SGP4模型用于空间目标碰撞预警的准确性与有效性分析

针对SGP4模型用于空间目标碰撞预警中的轨道推演阶段问题,编制了空间目标碰撞预警分析程序,并对其准确性与有效性进行分析. 对目前已确切掌握的3次空间目标碰撞事件进行分析,取碰撞历元时刻前10、7、5、3和1 d的两行根数,采用SGP4模型计算目标的位置和速度矢量,运用碰撞理论计算两目标的碰撞概率,按照通行的碰撞概率判别标准,分析SGP4模型用于碰撞预警的准确性与有效性. 结果表明,利用SGP4模型进行筛选计算得到的碰撞时间与实际碰撞时间相符,且碰撞概率达到预警门限,证明了空间目标碰撞预警分析软件的正确性,但其准确性与有效性随着预警时间的增加而下降,在预警天数小于5 d时效果最好.      

特征参数对DSMC方法模拟声场中颗粒碰撞的影响

直接从颗粒受力和运动出发,基于直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法建立颗粒碰撞模型,模拟声场中颗粒的碰撞过程,通过改变模拟条件,探讨DSMC方法中的特征参数(取样颗粒的数目权重、网格数目、时间步长)对颗粒碰撞率和计算时间的影响.结果表明:频率越大,颗粒容积份额变化越迅速,颗粒空间分布越不均匀;数目权重的增加对颗粒碰撞率影响较小,而对计算时间的影响显著,使其迅速减少;网格数目增加,碰撞率降低,计算时间则先迅速降低,随后在低频时基本不变,高频时略有上升.研究还发现:随着碰撞时间步长的增加,低频声场中碰撞率单调增加,高频声场中碰撞率先增加而后出现波动;碰撞时间步长的增加将引起计算时间减少,减少量在碰撞步长较小时最为明显.     

完全弹性碰撞时间的定量计算

应用弹性变形理论和弹-塑变形理论计算了小球弹性正碰的碰撞时间。     

有限元仿真在船舶碰撞研究中的运用

结合实际碰撞案例,建立整船三维仿真模型,对船舶碰撞动力学过程进行有限元计算,分析得到船舶碰撞过程机理:船舶从碰撞接触到船体破损变形的时间很短,这一过程中船壳和骨架的破损并不同步;局部现象明显,碰撞区域变形很大,远离碰撞区域的变形几乎为零.仿真结果可以很好地模拟再现碰撞破损过程,与真实碰撞数据相吻合.这种定量地从船体结构角度研究船舶碰撞的方法,比以往定性研究船舶碰撞原因更具信服力,为研究船舶安全和海事调查提供了一种有效方法.     

小型客车碰撞特性研究

汽车安全性是现代汽车设计的基本出发点之一为了提高汽车的安全性,人们采用了各种各样的主动和被动安全措施,但从根本上来说,车辆的碰撞是不可避免的,所以车辆本身的碰撞特性才是最终的安全性能决定因素本文旨在通过研究现有结构的碰撞动态特性,改进车辆结构,达到最佳的吸能特性,从而提高车辆的安全性研究中采用的方法是有限元计算,工具软件是ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ３Ｄ模型的建立是以张家港牡丹客车厂生产的ＭＤ６６０１型客车为原形,这种车是以货车底盘改装的,车架的吸能占７０％以上,所以本文重点考虑了车架和保险杠,把其它部分作为集中质量加在车架上通过计算得出了碰撞过程的位移量、转角、撞击力、冲量、能量吸收等量的时间历程曲线,分析这些曲线即可对车辆的碰撞安全特性进行评价研究发现碰撞行为有它的一般规律：碰撞时间在１００ｍｓ以内,变形集中在碰撞接触点附近,撞击力可达车重的上百倍,碰撞过程接近平动等观察碰撞变形图可以知道车架各处的变形情况,从而易于改进同时文章验证了软件计算的精确性是良好的     

船舶碰撞与触底事故的数值仿真

非线性有限元数值仿真方法在船舶碰撞事故的力学分析中正得到日益广泛的应用。介绍了该方法在船船碰撞和船桥碰撞分析中的应用实例，指出了应用该方法的关键技术并列出了所能得到的计算结果。同时给出了一个校准计算的研究结果，证明非线性有限元数值计算方法可以对复杂的碰撞损伤给出十分良好的仿真。     

完全弹性碰撞时间的定量计算

应用弹性变形理论和弹—塑变形理论计算了小球弹性正碰的碰撞时间。     

电子与离子碰撞强度计算

散射电子用经典轨道理论描述,跃迁几率用量子力学方法进行计算,进而计算电子碰撞激发截面和碰撞强度.对于高能入射电子,在光学允许跃迁的情况下,用该方法得出比较好的结果.     

