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ANSYS和ADAMS在菌落挑取机器人结构设计中的运用 被引量:1
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作者 李体仁 周小琦 +1 位作者 杨文林 黄超 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第1期327-331,共5页
针对现有菌落挑取机器人挑取速度低、集成自动化程度低、挑针重复利用率低等问题,设计出一种多针同时操作的转盘式挑取机器人。首先,为保证主要受力部件(气缸安装版与转盘)的应力、应变在误差范围内,运用有限元分析软件ANSYS Workbench... 针对现有菌落挑取机器人挑取速度低、集成自动化程度低、挑针重复利用率低等问题,设计出一种多针同时操作的转盘式挑取机器人。首先,为保证主要受力部件(气缸安装版与转盘)的应力、应变在误差范围内,运用有限元分析软件ANSYS Workbench分别对其校核了Z轴定位精度和平面定位精度,由静力学分析结果确定其强度可靠且精度满足设计要求,准确挑取;其次,为保证菌落挑取过程平稳,利用仿真软件ADAMS对菌落分度挑选机构(弧面分度凸轮)进行动力学分析,研究分度挑选机构的动态特性及其运动规律,发现各运动参数的仿真结果与理论相吻合,保证新型机器人在挑取过程中可以避免冲击和振动的发生。该结果表明:挑取机构的强度、刚度及运动的平稳性均满足要求,有效验证了设计的合理性。 展开更多
关键词 菌落挑取机器人 挑取机构 有限元分析 动力学仿真
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基于响应面法的固定翼无人机V形尾翼轻量化设计 被引量:1
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作者 朱贺 杨利明 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期11002-11010,共9页
V形尾翼由于其出色的气动性能和相对较轻的质量,在大展弦比、长航时的察打一体式无人机上有广泛的应用。轻量化设计是提升无人机续航时间的主要途径,基于响应面法,对设计得到的V形尾翼的翼展长度、翼肋数量以及蒙皮厚度进行了优化,得到... V形尾翼由于其出色的气动性能和相对较轻的质量,在大展弦比、长航时的察打一体式无人机上有广泛的应用。轻量化设计是提升无人机续航时间的主要途径,基于响应面法,对设计得到的V形尾翼的翼展长度、翼肋数量以及蒙皮厚度进行了优化,得到了一种新型V形尾翼构型,通过强度校核、模态分析及外流场仿真分析对比,结果表明新得到的V形尾翼在满足强度和结构动态特性要求的同时,能够保持气动性能的相对稳定,结构质量相比优化前降低22.88%。最后采用熔融沉积建模(fused deposion modeling,FDM)增材制造技术对得到的轻量化V形尾翼进行试制,对比优化前后V形尾翼的质量,变化幅度与仿真基本一致,证明该设计方法可行。 展开更多
关键词 V形尾翼 响应面优化 外流场仿真 轻量化设计 有限元分析 优化
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便携式免耕播种机的机构设计与试验 被引量:1
3
作者 罗道坚 顾海龙 王华丽 《现代农业装备》 2024年第6期42-45,共4页
喀斯特地区耕地坡度大、地块小、不规则,不适用于大型农机耕作,设计便携式免耕播种机可以作为山地重要农具,应用于丘陵、山地闲荒地的开垦和耕作,助力现代农业的发展。为此,利用西门子NX12.0软件进行CAD与CAE模型设计、运动仿真、分析验... 喀斯特地区耕地坡度大、地块小、不规则,不适用于大型农机耕作,设计便携式免耕播种机可以作为山地重要农具,应用于丘陵、山地闲荒地的开垦和耕作,助力现代农业的发展。为此,利用西门子NX12.0软件进行CAD与CAE模型设计、运动仿真、分析验证,设计了集“破土、播种、灌溉、覆土”为一体的便携式播种机,主要由传感模块、播种钻头、覆土机构等部分组成。经田间测试,可以实现10 s播种1个垄窝种子,相较于普通农具,减少了工序,提高了种子的发芽率和种植效率。 展开更多
