军用载物箱跌落姿态行为仿真研究

为研究某军用载物箱标准姿态跌落行为下的动力响应问题，通过仿真分析进行包装系统性能评估，为结构优化提供数据支撑，并与假想姿态跌落行为进行对比仿真试验，分析响应结果的差异性，确认仿真分析中标准姿态跌落建模的重要性。采用Hypermesh联合LS-Dyna集成建模思想，对不同姿态跌落工况进行有限元仿真分析，获得包装系统各部位应力云图及内置物响应加速度曲线。在标准姿态下，面与棱跌落过程中系统最大应力均未超过对应材料屈服强度，角跌落过程中，箱体最大应力76.654 MPa明显超过材料屈服强度；与标准姿态对比，假想姿态下棱与角跌落过程中系统最大应力、响应加速度峰值及力响应时刻均存在不同程度的偏差。载物箱以标准姿态进行面与棱跌落测试时结构不会发生强度破损；角跌落时，存在破损风险，需进行结构优化。为提高包装系统跌落仿真结果的准确性，以标准跌落姿态搭建有限元仿真模型是十分必要的。     

基于LS-DYNA的高压气瓶跌落仿真分析

采用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA模块对高压气瓶在无内压的状态下进行跌落仿真分析。气瓶跌落高度设为2m,并分别以水平、45°倾斜、垂直3种角度自由跌落。结果表明,水平跌落时,气瓶肩部受力最大,为505MPa,气瓶没有发生塑性变形;45°倾斜跌落时,气瓶与地面接触部位应力最大,为734MPa,接近材料的屈服强度,气瓶发生塑性变形;垂直跌落时,气瓶所受冲击力最大,最大应力为1500 MPa,远大于材料的屈服强度,气瓶发生较大塑性变形;45°倾斜跌落和垂直跌落时,气瓶均处于危险状态。     

球栅阵列封装板级跌落试验与有限元分析

通过板级跌落试验研究球栅阵列(BGA)封装在冲击脉冲下的动态响应和失效模式,并运用有限元软件ABAQUS对跌落过程进行模拟。模拟计算结果与实验结果一致,应力最大值出现在最外围拐角焊点与印刷电路板PCB侧焊盘的连接处,剥离应力是导致焊点裂纹萌生、扩展最终完全断裂的主要原因。此外,研究了外围尺寸相同的3种不同焊点分布对PCB挠度和最外围拐角焊点剥离应力的影响,结果表明:焊点分布对PCB挠度影响较小;外围焊点分布密度显著影响最外围拐角焊点的剥离应力。     

无铅BGA封装可靠性的跌落试验及焊接界面微区分析

通过进行BGA封装的可靠性力学试验(高加速度跌落试验),研究了机械冲击和应力对无铅BGA封装焊点的可靠性的影响,并通过对失效BGA封装焊点的微观结构和成分的SEM/EDX分析,寻找影响焊点可靠性的主要因素,研究结果表明,焊点的失效模式较为复杂,而在多数情况下,焊点的疲劳失效与焊接界面处的金属间化合物IMC层断裂有关,并对无铅焊料IMC的性质也作了研究.     

跌落碰撞下球栅阵列无铅焊点失效分析

为探究板级跌落碰撞下球栅阵列(BGA)无铅焊点的失效机制,分别进行了3种不同高度下BGA无铅焊点跌落试验和染色试验,分析无铅焊点在跌落碰撞下的失效机制,并与前人结果加以对比.结果表明,在跌落碰撞下,无铅焊点的失效机制为靠近封装一侧的金属间化合物(IMC)界面脆性断裂,BGA无铅焊点失效的根本原因是机械冲击和电路板(PCB)的往复弯曲.     

车载LNG气瓶跌落冲击分析

文章针对车载液化天然气(liquefied natural gas,LNG)气瓶的跌落风险,选择不同跌落高度和跌落角度对LNG气瓶跌落所受冲击进行数值分析。对跌落高度分析显示,高度越高则筒体变形量及所受冲击越大,且最大应力出现在气瓶筒体的筒身与前封头的连接处;对跌落角度分析显示,在倾斜45°跌落时筒体的最大加速度最大,产生的相应的等效应力也最大。分析结果为车载LNG气瓶的设计、制造及使用提供了参考依据。     

