农业工程领域耦合仿真技术应用现状与展望

1

作者 张青松 郑中原 +3 位作者 廖庆喜 于良航 廖宜涛 万星宇 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期20-37,149,共19页

耦合仿真技术作为一种先进的数值仿真方法,能将多个独立的物理场或物理现象的仿真模型结合,实现不同领域或不同物理学模型的数值仿真方法相互结合,彼此交换信息并相互影响,在农业工程领域展现出广阔的应用前景,为现代农业装备的数字化... 耦合仿真技术作为一种先进的数值仿真方法,能将多个独立的物理场或物理现象的仿真模型结合,实现不同领域或不同物理学模型的数值仿真方法相互结合,彼此交换信息并相互影响,在农业工程领域展现出广阔的应用前景,为现代农业装备的数字化与智能化设计提供了新途径。为了系统总结耦合仿真技术在农业工程领域的应用现状和分析该技术的未来发展趋势,概述了耦合仿真技术的基本原理、仿真流程与类型以及相关数值模拟技术与软件,梳理了离散元-结构有限元耦合、离散元-计算流体力学耦合、离散元-多体动力学耦合、连续介质流固耦合以及刚柔耦合在农业工程领域的应用实例。同时,结合耦合仿真技术的应用现状,分析了目前该技术在模型构建与精确性、算法与计算资源、数据集成与处理、仿真软件设计和标准化等方面存在的问题,提出了耦合仿真技术应用发展趋势:多尺度建模与智能验证体系、高性能算法与算力、数据治理与交互模式智能化、标准化建设以及智能融合与场景扩展等,为耦合仿真技术在农业工程领域进一步应用发展提供参考。 展开更多

关键词 耦合仿真 离散元 结构有限元 计算流体力学 计算固体力学 多体动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ABAQUS显示动力学的柔性钻具水平钻进动力学特性分析

2

作者 刘鑫 黄中伟 +4 位作者 武晓光 李根生 史怀忠 王佳睿 王铭颢 《石油机械》 北大核心 2025年第6期60-68,共9页

在柔性钻具超短半径径向水平井钻进过程中,井眼轨迹的垂直偏移影响靶点钻遇率。为了揭示柔性钻具水平钻进动力学特性,减少轨迹垂直偏移,基于ABAQUS显式动力学建立了柔性钻具水平段的钻进模型并展开计算。研究重点包括柔性钻具管柱运动... 在柔性钻具超短半径径向水平井钻进过程中,井眼轨迹的垂直偏移影响靶点钻遇率。为了揭示柔性钻具水平钻进动力学特性,减少轨迹垂直偏移,基于ABAQUS显式动力学建立了柔性钻具水平段的钻进模型并展开计算。研究重点包括柔性钻具管柱运动、钻头姿态、岩石破碎特性、轨迹偏移特性、地层适应性以及轨迹和井径扩大量对钻压的敏感性。研究结果表明:柔性钻具钻进过程呈螺旋形运动姿态,在绕井眼轴线旋转的同时也绕自身轴线旋转;钻头以近似圆锥形扫描姿态破岩,破碎岩石过程具有不对称性。通过现场试验验证了模型准确性,柔性钻具轨迹偏移主要产生在重力方向上,解释了现场试验中垂直轨迹偏移的原因;软、中和硬岩石对应轨迹偏移率分别为4.44%、3.71%和3.52%,在软岩中轨迹偏移率更显著,大钻压条件下轨迹偏移率更高;钻压增大会减小钻头侧向切削及井径扩大量,优选适用于水平钻进的钻压为(30±5)kN。所得结果可为柔性钻具的运动研究提供一种可行方案。 展开更多

关键词 水平井 柔性钻具 轨迹偏移 超短半径 显式动力学 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜井下钻柱系统横-扭耦合非线性动力学特性

3

作者 冯群芳 侯勇俊 +2 位作者 方潘 杨康 丁书杰 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第5期759-767,共9页

