某SUV副驾驶员安全气囊试验及LS-DYNA有限元模型对标

为提高碰撞工况下乘员约束系统仿真计算的准确度,对副驾驶员PAB安全气囊有限元模型进行试验对标。介绍了安全气囊冲击试验原理、试验设备组成、试验参数设置,对不同规格的PAB副驾驶员安全气囊进行静态展开试验、动态冲击试验。在LS-DYNA软件中建立有限元模型,对气囊气体发生器、气袋织布泄气性、动态冲击刚度进行对标。结果表明,仿真与试验曲线基本吻合,对标质量满足要求,可为有限元乘员约束系统仿真计算开发提供支持。     

基于CFD的气囊展开模拟及其压力分析

应用MADYMO软件的Gas Flow流体计算方法建立PAB模型,通过气囊静态展开试验以及刚性块冲击试验验证模型的准确性。在此模型基础上,得出气囊不同部位压力并与试验结果进行比较,分析气囊内部压力的特点;改变气囊参数,分析各个参数对气囊内部压力变化的影响。结果表明,基于CFD的气囊仿真模型能准确反应气囊内部真实压力;气囊的质量流、织布渗透性和排气孔大小对气囊内部压力均有影响。     

形状记忆聚合物复合材料梁的弯曲变形

基于形状记忆聚合物(SMP)材料研制了热激励主动变形的纤维增强形状记忆聚合物复合材料(SMPC),对其动态力学性能进行了测试分析,应用有限元模拟分析法和层合板理论,得到SMP和SMPC悬臂梁的弯曲变形与刚度变化曲线.分析表明:SMPC材料抵抗变形的能力高于SMP材料.在等温度条件下,SMP梁和SMPC梁的变形与载荷呈线性关系;在等载荷条件下,SMP梁和SMPC梁的变形与温度呈非线性关系.SMPC的刚度特性使其在高温下应用领域得到拓展.     

基于有限元的软式飞艇主气囊动态特性分析

针对软式飞艇在飞行过程中的振动问题,采用有限单元法研究某型飞艇主气囊的动态特性。通过ANSYS建立主气囊的有限元模型,进行模态分析,计算低阶固有频率和分析主振型,然后给出各阶固有频率和压差的关系曲线。计算结果表明,主气囊自由振动时,刚度较小的尾部幅值较大,容易造成破坏;同时,固有频率随着压差增大而变大,为主气囊的动态响应进一步研究奠定可靠基础。     

MJ7116人造花岗岩及铸铁床身动态性能的实验研究

本文通过对MJ7116平面磨床人造花岗岩材料及铸铁材料床身的动态性能的测试,分析研究了人造花岗岩材料床身的阻尼特性及动刚度提高的原因,得出在结构相似、重量相近情况下人造花岗岩与铸铁床身的动态性能对比结果,为人造花岗岩材料的应用提供了依据。     

施工缺陷对空心板力学性能的影响分析

建立空心板实体单元的空间有限元计算模型,通过改变顶板、腹板厚度模拟橡胶气囊芯模在混凝土空心板施工中的缺陷,以此考虑空心板施工缺陷对空心板力学性能影响分析的影响,计算结果表明,当气囊上浮时,主要是削弱了空心板的抗弯刚度;当气囊侧向偏移时,对空心板的抗扭性能影响较大.所以,在空心板施工过程中应严格控制施工质量,防止由于气囊芯模上浮或偏移造成空心板出现各种病害,确保桥梁施工质量.     

混凝土材料的动态力学性能研究

为研究混凝土材料的动态力学性能,通过自行编制的粗集料颗粒在混凝土材料中随机分布的二维生成程序,将混凝土作为水泥砂浆和粗集料组成的两相复合材料建立二维有限元模型,对混凝土复合材料在静动态压缩载荷作用下的力学性能和破坏形态进行了模拟. 在与实验结果比较的基础上,验证了有限元模型的有效性,进而分析了粗集料粒径级配和粗集料体积分数对混凝土材料动态力学性能和破坏形态的影响,为混凝土材料的优化和设计提供依据.      