基于竞争失效的集成电路寿命研究

基于电路板互连可靠性分析技术,提出了集成电路的寿命仿真分析流程。首先运用ANSYS软件对PCB电路板组件在典型电子装备环境试验条件下的温度应力与随机振动响应进行分析;其次采用CALCE-PWA软件分别建立热与振动故障预计模型,从热仿真、振动仿真结果中导入模型所需应力参数进行集成电路的寿命仿真分析;最后基于竞争失效机制,确定集成电路失效状态与计算结果。结果表明该集成电路为热失效,失效循环数为260 089。其寿命仿真分析方法与计算结果具有一定的参考价值,并为集成电路的可靠性评估提供一定依据。     

基于ANSYS Workbench的镜头跌落仿真分析研究

应用ANSYS Workbench软件的分析功能对镜头进行跌落仿真分析。假设镜头按照一定的初始条件自由跌落,通过计算机模拟它与地面的接触碰撞,从碰撞后镜头的应力应变分布图中可以看出零件的变形。针对变形较大的部位,通过结构优化设计来提高其结构刚度,然后对优化后的结构再次进行仿真分析。结果表明,变形减小,从而证明优化设计...     

竞争失效场合恒定应力加速退化试验统计分析

为了解决恒定应力加速退化试验中突发与退化同时存在的竞争失效可靠性评估问题,针对产品的退化过程,采用退化量分布函数进行刻画,弥补伪失效寿命建模方法的缺陷.同时考虑到突发失效与性能退化和应力水平的相关性,提出基于比例危险的突发失效模型,并用线性回归和极大似然估计(MLE)模型中的参数,实现对竞争失效场合恒定应力加速退化问题的建模分析.最后应用算例验证该方法的有效性.     

消防多功能抢险车油缸连杆机构的优化

针对某消防多功能抢险车油缸连杆变幅机构变形失效问题,采用Creo、Adams与Ansys软件建立油缸连杆机构和履带车力学模型,仿真分析履带车运动过程中连杆各铰点受力情况。结果表明:连杆变形失效的主要原因是其多处位置强度超过材料许用应力。以最大力为边界条件,利用有限元方法对抢险车油缸连杆进行强度分析,并以油缸连杆铰点最大受力值为优化目标,采用灵敏度分析、优化设计的方法对油缸连杆各铰点进行优化。仿真结果表明:优化后连杆各铰点受力峰值降低50%,最大应力值为20814 MPa,比优化前降低513%,小于材料的许用应力,产品未发生变形失效,优化方案有效。     

基于ANSYS/LS-DYNA的箱体跌落仿真

通过箱体跌落试验,我们可以获得箱体跌落受力与形变方面的数据与结论,用以各个领域的研究。但是由于跌落问题的瞬态性,获取跌落中的数据需要反复用箱体进行跌落,数据捕捉难度大,且试验成本昂贵。随着计算机仿真技术的发展,借助计算机仿真技术,我们能够很好地解决这一问题。本文基于ANSYS/LS-DYNA进行了箱体跌落仿真,阐述了ANSYS软件对箱体跌落的仿真过程,通过对原有箱体建立模型并进行跌落仿真获取了箱体的形变和应力数值。试验表明,借助该软件可以很好地解决跌落仿真问题。     

钻铤螺纹的有限元分析及应力分散槽优化设计

针对钻井技术进步带来的井下钻铤的服役条件更加苛刻、失效更加严重的问题,对钻铤螺纹失效问题进行了深入分析,找出引起钻铤螺纹失效的主要原因和失效的关键部位,利用大型三维实体建模软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS分别对API标准钻铤螺纹进行实体建模和强度分析,得出了钻铤螺纹在不同工况、不同结构条件下的等效应力分布情况,并对ZTNC56-80型钻铤螺纹应力分散槽进行了最优化研究,找出了其最优值,并指出应力的变化与过渡圆角变化不是线性对应关系,在改进钻铤螺纹应力分散槽结构时,不能单纯以增大结构过渡圆角为手段,从而为改进钻铤螺纹应力分散槽结构提供了科学依据。     

复合材料开孔加筋壁板结构剪切试验与数值分析

对复合材料开孔加筋壁板进行了剪切试验。基于逐渐损伤失效分析方法,建立了开孔加筋壁板的三维有限元模型。对壁板进行了应力分析,得到了各铺层的应力分布图和壁板孔边沿厚度方向的应力分布图。实现了逐渐失效扩展过程的仿真分析。计算了壁板的最终失效载荷,计算值与试验值误差为12.3%。     