为了明确钻柱与井壁接触、钻柱扭矩耗散和井眼轨迹等因素对钻柱系统动力学特性的影响,首先采用拉格朗日方程建立斜井下钻柱横-扭耦合非线性动力学模型;然后采用线弹性接触模型模拟了钻柱与井壁的接触行为;再运用离散扭矩-阻力模型描述... 为了明确钻柱与井壁接触、钻柱扭矩耗散和井眼轨迹等因素对钻柱系统动力学特性的影响,首先采用拉格朗日方程建立斜井下钻柱横-扭耦合非线性动力学模型;然后采用线弹性接触模型模拟了钻柱与井壁的接触行为;再运用离散扭矩-阻力模型描述钻柱系统扭矩传递特性;最后利用数值分析方法计算了钻柱系统动力学特性。研究结果表明:井斜角越大导致钻柱传递的扭矩摩损越大;斜井段的井斜角越大,钻柱黏滑运动现象越明显;随着井眼轨迹井斜角增大,钻柱自重对钻柱振动影响越显著。相关研究成果不但为井眼轨迹优化提供了依据,而且为钻井机械参数优化提供了参考。 展开更多

关键词 斜井 动力学 振动 管柱力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于AMESim和ADAMS钻井管柱液压举升装置联合仿真研究

4

作者 宋炳豪 王旱祥 +3 位作者 张衡 刘延鑫 蔡文军 陈志礼 《石油机械》 北大核心 2025年第7期50-57,82,共9页

随着钻井工艺技术的不断发展,对钻具输送效率以及自动化程度要求越来越高,但在输送过程中钻具存在不可预知的滚动,故无法有效控制其运动轨迹,同时负载实时变化也无法保证液压缸的同步性,且单一仿真软件无法真实反映实际工况。为此,研发... 随着钻井工艺技术的不断发展,对钻具输送效率以及自动化程度要求越来越高,但在输送过程中钻具存在不可预知的滚动,故无法有效控制其运动轨迹,同时负载实时变化也无法保证液压缸的同步性,且单一仿真软件无法真实反映实际工况。为此,研发了一款新型夹持式的钻井管柱液压举升装置,可防止管柱在输送过程中的滚动。基于阀前补偿的负载敏感液压系统保证了各机构液压缸的同步性,实现了流量与负载压力大小无关的无级控制;基于AMESim和ADAMS搭建的联合仿真模型,模拟了该举升装置的真实运行状态。仿真结果表明:液压执行机构输出值较好地跟踪了目标期望值,最大相对误差不超过3.6%。研究结果可为管柱输送装置的研制与试验提供理论指导。 展开更多

关键词 钻井管柱 液压举升装置 PID位置反馈 负载敏感液压系统 机液联合仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

无隔水管闭式循环钻井液举升泵动力学仿真分析

5

作者 秦如雷 陈浩文 +2 位作者 许本冲 李昌平 梁楠 《石油机械》 北大核心 2025年第2期59-64,共6页

深水无隔水管闭式循环钻井液举升泵(简称举升泵)采用中置悬挂方式安装,其启动和运转时均会对上下两端连接的钻井液返回管线产生反扭矩和振动,影响举升泵及返回管线的稳定性和安全性。为此,对举升泵进行动力学仿真分析,建立了多级举升泵... 深水无隔水管闭式循环钻井液举升泵(简称举升泵)采用中置悬挂方式安装,其启动和运转时均会对上下两端连接的钻井液返回管线产生反扭矩和振动,影响举升泵及返回管线的稳定性和安全性。为此,对举升泵进行动力学仿真分析,建立了多级举升泵流道模型和流固耦合模型;对单级泵的反扭矩进行理论计算,并与数值仿真结果进行对比,验证仿真模型的正确性;通过多级举升泵的动力学仿真,分析了举升泵运行过程中的反扭矩、振动及轴向力与泵运转速度的关系。研究结果表明:随着转速的增大,举升泵运行过程中产生的反扭矩及轴向力增大、转子振幅先增大后减小,并得出了实时和额定功率下举升泵的反扭矩、轴向力和振动。研究结论可为举升泵及连接的返回管线设计和性能优化提供指导,提高深海钻井效率和安全性。 展开更多