柔性飞艇主气囊不稳定构型阶段力学性能分析

为了揭示柔性飞艇主气囊不稳定构型阶段的力学性能,首先基于迭代薄膜性能法(IMP)编制可分析薄膜褶皱的子程序,通过对比不同单元类型充气管变形结果,找出一种合理的单元类型进行不稳定构型主气囊模拟.在此基础上,以9m柔性飞艇主气囊简化模型为对象,对简化模型在不同约束状态下不稳定构型阶段外形及应力进行分析.研究表明:气压梯度和模型约束是柔性飞艇主气囊在不稳定构型阶段力学性能的重要影响因素,模型从稳定构型到不稳定构型阶段开始的一段时间,形状变化不大,中间阶段模型发生较大的形状改变.不稳定构型阶段在约束部位较稳定构型时更容易发生强度破坏.研究结果对柔性平流层飞艇主气囊结构设计具有参考价值.     

轴向变刚度矩形截面梁的弹性及弹塑性弯曲?

假定矩形截面梁的材料为非均匀的各向同性的理想弹塑性材料, 其弹性模量、屈服强度以及梁的高度均是梁轴向坐标的函数, 忽略剪切对变形及屈服的影响, 在小变形前提下研究轴向变刚度梁的弹性及弹塑性弯曲问题. 导出了截面高度及材料的弹性模量沿梁长度方向按照特殊函数变化时梁弹性及弹塑性变形的解析解. 采用微分求积法实现了抗弯刚度任意变化时变刚度梁的弹性及弹塑性分析. 通过数值算例分析了抗弯刚度的轴向变化对梁弹性及弹塑性性能的影响.     

汽车用非涂层安全气囊织物的透气性研究

研究了织物两面压差、织物的结构形态及特殊的后整理工艺对非涂层气囊织物透气性的影响。     

塑料瓦表面材料动态复拉伸模量的实验研究

通过对聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）塑料的动态力学性能参数动态复拉伸模量的测试分析，发现该材料的耗能模量与储能模量相比很小，而且动态复拉伸模量不是一个定值，它随温度和频率的变化而变化．     

定向导水水刺非织造材料的制备及性能

以黏胶纤维与不同卷曲度的涤纶纤维为原料,采用水刺工艺,制备定向导水水刺非织造材料.测试并分析不同卷曲度的涤纶/黏胶水刺非织造材料的力学性能、透气性、透湿性和定向导水性能.结果表明,在相同复合方式及工艺参数下,三维卷曲涤纶/黏胶水刺非织造材料的纤维缠结更加紧密,其力学性能优于二维卷曲涤纶/黏胶水刺非织造材料,但透气性、透湿性和定向导水性能比二维卷曲涤纶/黏胶水刺非织造材料差.制备的4种涤纶/黏胶水刺非织造材料,可在垂直面和水平面同时实现定向导水.     

SHPB实验及其在合金材料中的应用研究

钛、铝合金材料在航空航天等工程领域中得到了广泛应用,对其动态冲击力学性能的研究需借助分离式Hopkinson压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验完成。比较并分析了SHPB实验装置及其在该两种合金材料研究上的应用,研究了影响SHPB实验结果的因素,如弥散效应、均匀性问题、惯性效应及端面摩擦效应等。通过对钛合金、铝合金材料冲击动态力学性能及其本构模型进行研究发现:钛合金和铝合金材料的流动应力和屈服强度往往会随着应变率的升高而升高,随温度的升高而降低。对钛合金和铝合金材料的冲击动态力学性能进行了比较,Johnson-Cook本构模型可以合理描述两种材料的冲击动态力学行为。     

汽车多楔带的力学性能实验测量

以汽车4PK998多楔带为实验测量对象,测量了多楔带的纵向静态和动态力学性能.通过纵向拉伸实验测量了纵向静刚度、弹性模量;通过横向振动实验,利用三坐标加速度传感器,采集纵向方向上的振动曲线,测量了带的阻尼、动态黏性阻尼系数和纵向动刚度,此种方法避免了实验时施加纵向激励引起质量块-带模型的横向摆动,且具有一定的准确性.     