压力容器与切向接管结构应力三维有限元分析及强度评定

采用三维有限元方法对压力容器与接管切向连接部位进行了应力分析,获得了该部位的应力分布信息,并与正交接管连接结构形式的应力分布进行了比较．计算结果表明,采用压力容器的切向接管连接结构,使连接区域及其附近区域的应力分布复杂化,并产生明显的应力集中,其应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低;各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交接管开孔连接结构形式相比,采用压力容器切向接管连接结构,其连接部位的应力分布更趋复杂化,有更明显的应力集中现象．另外,本文还详述了采用JB4732—1995应力分析设计标准对压力容器与接管切向连接结构进行强度评定的方法．     

钻铤母扣接头改进设计的有限元分析

在钻井过程中,钻具疲劳失效事故频繁发生,其失效部位主要位于应力相对集中的螺纹接头处。以177.8mm钻铤母螺纹接头作为研究对象,用有限元方法对加工有不同应力减轻槽的钻铤母螺纹接头进行了分析计算,得出了3种不同母螺纹结构在相同边界条件和载荷作用下螺纹消失端的应力集中情况。计算结果表明,设计的应力减轻槽效果较好,抗疲劳性能最佳,建议采用这种应力减轻槽结构。     

子母战斗部跌落安全性研究

采用LS-DYNA动力学仿真软件对某半穿甲子母战斗部3 m高度以不同跌落方式自由落体进行了数值模拟计算.通过计算,得到在不同状态下战斗部跌落时的结构应力变形和装药过载响应数据.结果表明,战斗部大端朝下垂直跌落时内装子弹装药所受过载最大,安全性威胁较大,为后续战斗部跌落试验提供了一定的参考.后续战斗部跌落试验和数值模拟结果较为相符.     

新型开口薄壁弹性杆件压扁过程应力分析

为了避免N形杆因应力集中产生的失效,需要对其应力分布进行分析.采用ABAQUS软件建立N形杆有限元模型,采用显示动力法对其压扁过程进行非线性数值分析,并对复合材料N形杆的铺层层数、铺层角度、不同碳纤维环氧树脂铺层材料T300和T800在压扁过程的应力规律进行分析.结果确定了以[45°/-45°]S铺层角度,T800-T...     

603钢动态剪切性能及失效分析研究

采用基于霍普金森杆的新型加载技术对603钢的动态剪切性能进行了测试研究,并分析了其失效的微观机理.在超过10⁴ s^-1的应变率下获得了材料的剪应力-剪应变曲线,并结合实验观测确定了材料的失效参数.结果显示,材料的流动应力存在明显的应变率强化效应;而且随着应变率的升高,失效应力略有上升,而失效应变逐渐降低.ABAQUS/Explicit有限元分析软件所得剪应力-剪应变曲线与实验结果吻合较好.通过断口分析可知,材料的失效总体表现为韧性断裂,同时受到绝热剪切作用的影响;在高应变率下,材料的绝热剪切现象更加明显.     

Weibull分布下绕线联轴器双应力加速寿命试验研究

针对绕线联轴器具有较长的工作寿命,其可靠性很难快速评定的问题,采用恒加试验方法,进行了绕线联轴器双应力加速寿命试验及其失效寿命数据的统计分析;在加速寿命试验中,通过对绕线联轴器的失效机理进行分析,确定了加速应力及加速模型,采用Escobar-Meeker（E-M）法确定了加速寿命试验的条件矩阵;失效寿命数据的统计分析中,假设绕线联轴器的寿命服从威布尔分布,利用威布尔概率纸检验和巴特利特检验相结合的方式对绕线联轴器的寿命分布进行检验;利用极大似然估计法（MLE）和最佳线性无偏估计法（BLUE）确定分布模型的形状参数和特征寿命,并对参数估计方法进行了分析比较;对绕线联轴器双应力恒加试验数据的统计分析表明：绕线联轴器的寿命可用双应力逆幂律-Weibull精确描述,获得了加速应力-寿命模型,某型绕线联轴器在正常转速水平1000r／min,正常扭矩水平0.6Nm下可靠性指标的最佳线性无偏估计。     

驱动桥差速器壳联接螺栓失效分析和改进

以某产品联接螺栓失效的分析为例,对螺栓的受力和疲劳强度进行分析,找到了失效的原因并进行改进.提出在受交变载荷的联接螺栓设计时,应根据其应力幅进行疲劳寿命的校核.