关键词 无隔水管闭式循环钻井 深水钻井 钻井液举升泵 动力学仿真 流固耦合

在线阅读 下载PDF 职称材料

钻头钻柱系统非线性耦合动力学仿真 被引量：11

6

作者 朱才朝 谢永春 刘清友 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期85-88,共4页

本文在分析钻头—岩石互作用力的基础上 ,建立了考虑钻头钻柱纵向、横向和扭转相互耦合的系统非线性动力学模型 ,对具体钻头系统进行了仿真。仿真结果表明 ,由于钻头的扭转振动 ,使其顶部的扭矩发生变化 ,并有一定规律性 ,相对来说较为... 本文在分析钻头—岩石互作用力的基础上 ,建立了考虑钻头钻柱纵向、横向和扭转相互耦合的系统非线性动力学模型 ,对具体钻头系统进行了仿真。仿真结果表明 ,由于钻头的扭转振动 ,使其顶部的扭矩发生变化 ,并有一定规律性 ,相对来说较为平缓 ,但有时有负扭矩出现。钻头在井底作无规律的横向振动 。 展开更多

关键词 钻井 钻柱 非线性耦合 动力学仿真 模型 牙轮钻头系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

车载炮发射动力学仿真研究 被引量：17

7

作者 管红根 袁人枢 +2 位作者 高树滋 何永 米粮川 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期53-55,共3页

采用I DEAS软件平台构建了 12 2mm车载炮实体模型 ,得出一系列动力学参数。运用多体动力学的Kane方法 ,结合计算机符号推导公式 ,建立了车载火炮发射系统的 9个自由度动力学模型 ,进行了总体结构动力学仿真。数值计算真实地描述了系统... 采用I DEAS软件平台构建了 12 2mm车载炮实体模型 ,得出一系列动力学参数。运用多体动力学的Kane方法 ,结合计算机符号推导公式 ,建立了车载火炮发射系统的 9个自由度动力学模型 ,进行了总体结构动力学仿真。数值计算真实地描述了系统的受力状况及运动规律 ,并进行火炮射击稳定性分析 ,为火炮总体设计提供依据。 展开更多

关键词 火炮 动力学仿真 多体动力学 车载 总体设计 总体结构 稳定性分析 计算机 KANE方法 自由度

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用CFD软件模拟Ф115mm涡轮钻具机械特性 被引量：12

8

作者 冯进 张慢来 +2 位作者 刘孝光 龙东平 丁凌云 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期71-73,共3页

应用CFD软件对涡轮钻具组的内流场进行了分析研究,重点讨论了模拟压降和扭矩。考虑容积损失和摩擦损失的影响,采用三元流动设计理论,用粘性流体代替理想流体,用湍流代替层流,研究跨叶片的流场及其流体与叶片的相互作用,计算压降的理论... 应用CFD软件对涡轮钻具组的内流场进行了分析研究,重点讨论了模拟压降和扭矩。考虑容积损失和摩擦损失的影响,采用三元流动设计理论,用粘性流体代替理想流体,用湍流代替层流,研究跨叶片的流场及其流体与叶片的相互作用,计算压降的理论预测值与实测值非常接近,修正后的模拟扭矩基本等于对应转速下的实测值,模拟总效率曲线也与实测曲线基本吻合。通过模拟,获得了较详细的内流场数据,揭示了内流场与外特性之间的关系,进一步说明CFD的有效性,对改进涡轮机械性能指明了途径。 展开更多

关键词 钻井 涡轮钻具 机械特性 流体力学 模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

下部钻柱涡动机理及规律的实验研究 被引量：10

9

作者 史玉才 王军 管志川 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2007年第2期126-129,共4页