关键词 山地农具 免耕播种机 CAE仿真 有限元分析
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预紧式八翼梁次镜支撑结构的动力学分析 被引量:19
4
作者 赵宏超 张景旭 +2 位作者 杨飞 赵勇志 陈宝刚 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1199-1204,共6页
为了增加大口径望远镜次镜支撑结构的抗扭转刚度,降低次镜支撑结构对主镜的遮拦,提出了采用预紧力八翼梁结构来取代原有的四翼梁结构。根据Euler-Bernoulli梁理论将次镜支撑结构简化为一个由质量点和简支梁组成的简化模型,并进一步将该... 为了增加大口径望远镜次镜支撑结构的抗扭转刚度,降低次镜支撑结构对主镜的遮拦,提出了采用预紧力八翼梁结构来取代原有的四翼梁结构。根据Euler-Bernoulli梁理论将次镜支撑结构简化为一个由质量点和简支梁组成的简化模型,并进一步将该模型简化为两个更为简单的动力学模型的组合。通过选取恰当的振型函数,使用Rayleigh和Dunkerley方法推导了简化模型的第一阶模态频率数值解,得到的计算结果与有限元仿真结果吻合得很好。针对预紧力的作用,理论推导了预紧力对这种结构第一阶模态值的影响,并使用有限元法对这种结构进行了模拟,两者得到的结果趋势相同,大小一致,从而证明该简化方法可以用于类似结构的动力学特性计算。仿真结果显示,当预紧力施加到20kN时,结构的第一阶模态值由11.6Hz上升到23Hz,大大提高了结构的抗扭转刚度,并有效减轻了次镜支撑结构的重量和遮拦比。该结论对于大口径望远镜次镜支撑的设计具有参考价值。 展开更多
关键词 望远镜 次镜 支撑结构 预紧力 八翼梁结构 有限元法 数值分析
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电动汽车用开关磁阻电机有限元分析及仿真 被引量:12
5
作者 史秀梅 郑寿森 +1 位作者 祁新梅 熊俊峰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1374-1377,1391,共5页
开关磁阻电机(SRM)广泛应用于电动车驱动系统。建立SRM数学模型,对其做深入的仿真分析,对电动车用SRM的设计、控制有着重要的指导意义。SRM具有非线性的工作特征,无法得到统一的数学模型与解析式,利用ANSYS对电动汽车用开关磁阻电机进... 开关磁阻电机(SRM)广泛应用于电动车驱动系统。建立SRM数学模型,对其做深入的仿真分析,对电动车用SRM的设计、控制有着重要的指导意义。SRM具有非线性的工作特征,无法得到统一的数学模型与解析式,利用ANSYS对电动汽车用开关磁阻电机进行有限元分析,得到电机静特性,计算出样机的磁链特性曲线。然后通过ANSYS与SIMULINK之间的数据传递,将有限元分析的数据导入SIMULINK中,以磁链函数为基础建立相对应的SRM驱动系统模型,并对该系统进行动态仿真。通过分析三组不同导通角和关断角组合条件下仿真系统的绕组电流、转矩和转速的仿真曲线,验证SRM的有限元分析结果及所建立的仿真模型的正确性及合理性。 展开更多
关键词 电动汽车 开关磁阻电机 SRM 有限元分析 动态仿真
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氧化铝真空碳热还原炉瞬态温度场模拟计算 被引量:18
6
作者 周厚军 陈秀敏 +2 位作者 杨斌 李亮 戴永年 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期896-901,共6页
以昆明理工大学真空冶金国家工程实验室氧化铝真空碳热还原炉为研究对象,依据传热学理论和氧化铝真空碳热还原炉的结构特点,分析了氧化铝真空碳热还原炉的加热和散热过程,并用有限元法建立了真空碳热还原炉瞬态温度场数值模拟计算模型,... 以昆明理工大学真空冶金国家工程实验室氧化铝真空碳热还原炉为研究对象,依据传热学理论和氧化铝真空碳热还原炉的结构特点,分析了氧化铝真空碳热还原炉的加热和散热过程,并用有限元法建立了真空碳热还原炉瞬态温度场数值模拟计算模型,运用ANSYS软件对还原炉在持续加热下的瞬态温度场分布进行了数值模拟计算并得出了还原炉温度场的三维分布状况,同时分析了瞬态温度场的变化情况。经过具体实验验证,模拟计算结果与实验所测的局部各点测量值误差均在2%以内,实际所测的平均值与模拟结果误差在1%以内。 展开更多
