水下接触爆炸作用下加筋板的动态响应分析

主要仿真模拟计算了加筋板结构在水下接触爆炸荷载作用下的动力响应。以加筋板模型为研究对象,建立了平板、井字加筋板、十字加筋板三种模型。利用非线性有限元程序LS-DYNA,分别模拟计算出它们在水下接触爆炸荷载作用下的动力响应。分析了各个模型计算结果,对比了位移、等效应力、压力等变量,得出结论:加筋板具有分散爆炸冲击波的作用,加筋板抵抗爆炸冲击波冲击的能力更强,结构更偏于安全。     

水下爆炸作用下基本结构塑性响应的数值仿真

在忽略结构低频响应的情况下,根据一阶逼近DAA方法得到了水下爆炸冲击波作用下结构湿面的总压力载荷表达式,并利用经验公式计算入射波压力,同时考虑局部空泡的影响,由此建立了水下爆炸冲击波作用下结构高频响应时湿面的总压力载荷的计算模型,并将该模型嵌入到了ABAQUS程序的用户自定义分布载荷子程序VDLOAD中,完成了对ABAQUS程序的二次开发,从而实现了在不建立流场模型的情况下基本结构的水下爆炸冲击响应仿真.作为验证,利用该方法仿真了固支平板和自由圆柱壳在水下爆炸冲击波作用下的塑性动态响应,仿真结果与试验结果吻合良好.     

弹塑性边界下水下爆炸气泡动态特性的数值仿真研究

水下爆炸气泡与弹塑性结构边界的相互作用问题研究具有重要意义.运用有限元软件MSC.Dytran建立三维气泡模型,对水平弹塑性薄板边界条件下的水下爆炸气泡运动特性进行了研究,并分析了流固耦合作用.引入无量纲参数n=爆距/最大气泡半径,分析了不同n值条件下的气泡运动参数,将其与无边界影响的气泡参数进行比较,发现n≥2时,可忽略弹性边界影响,气泡作理想球体模型处理;对气泡收缩引起流体出现锥形空化及射流等现象进行了分析,发现该种射流是造成弹性板产生冲击变形、破坏的能量之一,并通过爆炸试验得到证实.     

舰船舷侧在水下接触爆炸作用下的数值仿真

利用LS-DYNA对舰船舷侧防护体系在接触爆炸作用下的破坏进行数值仿真模拟。通过改变舷侧防护体系中空舱和液舱的大小,探讨如何提高舷侧整体防护能力。分别分析了各种情况下板的破口半径和压力时间曲线等数值模拟结果,得出加大空舱尺寸对爆轰波衰减更加明显的结论,从而为提高舰船舷侧整体防护能力提供了依据。     

某炮塔在发射载荷作用下的动态仿真分析

在用有限单元法分析炮塔结构模态基础上,以某自行火炮后坐阻力计算结果为炮塔结构的动态载荷,用模态叠加法仿真了炮塔结构在极限射角时动态响应,得到了炮塔结构的应力、变形以及动态响应情况,计算结果显示炮塔结构整体设计是合理的,需要加强局部结构刚度,这些为结构的设计提供了理论依据,缩短了设计试验周期,节省大量的试验和生产费用。     

舰用橡胶隔振器抗爆炸冲击仿真分析

为了对舰用橡胶隔振器结构进行抗爆能力评估,使用显式动力分析软件LS-DYNA对设备隔振器系统进行了爆炸冲击环境下的教值模拟计算.通过分析其动态响应找出了隔振器在三维冲击环境下的薄弱部位并分析了橡胶件的不同安装方式对于抗冲击能力的影响.在总结精确有限元模型计算结果的基础上提出了橡胶隔振器的简化有限元模型建立方法.最后提出了相关结论及提高抗冲击能力的改进措施.分析计算的结果表明:通过有限元数值仿真计算能够全面地分析橡胶隔振器的抗冲击能力.研究对于舰用橡胶隔振器的抗冲击设计以及大型设备的系统级冲击模型建立有一定的参考价值.     

舵机动态响应下导弹阻尼回路稳定性

针对导弹控制参数稳定区域的研究大多忽略了舵机的动态响应过程对参数稳定区域的影响,首先建立了阻尼驾驶仪控制的导弹动力学方程以及舵机的动力学方程,然后考虑舵机的稳态响应和动态响应,应用劳斯判据给出了非旋转弹阻尼反馈增益与舵机控制参数的动态关系。为推导旋转弹阻尼反馈增益的稳定区域,分析了舵机在准弹体坐标系下的表达式,然后采用复姿态角方法和Lyapunov稳定性判据,给出了旋转弹动态稳定性条件。最后以某一导弹飞行参数为例进行了仿真,验证了本文所得出的稳定性条件的有效性。     

事故环境下电梯轿厢及乘员动态响应数值模拟

提出了利用有限元方法再现电梯事故进行电梯安全设计的方法。首先,详细介绍了相关的有限元建模技术。然后,利用乘员动态响应,提出一套适应电梯事故的电梯乘员安全性评价方法。最后,在考虑电梯安全保护装置作用的情况下,将电梯、乘员、保护装置三者整合起来,用非线性显式有限元方法模拟电梯事故,并与真实事故结果比较,初步验证了该方法的可行性。     

动态多响应系统的稳健参数设计

针对动态多响应之间的相关性及试验设计的信息不确定性, 提出了一种动态多响应系统的稳健参数设计方法. 首先, 利用满意度函数对动态系统的敏感度和波动分别进行了度量, 在此基础上进行了主成分分析; 其次, 采用灰色关联分析得到主成分序列与其理想序列的灰色关联度, 然后通过TOPSIS方法转换得到综合灰色关联度, 并根据综合灰色关联度确定可控因子的最优水平组合; 最后, 通过两个实例说明了该方法的有效性与优越性.     

波浪作用下软体浮囊动态响应仿真方法研究

漂浮在海上的软体浮囊结构在波浪作用下的动态响应是典型的多相流流固耦合问题。应用多物质ALE有限元方法,对粘性不可压缩流动Navier-Stokes基本方程进行数值求解并追踪材料在单元网格中的流动界面,在水池的一侧使用数值造波机条件生成正向入射波浪。数值实验表明,建立的三维数值波浪水池产生的波浪具有良好的重复性和稳定性。在此基础上,建立了波浪与浮囊结构相互作用的有限元模型。分析了波浪波高的变化对浮囊结构动态响应的影响,为该海上浮囊结构的设计提供了参考依据。     

基于声学亮点特征的水下目标回波模型

水下目标回波亮点结构是重要的目标特征，目标回波亮点时空特征的提取，是水下主动目标识别的一种有效方法，本文基于数学仿真的方法，研究了水下高频（20－35kHz)主动声学目标模型及仿真性能，建立了水下目标声学亮点数学模型，并给出了仿真结果，仿真表明：该模型反映了目标尺度特征，可用此模型生成的目标回波校验目标尺度识别器的性能。