应用下部钻柱运动状态模拟实验装置,验证分析了下部钻柱涡动机理及规律.研究表明:(1)下部钻柱正向涡动源于钻柱重量、质量偏心等因素,反向涡动源于钻柱与井壁之间的碰摩作用.(2)下部钻柱与井壁之间是否发生碰摩,通常以下部钻柱的1阶临... 应用下部钻柱运动状态模拟实验装置,验证分析了下部钻柱涡动机理及规律.研究表明:(1)下部钻柱正向涡动源于钻柱重量、质量偏心等因素,反向涡动源于钻柱与井壁之间的碰摩作用.(2)下部钻柱与井壁之间是否发生碰摩,通常以下部钻柱的1阶临界转速为界.(3)下部钻柱反向涡动频率与自转频率之比等于钻柱半径与井眼间隙之比. 展开更多

关键词 钻柱 涡动 机理 模拟实验

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜直井眼中钻柱横向动态运动非线性模型研究 被引量：12

10

作者 刘永升 高德利 +1 位作者 王镇全 刘奎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期1-6,共6页

由于缺乏对钻柱在斜井或水平井中运动规律清楚的认识,故无法采取有效措施避免钻柱的非正常磨损以及由于钻柱偏磨导致的钻杆磨穿问题。基于Lagrange动力学普遍方程,综合考虑了钻柱的黏滑运动、横向及扭转变形以及钻井液阻尼的影响,建立... 由于缺乏对钻柱在斜井或水平井中运动规律清楚的认识,故无法采取有效措施避免钻柱的非正常磨损以及由于钻柱偏磨导致的钻杆磨穿问题。基于Lagrange动力学普遍方程,综合考虑了钻柱的黏滑运动、横向及扭转变形以及钻井液阻尼的影响,建立了斜直井中钻柱非规则运动的4自由度非线性动态模型。针对不同井斜角条件下钻柱运动的数值研究表明:当井斜角为90°时,钻柱将会沿着自身旋转方向约30°扇形域的井壁蠕动,并且由于摩阻扭矩的集聚-释放,伴随随机的黏滑和翻滚。随着井斜角的减小,局部的摩擦翻滚幅度增加并逐渐扩展成为整个井眼内的带有随机碰撞的回旋运动。该模型有助于更好地认识定向井作业中钻柱的井下工况,为有效实施减弱钻柱磨损和预防钻杆磨穿的举措提供理论指导。 展开更多

关键词 管柱力学 非线性动力学模型 黏滑翻滚 斜直井

在线阅读 下载PDF 职称材料

井内波动压力动态模拟及影响因素 被引量：4

11

作者 钟兵 周开吉 +2 位作者 郝俊芳 李根民 赵景民 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第5期43-47,共5页

管柱在充有钻井液的井内运动时会引起波动压力,将使井内压力系统失去平衡而引起井喷、井漏、井塌或卡钻等井下复杂情况和事故。故准确预测和控制波动压力是钻井工作者关心的问题。本文提出了井内波动压力的动态模拟法,并对有关的影响因... 管柱在充有钻井液的井内运动时会引起波动压力,将使井内压力系统失去平衡而引起井喷、井漏、井塌或卡钻等井下复杂情况和事故。故准确预测和控制波动压力是钻井工作者关心的问题。本文提出了井内波动压力的动态模拟法,并对有关的影响因素进行了分析。 展开更多

关键词 管柱 激动压力 动态模拟 井喷 井漏

在线阅读 下载PDF 职称材料

底部钻具组合的涡动特征分析 被引量：7

12

作者 姚永汉 狄勤丰 +3 位作者 朱卫平 胡以宝 王文昌 姚建林 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2010年第4期84-88,共5页

