刚塑性圆板受水下爆炸载荷时的动力响应 被引量：22

1

作者 谌勇 唐平 +1 位作者 汪玉 杨世全 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期90-96,共7页

分析了简支刚塑性圆板受水下爆炸载荷时的塑性动力响应。考虑到流固耦合作用,应用Taylor平板理论求水下爆炸压力,用刚塑性法分析了圆板的永久变形场,引入膜力因子考虑了圆板大变形时的膜力效应。计算结果同用ABAQUS程序的计算结果进行... 分析了简支刚塑性圆板受水下爆炸载荷时的塑性动力响应。考虑到流固耦合作用,应用Taylor平板理论求水下爆炸压力,用刚塑性法分析了圆板的永久变形场,引入膜力因子考虑了圆板大变形时的膜力效应。计算结果同用ABAQUS程序的计算结果进行了比较,表明不考虑空泡时所得结果较精确。最后考察了流固耦合作用及空泡对结构响应的影响。 展开更多

关键词 固体力学 动力响应 水下爆炸 刚塑性圆板

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大型航天器离轨再入气动融合结构变形失效解体落区数值预报与应用 被引量：5

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作者 李志辉 彭傲平 +5 位作者 马强 石卫波 党雷宁 梁杰 蒋新宇 唐小伟 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期403-417,共15页

准确可靠求解大型航天器服役期满离轨再入跨流域气动环境与金属(合金)桁架结构变形失效解体非线性力学行为,是解决航天器失联无控或受控再入坠毁飞行航迹落区数值预报软件研制的关键基础。在求解Boltzmann模型方程的气体动理论统一算法(... 准确可靠求解大型航天器服役期满离轨再入跨流域气动环境与金属(合金)桁架结构变形失效解体非线性力学行为,是解决航天器失联无控或受控再入坠毁飞行航迹落区数值预报软件研制的关键基础。在求解Boltzmann模型方程的气体动理论统一算法(GKUA)基础上,采用转动惯量描述气体分子自旋运动,利用分子总角动量守恒作为一个新的碰撞不变量,引入能量模式配分函数和非弹性碰撞松弛数,确立了描述复杂飞行器跨流域高超声速流动非平衡输运现象统一Boltzmann模型方程,构造了直接捕捉Boltzmann模型速度分布函数演化更新数值格式,提出了离散速度空间区域分解大规模并行计算策略与高效数据通信模型,建立了稳定运行数万CPU核求解大型航天器离轨再入跨流域气动力/热环境高性能并行算法。针对无控航天器非常规再入问题,提出瞬态热传导方程与材料热弹性动力学方程耦合数学模型,建立了强气动力热环境致结构变形热力响应有限元算法,发展了适于高超声速再入气动环境与结构热力耦合计算技术。通过对竖直平板、中空球体、类天宫飞行器高超声速流场计算与结构响应变形非线性力学行为一体化计算验证,证实统一算法大规模并行计算策略与热力响应变形有限元算法精度可靠性,建立了服役期满大型航天器离轨再入跨流域气动环境与结构热力耦合响应变形失效/解体飞行航迹一体化模拟平台,开展了该平台在类天舟一号货运飞船受控再入、天宫一号目标飞行器无控陨落、天宫二号空间实验室受控再入解体落区数值预报中的应用研究。 展开更多

关键词 非常规再入落区数值预报 板舱桁架结构大型航天器 跨流域空气动力学 BOLTZMANN模型方程 气体动理论统一算法 结构响应变形/毁坏有限元算法

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一种适用于梁式机翼的变形重构方法 被引量：20

3

作者 袁慎芳 闫美佳 +1 位作者 张巾巾 邱雷 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期825-830,共6页

针对航空航天领域飞行器机翼结构实时变形监测的需求,研究了一种基于结构表面应变测量的变形重构方法。该方法采用应变传感系统测得结构表面应变,再通过Ko位移理论实现应变-位移转换,重构测点处的变形,从而为结构健康监测系统、控制系... 针对航空航天领域飞行器机翼结构实时变形监测的需求,研究了一种基于结构表面应变测量的变形重构方法。该方法采用应变传感系统测得结构表面应变,再通过Ko位移理论实现应变-位移转换,重构测点处的变形,从而为结构健康监测系统、控制系统以及故障预测提供参考,保证结构运行的安全性。首先以等强度梁为对象,对该方法进行了实验分析;进而采用梁式机翼结构,通过对翼梁结构有限元建模,对该方法展开研究。实验和有限元分析结果均验证了该方法在梁式机翼结构变形重构研究中的可行性和可靠性。 展开更多