多点接触碰撞的数值计算

用子结构离散方法对我点接触碰撞的动力学问题进行研究，导出了描述多体接触碰撞的动力学方程，通过与碰撞有关约束的Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子在撞击方向的分量，确定各物体之间碰撞结束的时刻，通过对脱开的节点的相对矢径的计算，确定脱开的物体是否又一次接触碰撞。数值计算表明，物体之间可反复碰撞。     

碰撞时间的精确测定及其应用

章讨论了非弹性碰撞的模型，提出了精确测定碰撞时间的方法；采用摆动碰撞法，具有快速、平稳、精确、无损伤的特点；讨论了碰撞时间测量的应用价值。     

陆-陆平直碰撞的数学模型

基于板块陆—陆碰撞的主要物理特性，经过合理简化，提出了陆—陆碰撞的起始阶段的几种模式，并就一类简单的陆—陆平直正撞建立了相应的数学模型及边界条件，得到岩石图在变形时褶皱产生的力学条件，为定量研究陆—陆碰撞的地质过程提供了理论基础。     

单三重混合态的量子干涉效应

为了更深入地研究分子碰撞转动传能中干涉通道间量子干涉效应的本质,采用量子力学的一级波恩近似、各向异性相互作用势和直线轨迹近似,建立了单三重混合态Na2分子与Na(3s)的碰撞传能的干涉相位角的理论模型,得到了计算干涉相位角的方法.研究得到:影响干涉相位角的实验条件,干涉角和碰撞速度和碰撞参数的关系.此模型的建立有利于指导利用分子束进行此类实验,从而更清晰地理解量子干涉内部信息.     

油轮艏部结构碰撞特性

在船舶碰撞中，船艏是主要作用方．为减少碰撞事故损失，从碰撞的观点出了一种研究船艏碰撞特性的方法及表达船艏碰撞特性的特征量，据以改进船首设计．根据船艏结构本身的碰撞破损过程，对船艏结构碰撞力与破损深度的关系、艏部构件在碰撞过程中的损伤形态和能量耗散进行了研究，指出碰撞力曲线是船艏结构的一种固有特性．提出了碰撞力面积密度曲线的概念，它可用于定量表达船艏结构对其他结构的破坏能力．利用有限元数值模拟方法计算了一艘4万t船艏的碰撞损坏实例，显示了上述碰撞特征并讨论了提高碰撞数值模拟计算精度的方法．     

船艏横向框架对船艏碰撞性能的影响

在船舶碰撞中，撞击船艏部结构和被撞船船侧结构都会发生损伤变形．为了了解横向框架对船艏结构的损伤形态、碰撞力及能量耗散的影响，利用非线性有限元仿真程序MSC／DYTRAN对有横向框架和无横向框架的某艏部结构的碰撞特性进行了比较．结果发现，横向加强材会限制船艏外壳及甲板的变形模式，以至于显著地影响到整个船艏结构的破坏特征、碰撞力和能量吸收．在进行碰撞分析时不可忽略．     

珠海淇澳大桥船撞能力评估及防撞设计

淇澳大桥主桥为双塔独柱式单索面预应力混凝土斜拉桥,为判断桥墩结构是否满足防撞要求,采用MIDAS计算了桥墩抵抗船舶撞击力值,运用有限元建立了桥墩模型计算5000 t船舶撞击大桥2#主塔桥墩,及500 t船舶撞击引桥1#、0#桥墩的撞击力,撞击力计算与经验公式结果进行对比.结果表明,有限元法与美国ASSHTO规范计算较为接近,桥梁抗撞能力满足防船撞要求.考虑船桥双重保护的理念,船桥撞击时最大程度上保护船舶和降低桥梁损伤,主塔桥墩设计采用自浮式钢浮箱防撞装置,两引桥桥墩防撞采用橡胶护舷进行防护.     

碰撞变量对汽车碰撞严重程度的影响规律研究

为了深入研究汽车碰撞严重程度与碰撞变量的关系,在进行了基本物理量对汽车碰撞剧烈程度影响分析的基础上,选择碰撞车辆作用质量、碰撞车总车速和碰撞车总动量为碰撞变量,应用数学方法,研究了它们对汽车碰撞严重程度的影响规律,可为汽车碰撞事故的分析提供可借鉴的经验.     

身体接触对投篮命中率影响的理论研究

通过录像追踪停格统计,对2003~2004赛季NBA和2004~2005赛季CBA比赛中篮球运动员在比赛中投篮时发生的身体接触进行分析,运用碰撞原理对接触技巧进行研究,论证了当发生身体接触时,投篮命中率的高低,取决于体重、力量、速度的综合影响,而运用合理的技术手段,则显得更为重要.     

身体接触对投篮命中率影响的理论研究

通过录像追踪停格统计，对2003—2004赛季NBA和2004—2005赛季CBA比赛中篮球运动员在比赛中投篮时发生的身体接触进行分析。运用碰撞原理对接触技巧进行研究，论证了当发生身体接触时。投篮命中率的高低。取决于体重、力量、速度的综合影响，而运用合理的技术手段，则显得更为重要。     

用于交通事故分析的汽车碰撞模型

随着汽车总量的增长,我国已成为交通事故发生频率最高的国家之一。根据事故现场痕迹结合汽车碰撞规律判定汽车碰撞前车速,已成为事故鉴定和汽车安全性研究的重要课题。文章分别在动力学和刚度分析的基础上建立了一维碰撞的速度模型,阐述了二维碰撞运动模型,并通过对一个正面碰撞案例的验证说明了刚度分析法的合理性与实用性。