引量:5
17
作者 刘冰 张育林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第6期15-19,共5页
根据发动机工作的物理过程建立了大型液氢液氧火箭发动机稳态故障的数学模型,数学模型包含了70个工作参数和45个干扰因素,采用了布罗伊登法求解。确立了各种故障的正确仿真机制,对计算结果进行了分析,并与试车结果相比较,吻合良好。
关键词 液氢液氧推进剂 火箭发动机 故障分析 数值仿真
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非线性结构平稳随机过程数值仿真分析 被引量:3
18
作者 缪莹赟 陈小安 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期523-528,共6页
平稳随机过程数值仿真分析因结构高度非线性因素而成为平稳随机振动分析中的难点,通常采用振型叠加法,将非线性结构简化为线性结构进行平稳随机过程数值仿真分析。为克服这一难点,文中以某一非线性预应力结构为例,首先采用谐波叠加法,... 平稳随机过程数值仿真分析因结构高度非线性因素而成为平稳随机振动分析中的难点,通常采用振型叠加法,将非线性结构简化为线性结构进行平稳随机过程数值仿真分析。为克服这一难点,文中以某一非线性预应力结构为例,首先采用谐波叠加法,将已知的频域内功率谱密度曲线转化为时域内的加速度曲线,然后通过中心差分法,对非线性结构进行平稳随机过程数值仿真分析,并对数值仿真分析中存在的关键性技术进行探讨。结果表明,对具有预应力的非线性结构,振型叠加法在一定程度上能够反映结构的动力学特性,但不能反映结构的非线性特性,而中心差分法能更精确地反映非线性结构在随机激励下的动力学特性。通过分析,文中针对非线性结构平稳随机过程数值仿真分析,提出一种综合振型叠加法和中心差分法的有限元分析方法,目的在于解决平稳随机过程数值仿真分析中结构的高度非线性因素,为高度非线性预应力结构的平稳随机过程数值仿真分析提供一种新思路。 展开更多
关键词 随机振动 非线性结构 预应力 数值仿真分析
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木塑挤出成型特性分析与影响因素数值仿真研究 被引量:1
19
作者 刘亚秋 李明 孙垚 《安徽农业科学》 CAS 2014年第3期823-827,共5页
[目的]为木塑型材生产提供合理的工艺控制参数,提升木塑挤出型材的质量。[方法]针对木塑挤出成型工艺控制问题,从木塑熔融体到挤出成型的工艺特性角度进行了分析研究,重点得出了模具域熔融体流场(温度分布、压力分布)与剪切率(流速)的... [目的]为木塑型材生产提供合理的工艺控制参数,提升木塑挤出型材的质量。[方法]针对木塑挤出成型工艺控制问题,从木塑熔融体到挤出成型的工艺特性角度进行了分析研究,重点得出了模具域熔融体流场(温度分布、压力分布)与剪切率(流速)的关系特性及工艺阀值特征。通过建立单螺杆挤出机计量段和法兰处三维计算模型,对木塑挤出成型的若干典型工况流场进行了数值仿真。[结果]在一定的工艺阀值条件下,加热段的温度扰动对熔融体流场影响不大,而螺杆转速对流场影响较大,随着螺杆转速的增大,计量段压力逐渐减小,剪切率线性增大,粘度减小。[结论]验证了该文分析结论的正确性和一致性,根据分析结果得到较理想的木塑挤出工艺控制参数。 展开更多
关键词 木塑挤出机 熔融体流场分析 数值仿真
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航空大壁板装配连接局部变形数值建模与仿真分析 被引量:5
20
作者 康永刚 李春生 +2 位作者 陈希多 罗群 党晓娟 《航空制造技术》 2020年第3期45-52,共8页
航空大壁板是构成飞机气动外形的重要组件,具有尺寸大、薄壁刚性弱的特点,在自动钻铆装配连接过程中极易产生装配变形,包括壁板整体弯扭变形、铆钉周边缺陷。通过大壁板试验测试发现了一种沿长桁轴线局部下陷的变形。该变形问题产生原... 航空大壁板是构成飞机气动外形的重要组件,具有尺寸大、薄壁刚性弱的特点,在自动钻铆装配连接过程中极易产生装配变形,包括壁板整体弯扭变形、铆钉周边缺陷。通过大壁板试验测试发现了一种沿长桁轴线局部下陷的变形。该变形问题产生原因复杂并直接影响后续装配环节,是一个自动钻铆工艺与铆钉及其被连接件弹塑性变形之间强耦合问题。针对该变形问题,依据构建的自动钻铆工艺模型结合有限元数值仿真分析,对典型的飞机壁板多钉铆接组件结构变形问题进行仿真预测研究。通过讨论分析给出了导致局部变形问题的工艺因素,为飞机壁板自动钻铆工艺优化提供了理论依据,并与试验结果进行对比验证了预测模型的有效性。 展开更多
关键词 飞机壁板 装配铆接 变形分析 数值建模 有限元仿真
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