关键词 氧化铝真空碳热还原炉 瞬态温度场 有限元分析 数值模拟 ANSYS软件
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高速重载轴承的有限元仿真研究 被引量:6
7
作者 关猛 王景华 +1 位作者 牛清波 张利 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期527-529,594,共4页
文章以单列圆柱高速重载轴承为研究对象,建立了轴承的三维虚拟模型,利用ANSYS进行了瞬态结构响应分析以及滚子母线分析,研究了轴承的结构性能。通过有限元软件的模拟分析,掌握轴承的工作性能,对于指导轴承的设计开发有着重要意义。
关键词 圆柱滚子轴承 ANSYS软件 有限元分析 瞬态结构
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单级感应线圈炮工作过程的动态仿真 被引量:42
8
作者 赵科义 李治源 程树康 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1667-1671,共5页
为了更好地对多级同步感应线圈炮进行设计和试验研究,为储能脉冲电容器驱动的单级感应线圈炮建立了描述其动态工作过程的数学模型(包括电路方程和电枢运动方程),并利用Ansoft有限元分析软件和2-D瞬态求解器进行了仿真研究。这种方法可... 为了更好地对多级同步感应线圈炮进行设计和试验研究,为储能脉冲电容器驱动的单级感应线圈炮建立了描述其动态工作过程的数学模型(包括电路方程和电枢运动方程),并利用Ansoft有限元分析软件和2-D瞬态求解器进行了仿真研究。这种方法可以避免驱动线圈自感、电枢自感以及驱动线圈与电枢之间互感等参数计算的难题。仿真结果给出了驱动电流波形、电枢受到的电磁力、位移以及速度等参数随时间变化的波形。这对于预测单级感应线圈炮的加速性能具有十分重要的意义。仿真结果表明:感应线圈炮的主要加速作用发生在驱动电流的第1个半周期内(主要加速时间小于半周期),驱动电流有时对电枢起制动作用,制动作用范围与感应线圈炮的初始工作状况有关。研究结果表明:该仿真方法可用于对单级感应线圈炮的最佳初始位置进行优化,也可用于多级同步感应线圈炮工作过程的动态仿真。 展开更多
关键词 单级感应线圈炮 工作过程 动态仿真 数学模型 2D瞬态求解器 有限元分析
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利用ANSYS进行开采沉陷模拟分析 被引量:22
9
作者 袁灯平 马金荣 董正筑 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 2001年第4期336-338,345,共4页
尝试利用大型通用ANSYS有限元分析软件对某市拟建工业园采空区场地的稳定性进行了模拟分析 ,模拟揭示的规律能为工程规划决策者提供依据和指导 ,同时表明利用ANSYS进行开采沉陷特别是对深部矿区的模拟是有效的、可行的 ,能够根据问题需... 尝试利用大型通用ANSYS有限元分析软件对某市拟建工业园采空区场地的稳定性进行了模拟分析 ,模拟揭示的规律能为工程规划决策者提供依据和指导 ,同时表明利用ANSYS进行开采沉陷特别是对深部矿区的模拟是有效的、可行的 ,能够根据问题需要采用较符合实际的复杂模型。 展开更多
关键词 ANSYS 开采沉陷 有限元分析 数值模拟
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某型工业叉车护顶架的振动诊断 被引量:8
10
作者 杨义 李志远 马庆丰 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期227-229,共3页