编制了井底钻具组合动力学特性的模拟程序,模拟结果与文献中的结果对比表明,所编模拟程序的模拟结果正确。利用井底钻具组合动力学特性的模拟程序模拟了钻铤形心的径向速度、径向加速度、涡动加速度、涡动速度功率谱以及相图,较全面地... 编制了井底钻具组合动力学特性的模拟程序,模拟结果与文献中的结果对比表明,所编模拟程序的模拟结果正确。利用井底钻具组合动力学特性的模拟程序模拟了钻铤形心的径向速度、径向加速度、涡动加速度、涡动速度功率谱以及相图,较全面地反映了井底钻具组合的动力学特性。结果表明:井底钻具组合在特定的情况下可以做规则涡动,更多的是做非规则涡动,没有运动周期;做规则涡动时,钻铤形心的涡动速度较小,其径向速度、径向加速度和涡动加速度均为0。在文中条件下,钻铤形心的涡动速度高达568.73 r/min,远大于规则向后涡动速度(79.41 r/min),该种状态的出现对钻具组合的导向能力及安全性将造成很大的的影响,值得进一步探讨。 展开更多

关键词 钻具组合 钻柱振动 动力学 数学模型 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

安全钻井钻柱内防喷系统止回阀工作机理及失效分析 被引量：8

13

作者 陈浩 王长江 +2 位作者 吴震 裴延波 苏莹莹 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期69-72,共4页

钻柱内防喷系统止回阀以反应迅捷及可靠的封堵能力,在防井涌、井喷中起到举足轻重的作用,是安全钻井的重要保证。但止回阀在正常钻井过程中处于常开启状态而长时间遭受高压钻井液的冲蚀,极易导致止回阀密封失效或过早报废,存在安全隐患... 钻柱内防喷系统止回阀以反应迅捷及可靠的封堵能力,在防井涌、井喷中起到举足轻重的作用,是安全钻井的重要保证。但止回阀在正常钻井过程中处于常开启状态而长时间遭受高压钻井液的冲蚀,极易导致止回阀密封失效或过早报废,存在安全隐患。针对其使用寿命短、耐蚀性差、水力特性不清楚、研究资料奇缺等亟需解决的关键问题,通过把流体力学影响因素与冲刷腐蚀磨损理论有机地结合起来,借助实验建立磨砺性腐蚀介质——钻井液的模型,利用CFD技术确定影响冲刷腐蚀磨损的流体力学参数,分析典型钻柱止回阀的工作机理,实现止回阀结构的优化;并选择性地对止回阀进行冲刷腐蚀磨损试验,筛选出阀体、阀座材料及主要耐磨件的强化处理方法。通过井下工作情况模拟实验与计算机仿真分析,找出井喷条件下钻柱内防喷系统止回阀的失效机理,寻求流体力学参数、介质性质、材料因素等对止回阀性能的影响关系,继而建立一种新的钻柱止回阀设计方法或准则,以推进我国钻柱止回阀研制的技术进步。 展开更多

关键词 内防喷系统 钻柱止回阀 流体动力学 冲刷腐蚀磨损 机理研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

动臂变幅工况下旋挖钻机工作装置的动力学特性 被引量：13

14

作者 何清华 康辉梅 +1 位作者 朱建新 许怡赦 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期2150-2156,共7页

为研究和提高旋挖钻机工作装置的力学性能,对动臂变幅工况下工作装置的动力学特性进行分析。基于动静法建立动力学模型,在Simulink仿真平台上构建基于MATLAB函数的仿真模型并进行仿真分析。研究结果表明:动臂变幅时,无论动力头和钻杆处... 为研究和提高旋挖钻机工作装置的力学性能,对动臂变幅工况下工作装置的动力学特性进行分析。基于动静法建立动力学模型,在Simulink仿真平台上构建基于MATLAB函数的仿真模型并进行仿真分析。研究结果表明:动臂变幅时,无论动力头和钻杆处于钻桅的什么位置,对动臂变幅液压缸提供的主动力都没有影响;当钻桅倾角为0°时,动臂变幅液压缸提供的主动力的变化最小,当钻桅倾角为95°时,动臂变幅液压缸提供的主动力的变化最大。 展开更多

关键词 旋挖钻机 动力学特性 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

履带车辆越障过程的动力学仿真 被引量：13

15

作者 王克运 张相洪 +2 位作者 史力晨 胡卫伍 高海云 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期577-583,共7页