关键词 结构变形监测 变形重构算法 Ko位移理论 有限元分析

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复合材料蜂窝夹层结构的优化设计 被引量：7

4

作者 修英姝 崔德刚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期855-858,共4页

利用复合材料蒙皮结构的弯扭耦合效应可以改善翼面的气动弹性特性 .为使这种结构的弯曲扭转耦合效应最大 ,采用遗传算法来优化设计这类结构 ,并以蜂窝结构为例进行分析 .采用有限元计算软件分析目标函数 ,将铺层板、蜂窝夹芯的强度作为... 利用复合材料蒙皮结构的弯扭耦合效应可以改善翼面的气动弹性特性 .为使这种结构的弯曲扭转耦合效应最大 ,采用遗传算法来优化设计这类结构 ,并以蜂窝结构为例进行分析 .采用有限元计算软件分析目标函数 ,将铺层板、蜂窝夹芯的强度作为约束函数 ,并通过遗传算法优化与有限元计算有机的结合 。 展开更多

关键词 蜂窝结构 耦合 遗传算法 复合材料

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复杂构型高精度静气动弹性分析方法及其应用研究 被引量：3

5

作者 刘艳 白俊强 +1 位作者 华俊 刘南 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-20,共7页

为了准确地预测增升装置的气动弹性变形,基于Navier-Stokes方程求解器和结构静力学方程,建立了一种静气动弹性分析方法。发展了一种全局/局部混合的数据交换方式,解决了复杂构型数据交换过程中相邻部件间数据干扰的问题。同时,建立了变... 为了准确地预测增升装置的气动弹性变形,基于Navier-Stokes方程求解器和结构静力学方程,建立了一种静气动弹性分析方法。发展了一种全局/局部混合的数据交换方式,解决了复杂构型数据交换过程中相邻部件间数据干扰的问题。同时,建立了变形能力强、引入并行算法的基于RBF插值技术的动网格方法,很好地保证了复杂构型网格的变形能力。此外,为了提高静气弹分析效率,所建立方法根据收敛特点引入了加速收敛技术。通过F6翼身组合体和某大型客机着陆构型,验证文中发展的静气动弹性分析方法的可行性和鲁棒性。分析结果表明,弹性变形最终导致大型客机着陆构型8°迎角状态时的升力系数减小约1.0%。 展开更多

关键词 Navier—Stokes方程 静气动弹性力学 RBF插值技术 动网格 大型客机

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柔性充气囊体结构的动力学响应和姿态分析 被引量：2

6

作者 徐彦 王伟东 +1 位作者 王珲玮 王培栋 《上海航天》 CSCD 2017年第2期169-176,共8页

对主体结构为柔性充气囊体的某飞行器动力学响应和飞行姿态特性进行了研究。针对球锥外形的柔性充气囊体结构,建立参数化模型,基于ANSYS软件进行柔性充气囊体静力和动力学响应分析。在静力分析中用惯性释放法模拟完全无约束的结构,得到... 对主体结构为柔性充气囊体的某飞行器动力学响应和飞行姿态特性进行了研究。针对球锥外形的柔性充气囊体结构,建立参数化模型,基于ANSYS软件进行柔性充气囊体静力和动力学响应分析。在静力分析中用惯性释放法模拟完全无约束的结构,得到控制力作用下的变形、应力和质量参数变化。在动力学响应分析中用完全法分析了充气囊体结构在控制力作用下的瞬态动力响应,得到由大幅刚体位移和小幅弹性振动组成的结构位移响应。建立了充气囊体的姿态运动方程,基于MATLAB自编程序,研究了控制力作用下充气囊体的姿态动力学特性,分别分析了不考虑弹性变形和考虑弹性变形两种情况的柔性充气囊体姿态特性。结果表明:在控制力作用下充气囊体的弹性变形不大,绕初始平衡状态发生大幅的刚体位移;控制力产生的弹性变形对充气囊体的姿态动力学特性影响较大,姿态分析中需考虑弹性变形引起的质量参数变化。 展开更多

关键词 柔性充气囊体 参数建模 有限元法 惯性释放 弹性变形 控制力/力矩 动力学响应 姿态特性

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基于Neumann展开的转角信息识别近似算法

7

作者 康玉梅 陈耕野 李州 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1497-1500,共4页

针对结构识别中转角信息难以测量的问题,提出了基于Neumann展开的转角信息识别问题近似算法.在结构识别中,由于各单元刚度参数未知,利用结构有限元分析中按静力凝聚的方法由平移求结构的转角是无法实现的,在结构参数差异不大的情况下,... 针对结构识别中转角信息难以测量的问题,提出了基于Neumann展开的转角信息识别问题近似算法.在结构识别中,由于各单元刚度参数未知,利用结构有限元分析中按静力凝聚的方法由平移求结构的转角是无法实现的,在结构参数差异不大的情况下,可以采用Neumann展开方法得到逆矩阵,进而得到结构的转角信息.理论分析和数值算例表明:该算法在结构参数差异不大的情况下适用,在材料参数全同的情况下是精确解答.其范数误差一般较小,而绝对量较小的分量误差较大. 展开更多