为查找某型号的内燃叉车的护顶架在怠速时振动明显的原因,首先运用试验模态方法得到该护顶架的固有频率和振型,其次利用有限元方法对护顶架进行数值计算,得知在32.7Hz时振型为绕z轴扭转,在81Hz时振型为绕z轴扭转+绕x轴弯曲,分别与试验... 为查找某型号的内燃叉车的护顶架在怠速时振动明显的原因,首先运用试验模态方法得到该护顶架的固有频率和振型,其次利用有限元方法对护顶架进行数值计算,得知在32.7Hz时振型为绕z轴扭转,在81Hz时振型为绕z轴扭转+绕x轴弯曲,分别与试验模态方法得到的33.7Hz和80.6Hz时的振型一致。可见护顶架的固有频率与发动机怠速时的激励频率25~26Hz有较大的偏离,说明该护顶架的振动是由发动机强迫振动所引起而不是共振所引起,为护顶架的隔振设计提供了依据。 展开更多
关键词 护顶架 试验模态 数值模拟 有限元分析
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ISIGHT集成CATIA和ABAQUS的制动蹄轻量化设计 被引量:16
11
作者 赵国伟 唐进元 张质子 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2260-2265,共6页
以制动器强度和刚度作为约束条件,采用计算机辅助集成技术对领从蹄式制动器中的制动蹄进行轻量化设计研究。使用ABAQUS软件对领从蹄式制动器进行有限元分析,得到制动蹄的应力分布情况,并提取分析过程中制动鼓受到的摩擦力矩。通过ISIGH... 以制动器强度和刚度作为约束条件,采用计算机辅助集成技术对领从蹄式制动器中的制动蹄进行轻量化设计研究。使用ABAQUS软件对领从蹄式制动器进行有限元分析,得到制动蹄的应力分布情况,并提取分析过程中制动鼓受到的摩擦力矩。通过ISIGHT软件集成CATIA和ABAQUS对制动蹄进行参数优化,对优化结果再次使用ABAQUS进行进一步分析,以提高分析精度,确定制动蹄最终的优化尺寸。研究结果表明:由分析得到的摩擦力矩与实验的制动力矩比较可知基于ABAQUS的分析步骤与方法正确可行。使用轻量化方法对制动蹄进行轻量化设计的效果较好,质量降低17.87%,应力仅增加2.86%,既实现了制动蹄的轻量化,又保证了制动蹄的强度和刚度。研究结果可为同类产品的有限元分析以及轻量化设计提供参考。 展开更多
关键词 制动蹄 轻量化 有限元分析(FEM) ISIGHT软件
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一种新型安全车轮的非线性有限元分析 被引量:35
12
作者 岳红旭 赵又群 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1380-1385,共6页
建立了新型安全车轮的几何模型,说明了车轮构成及基本原理。基于车轮的几何非线性、材料非线性及车轮与地面接触的非线性,建立了车轮的三维非线性有限元模型,用ANSYS软件的非线性分析技术对车轮进行了有限元分析。建模时充分考虑了橡胶... 建立了新型安全车轮的几何模型,说明了车轮构成及基本原理。基于车轮的几何非线性、材料非线性及车轮与地面接触的非线性,建立了车轮的三维非线性有限元模型,用ANSYS软件的非线性分析技术对车轮进行了有限元分析。建模时充分考虑了橡胶材料的超弹性,材料模型采用Mooney-Rivlin橡胶材料。分析了车轮在静态接触、侧倾和侧偏受载3种工况下载荷与变形量的关系,并对车轮应力分布、轮胎接地印迹和接地压力进行了研究,为模拟与分析轮胎行驶性能和车轮的结构设计与优化提供了相关依据。 展开更多
关键词 新型安全车轮 非线性有限元分析 ANSYS软件 接触问题
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有限元仿真分析软件中建模的多态机理研究 被引量:14
13
作者 刘晓平 金灿 李书杰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期538-542,共5页