镀膜材料结构的弯曲刚度分析

表面镀膜材料结构的力学性能分析是工程实际中提出的一个重要课题。文中用双层层合板模型研究了材料表明镀膜对结构力学性能的影响，通过引入基体刚度Ｄｓ、薄膜刚度Ｄｃ和平均Ｐｏｉｓｓｏｎ比ｖａ，使镀膜结构的弯曲问题归结为经典的非齐次双调和方程边值问题。例题计算结果表明材料表面的镀膜使材料中性轴上移；并且结构刚度有了比较大的提高。     

短纤维增强脆性基复合材料破坏过程和力学性能研究

 研究短纤维增强脆性基复合材料在单轴拉伸荷载下的力学性能和破裂机理。采用基于细观损伤力学基础上开发的针对材料破坏过程的数值分析软件,考虑材料细观非均匀性,对复合材料的变形、损伤直至失稳破坏的全过程进行数值模拟。结果表明,加入短纤维后,材料试件的强度和韧性都比基体材料显著提高。短纤维强度的变化对复合材料试件的强度和刚度没有明显影响;而短纤维弹性模量的变化对复合材料试件的强度、刚度和韧性均影响明显,随着短纤维弹性模量的增加,复合材料试件的强度和刚度不断增加,但韧性却逐步降低。     

高速旋转卡盘及工件刚度对动态夹紧力的影响

为解决高速车削对工件夹紧系统要求越来越高的问题,采用理论分析、有限元计算和实验研究相结合的方法定量分析了高速旋转卡盘和工件刚度对动态夹紧力的影响规律。研究表明:并非100%的卡爪离心力转化为卡盘的动态夹紧力损失,工件刚度越低,动态夹紧力损失越小。卡盘通过其径向刚度和弯曲刚度综合影响动态夹紧力变化,高的卡盘单元径向刚度对降低动态夹紧力损失有利;在较大工件刚度时,采用较低的卡盘弯曲刚度有助于降低动态夹紧力损失。该文的计算模型具有较高的精度,对提高高速车削过程安全性并充分发挥卡盘的高速潜能以及高速卡盘的优化设计与应用具有重要意义。     

高速旋转卡盘及工件刚度对动态夹紧力的影响

为解决高速车削对工件夹紧系统要求越来越高的问题,采用理论分析、有限元计算和实验研究相结合的方法定量分析了高速旋转卡盘和工件刚度对动态夹紧力的影响规律。研究表明:并非100%的卡爪离心力转化为卡盘的动态夹紧力损失,工件刚度越低,动态夹紧力损失越小。卡盘通过其径向刚度和弯曲刚度综合影响动态夹紧力变化,高的卡盘单元径向刚度对降低动态夹紧力损失有利;在工件刚度较大时,采用较低的卡盘弯曲刚度有助于降低动态夹紧力损失。该文的计算模型具有较高的精度,对提高高速车削过程的安全性并充分发挥卡盘的高速潜能以及高速卡盘的优化设计与应用具有重要意义。     

基于离散伽辽金法的薄壳断裂数值模拟研究

为了研究材料力学性能和断裂机制,达到对脆性材料可靠性预测的目的,以离散伽辽金法为断裂建模理论依据,结合三维有限元数值模拟软件来对薄壳材料的形变和断裂进行模拟．传统的有限元方法依赖于预先定义的单元信息,一旦发生断裂,材料的结构刚度就需要重新定义．引入离散伽辽金弱形式积分方法对薄壳材料的断裂进行建模,实现对单元的离散化,并且保证了单元的连续性和稳定性．通过借助介面单元,使得材料在发生断裂时,裂纹尖端区域的单元可以动态地被粘接单元所代替,从而提高问题的求解效率．通过与实验值对比,证明了模拟结果的有效性,说明了以该离散伽辽金法为理论依据的模型是有效的．     

基于离散元和全析因实验设计的BPM力学参数

为研究岩石微观力学参数与宏观力学性能之间关系并提高岩石破碎离散元仿真效率,从破碎原理出发,基于EDEM进行单轴压缩数值分析,研究摩擦系数、材料剪切模量、微观颗粒个数、平行键强度和刚度对岩石抗压强度和宏观刚度的影响.再通过全析因实验设计得到影响岩石力学性能关键的主效应和交互效应,并以此为变量运用回归方法对黏结颗粒模型(bonded particle model,简称BPM)的宏观力学参数进行预测并进行方差、拟合优度和残差分析.仿真及物理实验结果证明该预测模型可行,误差率小于10%.