关键词 Neumann展开 转角响应 结构识别 静力凝聚法 有限单元法

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路面结构对路基不协调变形的力学响应研究 被引量：2

8

作者 张光杰 《山西建筑》 2007年第23期290-291,共2页

采用有限元分析方法,考虑旧路路面结构利用与不利用两种典型工况,对拓宽公路因新旧路基不协调变形引起的脱空问题及其对路面结构的影响进行了数值分析,结果表明旧路面不利用时路面结构的受力状况均好于旧路面利用时路面结构的受力状况。

关键词 公路 路面结构 不协调变形 力学响应 有限元

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基于荷载响应分析的倒装式路面结构应用前景分析

9

作者 杨国峰 于保阳 《山西交通科技》 2019年第1期23-27,共5页

为了研究倒装式路面结构是否适用于重载交通,通过有限元建模对比分析国内常用的半刚性路面结构与倒装式路面结构在不同的超载工况的力学响应,并计算倒装式路面结构在移动荷载作用下的变形。结果表明,不必过多地担心倒装式路面结构永久变... 为了研究倒装式路面结构是否适用于重载交通,通过有限元建模对比分析国内常用的半刚性路面结构与倒装式路面结构在不同的超载工况的力学响应,并计算倒装式路面结构在移动荷载作用下的变形。结果表明,不必过多地担心倒装式路面结构永久变形,倒装式路面结构在重载交通下仍有较好的应用前景。 展开更多

关键词 倒装式路面结构 有限元 力学响应 变形

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路基永久变形对水泥混凝土路面的影响分析 被引量：1

10

作者 赵志华 《中国市政工程》 2012年第5期4-7,107-108,共4页

采用由室内反复加载三轴试验建立的路基土永久变形预估模型,计算了典型土组路基永久变形的量值。分析表明,随着路基回弹模量的提高,其永久变形也逐渐减小;路基永久变形在空间上呈垂球面形,在模拟计算中,可采用抛物线或正弦曲线进行拟合... 采用由室内反复加载三轴试验建立的路基土永久变形预估模型,计算了典型土组路基永久变形的量值。分析表明,随着路基回弹模量的提高,其永久变形也逐渐减小;路基永久变形在空间上呈垂球面形,在模拟计算中,可采用抛物线或正弦曲线进行拟合。将路基永久变形作为初始条件赋予相应节点,建立考虑不均匀支撑条件的路面结构分析模型,并对不同荷位下路面结构的荷载响应和疲劳寿命进行分析。结果表明,路基变形对柔性基层路面荷载应力和疲劳寿命的影响均十分显著,因此柔性基层不适宜用于重交通和特重交通路面中;对于半刚性基层路面,当路基回弹模量达到40 MPa时,路基永久变形对路面荷载应力和疲劳寿命的影响均较弱,因此建议在路面结构设计中可予以忽略。 展开更多

关键词 道路工程 水泥混凝土路面 永久变形 结构响应 有限元分析

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基于响应面法的JMZ型机载锚杆钻机钻臂结构优化

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作者 滕文想 陈慕冉 +1 位作者 张立祥 费树辉 《煤炭工程》 2025年第3期217-224,共8页

针对机载锚杆钻机钻臂质量过大会影响机动性和工作稳定性等问题,以JMZ型机载锚杆钻机钻臂为研究对象,采用响应面法进行结构优化。以钻臂的尺寸参数为设计变量,强度和刚度为约束条件,质量为优化目标,采用中心组合设计法,建立响应面模型,... 针对机载锚杆钻机钻臂质量过大会影响机动性和工作稳定性等问题,以JMZ型机载锚杆钻机钻臂为研究对象,采用响应面法进行结构优化。以钻臂的尺寸参数为设计变量,强度和刚度为约束条件,质量为优化目标,采用中心组合设计法,建立响应面模型,分析各变量对钻臂最大等效应力、最大变形和质量的影响规律,运用多岛遗传算法对响应面模型进行寻优求解,得到最优参数组合。结果表明:固定臂内筒截面尺寸对钻臂最大等效应力的影响最大,伸缩臂内筒截面尺寸对钻臂最大变形和质量的影响最大;优化后钻臂强度和刚度均满足要求,钻臂质量下降了7.83%,最大等效应力下降了14.58%,达到了优化目的。 展开更多

关键词 钻臂 有限元分析 结构优化 响应面法 多岛遗传算法

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