有限元仿真分析软件是一种广泛应用于工程技术各领域的科学计算软件,而针对实际问题建立合适的模型是应用这类软件的首要工作。通常,为了使分析结果尽可能精确,研究人员希望建立无限接近真实形体的模型,但真实形体中某些特征的存在可能... 有限元仿真分析软件是一种广泛应用于工程技术各领域的科学计算软件,而针对实际问题建立合适的模型是应用这类软件的首要工作。通常,为了使分析结果尽可能精确,研究人员希望建立无限接近真实形体的模型,但真实形体中某些特征的存在可能对网格质量和计算结果造成严重的消极影响,甚至还会导致问题不可解。同时过于复杂的模型也将消耗大量计算时间。为建立合适模型,提高计算效率,将多态模型概念引入有限元领域,就模型态与计算精度之间的关系进行了研究并得出初步结论。 展开更多
关键词 有限元仿真分析软件 多态模型 科学计算 模型态选择
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三角形履带车轮结构瞬态冲击分析 被引量:5
14
作者 林程 王文伟 +2 位作者 田冠华 傅秀莲 王永芳 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期965-968,共4页
提出了三角形履带轮系机构的动力学仿真方法,利用该方法建立了履带车辆1/2整车动力学模型并进行了瞬态冲击工况仿真.将仿真结果输入有限元模型,完成了对履带车轮主要结构的有限元计算.对计算结果进行了分析和改进.试制的三角履带轮系安... 提出了三角形履带轮系机构的动力学仿真方法,利用该方法建立了履带车辆1/2整车动力学模型并进行了瞬态冲击工况仿真.将仿真结果输入有限元模型,完成了对履带车轮主要结构的有限元计算.对计算结果进行了分析和改进.试制的三角履带轮系安装在样本上,试验结果表明,相同工况下,试验结果与仿真结果十分接近. 展开更多
关键词 三角形履带车轮 多体动力学 有限元分析 仿真
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新型力解耦机器人六维力传感器研究 被引量:7
15
作者 姚智慧 张付祥 陈华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期160-162,166,共4页
为获得仿人行走机器人脚部的力感信息,简化测力系统,设计了一个新型的六维力传感器的弹性体,并用ANSYS软件对传感器弹性体进行了有限元分析,根据应力测量原理并结合特定的应变片布片和组桥方案得到了一种新型力解耦六维力传感器。对传... 为获得仿人行走机器人脚部的力感信息,简化测力系统,设计了一个新型的六维力传感器的弹性体,并用ANSYS软件对传感器弹性体进行了有限元分析,根据应力测量原理并结合特定的应变片布片和组桥方案得到了一种新型力解耦六维力传感器。对传感器原型进行的实测结果表明:该传感器得到了1.26 μV/N的灵敏度和2.0%的线性度,直接输出的维间力耦合在5%以内。 展开更多
关键词 解耦机器人 六维力传感器 弹性体 仿人行走机器人 有限元分析
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立式电机定子的模态仿真与实验研究 被引量:5
16
作者 毛文贵 傅彩明 李建华 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期517-520,共4页
振动是电机的重要性能指标,对电机定子进行振动分析,可以为其结构改进和性能优化提供理论依据。在MSC.Nastran环境下,利用有限元方法进行电机定子的模态仿真,得到定子的多阶固有振动频率、振型等参数值。根据仿真图和数据,分析定子的危... 振动是电机的重要性能指标,对电机定子进行振动分析,可以为其结构改进和性能优化提供理论依据。在MSC.Nastran环境下,利用有限元方法进行电机定子的模态仿真,得到定子的多阶固有振动频率、振型等参数值。根据仿真图和数据,分析定子的危险位置和振型。进行定子模态试验,通过试验结果对比验证虚拟样机和数值模拟的有效性。仿真结果表明,系统不会发生共振。最后,在力学分析的基础上探讨螺栓数对结构振动的影响。 展开更多
关键词 立式电机定子 有限元 模态仿真 模态试验 螺栓数
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一种工程结构的有限元分析与应变电测分析 被引量:2