研究高速履带车辆越障过程的动力学响应,以多刚体动力学理论为基础对高速履带车辆悬挂系统建立动力学模型。模型中特别考虑了履带的影响,将其抽象为履带环绕惯性力和履带张力之和。通过Matlab/SimuLink环境对所建模型进行了计算机仿真,... 研究高速履带车辆越障过程的动力学响应,以多刚体动力学理论为基础对高速履带车辆悬挂系统建立动力学模型。模型中特别考虑了履带的影响,将其抽象为履带环绕惯性力和履带张力之和。通过Matlab/SimuLink环境对所建模型进行了计算机仿真,并将仿真结果与实车实验结果进行对比分析,结果表明了模型的可信度。本文所建模型和建模采用的方法对履带车辆的系统设计和动力学分析具有积极的作用。 展开更多

关键词 固体力学 履带车辆 悬挂系统 动力学 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

自动垂直钻井工具的理论与技术研究 被引量：22

16

作者 刘白雁 陈新元 +1 位作者 谢剑刚 曾良才 《武汉科技大学学报》 CAS 2008年第1期6-10,共5页

实施垂直钻井中的主动纠斜需要解决诸如井斜动态测量、纠斜机构动力的获取和可靠控制等问题。通过滤除迭加在重力加速度计上的振动信号,以及对由于加速度计随钻杆转动产生的离心力带来的信号失真进行补偿,可有效解决井斜实时控制中的井... 实施垂直钻井中的主动纠斜需要解决诸如井斜动态测量、纠斜机构动力的获取和可靠控制等问题。通过滤除迭加在重力加速度计上的振动信号,以及对由于加速度计随钻杆转动产生的离心力带来的信号失真进行补偿,可有效解决井斜实时控制中的井斜测量问题;通过对液控导向机构的理论建模和动力学仿真,确定了可适用于井下恶劣工况的导向纠斜装置的动力机构,并且井下超常环境压力还可使这种机构具有更好的响应性能;返程泥浆对旋转中的导向活套的冲击将会产生阻碍活套随钻杆转动的反向扭拒,从而可使活套与钻杆之间产生转差,便于导向机构从钻杆的转动中获得足够的动力,用计算流体力学软件给出具体的结果。 展开更多

关键词 垂直钻井 导向机构 井斜测量 动力学仿真 流场分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

钻柱系统工作行为三维数值模拟方法 被引量：7

17

作者 况雨春 蒋海军 +2 位作者 雷宇航 严金林 吴永兴 《石油机械》 北大核心 2011年第11期7-9,87,共3页

介绍了常用的数值解法及接触算法的运算过程,详细地分析了各解法的优缺点。对目前在应力迭代算法中显式和隐式2种算法的适用范围进行了分析,指出在钻柱系统动力学研究中应该采用隐式算法。重点对阻尼模型和钻头岩石互作用模型进行了研究... 介绍了常用的数值解法及接触算法的运算过程,详细地分析了各解法的优缺点。对目前在应力迭代算法中显式和隐式2种算法的适用范围进行了分析,指出在钻柱系统动力学研究中应该采用隐式算法。重点对阻尼模型和钻头岩石互作用模型进行了研究,借鉴海洋波浪力学中的成熟理论解决了钻柱在钻进过程中受到的钻井液阻尼问题,并建立了简化的钻头-岩石互作用模型。实例数值模拟计算表明,采用的方法可以对复杂井眼轨迹的1 000 m钻柱进行动态工作行为分析。研究结果对石油工程中采用数值方法分析超细长杆管柱在复杂井身结构及拟实工况下的工作行为具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 钻柱动力学 数值模拟 迭代算法 接触算法 阻尼模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

多组分高能复合体系的感度判据、热膨胀和力学性能的MD研究 被引量：8

18

作者 朱伟 刘冬梅 +4 位作者 肖继军 赵孝彬 郑剑 赵锋 肖鹤鸣 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期582-587,共6页