17
作者 巫绪涛 李和平 +1 位作者 白嘉楠 杨伯源 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2002年第6期1159-1162,共4页
介绍了某发电厂烟囱电动升模装置所进行的有限元分析和应变电测分析。一方面为了获得该装置的强度、刚度评定数据,另一方面探讨了数值分析方法与实验分析方法各自的优点及如何实现优势互补。有限元分析是采用的ANSYS商业程序进行的。文... 介绍了某发电厂烟囱电动升模装置所进行的有限元分析和应变电测分析。一方面为了获得该装置的强度、刚度评定数据,另一方面探讨了数值分析方法与实验分析方法各自的优点及如何实现优势互补。有限元分析是采用的ANSYS商业程序进行的。文章还对ANSYS商业程序的使用和优缺点进行了简单介绍,特别是在非线性计算和自适应有限元分析方面。 展开更多
关键词 工程结构 应变电测分析 有限元分析 应变测量 ANSYS程序 非线性计算 自适应有限元分析 电动升模装置
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有限元软件对基坑开挖过程中位移和变形的模拟分析及应用 被引量:4
18
作者 郭增 李彦红 +2 位作者 李岩峰 韩磊 胡慧 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第33期9095-9099,共5页
利用PLAXIS软件建立天津市某基坑工程的计算模型,模拟基坑开挖过程中变形位移情况,并与实际情况相比较,验证该软件分析结果的可靠性,为基坑工程的设计与施工提供重要的参考数据。
关键词 有限元软件 基坑 模拟分析
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筒形件磁脉冲辅助冲压成形数值模拟 被引量:3
19
作者 刘大海 于海平 +2 位作者 李春峰 邓将华 嵇正波 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期18-24,共7页
针对磁脉冲辅助冲压成形过程,提出了基于ANSYS平台的有限元分析程式,通过编制用户子程序,采用重启动分析法,建立了冲压预成形过程显式求解和瞬态磁脉冲成形"松散"耦合分析之间的动态连接,并用于5052-O铝合金圆筒形拉深件磁脉... 针对磁脉冲辅助冲压成形过程,提出了基于ANSYS平台的有限元分析程式,通过编制用户子程序,采用重启动分析法,建立了冲压预成形过程显式求解和瞬态磁脉冲成形"松散"耦合分析之间的动态连接,并用于5052-O铝合金圆筒形拉深件磁脉冲辅助冲压成形过程的有限元仿真研究。结果表明,所建立的有限元分析方案,能实现圆筒形件磁脉冲辅助冲压成形连续变形过程的模拟,板坯变形信息体现了准静态冲压变形和高速率磁脉冲成形之间的耦合。有限元模拟结果与实验吻合较好。 展开更多
关键词 磁脉冲辅助冲压成形 筒形件 数值模拟 “松散”耦合 有限元分析
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基于LS-DYNA的电脑主板跌落仿真分析 被引量:6
20
作者 黄涛 朱若燕 李厚民 《中国印刷与包装研究》 CAS 2010年第2期57-60,共4页
在产品开模前进行跌落仿真,可以迅速、准确地得到产品应力、应变等各种参数,进而对其安全性进行分析,从中发现可能存在的设计问题。本文通过有限元软件LS-DYNA分析电脑主板在跌落过程中的动态响应。采用带失效模式的随动塑性本构模型,... 在产品开模前进行跌落仿真,可以迅速、准确地得到产品应力、应变等各种参数,进而对其安全性进行分析,从中发现可能存在的设计问题。本文通过有限元软件LS-DYNA分析电脑主板在跌落过程中的动态响应。采用带失效模式的随动塑性本构模型,以不同跌落方式、不同跌落角度对该主板进行了仿真分析。所得结论可为类似主板的设计及包装防护设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 有限元分析 跌落仿真 动态响应
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