为研究固体推进剂的感度、热膨胀和力学性能,设计了不同配比、不同温度下的多组分高能模型体系进行分子动力学(MD)模拟。用其中易爆燃组分引发键的最大键长(Lmax)判别安全性,结果表明,在4种不同配比的五组分混合体系中,当质量比(PEG/NG/... 为研究固体推进剂的感度、热膨胀和力学性能,设计了不同配比、不同温度下的多组分高能模型体系进行分子动力学(MD)模拟。用其中易爆燃组分引发键的最大键长(Lmax)判别安全性,结果表明,在4种不同配比的五组分混合体系中,当质量比(PEG/NG/BTTN)∶AP∶HMX=2.5∶3.5∶2.3时,各引发键(O—N和N—N)的最大键长均为最大,预示该体系的安全性相对较差;(PEG/NG/BTTN)/AP/HMX/Al六组分混合体系中各Lmax值均随温度升高而单调递增,与感度随温度升高的实验事实一致。表明对复杂多组分体系热和撞击感度的相对大小,亦可用Lmax判别。基于六组分体系的MD模拟结果,预估了该体系在不同温度下的热膨胀系数,并用静态力学分析求得其弹性力学性能,该体系的柯西压为正值,其延展性较好。 展开更多

关键词 物理化学 固体推进剂 感度 热膨胀系数 力学性能 分子动力学模拟(MD)

在线阅读 下载PDF 职称材料

纤维增强复合材料三明治板破片穿甲数值仿真 被引量：19

19

作者 徐豫新 戴文喜 +1 位作者 王树山 赵晓旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期134-140,共7页

研究破片对(由钢板、纤维增强复合材料板及钢板叠合而成)纤维增强复合材料三明治板穿甲过程中能量转化规律。进行破片模拟弹丸(FSP)对不同结构三明治板高速穿甲数值仿真,获得FSP弹丸对16种三明治板的弹道极限,并与实验结果对比验证数值... 研究破片对(由钢板、纤维增强复合材料板及钢板叠合而成)纤维增强复合材料三明治板穿甲过程中能量转化规律。进行破片模拟弹丸(FSP)对不同结构三明治板高速穿甲数值仿真,获得FSP弹丸对16种三明治板的弹道极限,并与实验结果对比验证数值仿真的可信度。通过分析数值仿真结果,进一步研究破片临界贯穿条件下纤维增强复合材料三明治板各组成部分吸能比率与结构尺寸相关性。结果表明,不同厚度夹层板的吸能比率恒定(芳纶纤维10.41%,玻璃纤维2.68%),夹层板内能随厚度的增加呈二次函数增加。由此获得破片对纤维增强复合材料三明治板弹道极限速度计算方法。 展开更多

关键词 固体力学 冲击动力学 纤维增强复合材料 三明治板 破片模拟弹丸

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于虚拟样机技术的某舰炮自动机动力学仿真 被引量：11

20

作者 郑鹏 张相炎 +1 位作者 郑建国 高永峰 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2011年第2期56-58,70,共4页

为了解某舰炮设计时自动机的动力学响应,在对该舰炮自动机工作原理分析的基础上,利用动力学仿真软件ADAMS建立了该自动机的虚拟样机,在建模中弹簧为柔性体,其余所有构件都作为刚体来处理,构件间的接触和碰撞全部用施加实体-实体接触力... 为了解某舰炮设计时自动机的动力学响应,在对该舰炮自动机工作原理分析的基础上,利用动力学仿真软件ADAMS建立了该自动机的虚拟样机,在建模中弹簧为柔性体,其余所有构件都作为刚体来处理,构件间的接触和碰撞全部用施加实体-实体接触力来模拟。基于虚拟样机对自动机一个射击循环进行了动力学仿真,得到了各个构件的运动曲线,仿真计算得出的后坐位移和后坐速度-时间曲线与实测曲线比较接近,证明所建立的虚拟样机是可信的。 展开更多

关键词 固体力学 舰炮 自动机 虚拟样机 动力学仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料