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。     

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.     

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。     

近自由面水下爆炸气泡相似问题的仿真研究

为更好地了解近自由面水下爆炸气泡运动的相似问题,以便可以利用相对廉价的缩比试验得到原型试验才能得到的信息,在不可压缩非粘性流体中守恒方程相似的基础上,考虑气泡的最大半径、炸药深度、压力等参数相似,提出了一种水下爆炸气泡运动的相似设计方法,并通过数值仿真的方法进行了验证.同时,对近自由面气泡射流产生的条件和特点进行了分析.结果表明,在满足相似条件的工况下,气泡的运动和气泡射流产生的方向、形状等特性都基本上相同.     

船用加筋板在水下接触爆炸作用下动态响应数值分析

针对船用加筋板复杂结构在接触爆炸载荷作用下的动态响应,采用高动态非线性有限元程序LS-DYNA对六种加筋板结构进行数值模拟,分析了结构的变形损伤.在此基础上分析了板架最大塑性应变出现的位置、有效应力、加速度等动态参数随时间的变化曲线.结果表明加筋的设置方式对板架的变形有一定影响,但加筋都能够协调和减小板架变形,增强其抵抗爆炸冲击波的能力,使结构偏于安全,对舰船抗爆设计具有一定的参考价值.     

预惰化条件下油气爆炸的数值仿真研究

受限空间中油气混合物的防爆抑爆研究对于石油化工工业的安全生产具有重要意义。建立了由化学动力学和湍流机制共同控制的湍流燃烧模型描述油气的爆炸燃烧过程,采用基于矢通分裂和重构算法的具有TVD性质的有限体积法对控制方程组求解,对预惰化条件下受限空间中油气爆炸的特性进行了深入数值仿真研究。仿真结果与实验比较具有较好的吻合性。所做的工作为预惰化防爆抑爆技术在油气化工工艺生产中的系统设计、工艺实施和关键参数计算提供理论依据。     

水下定向冲击波对圆柱壳体破坏的仿真研究

水声对抗领域基于定向声能技术的对抗武器,利用具有强大能量的冲击波正面摧毁鱼雷,实现舰体的防护.将水声学中的分贝概念转换为冲击波的峰值压力,并利用爆炸冲击波的衰减公式,采用有限元软件LS-DYNA中的ALE算法进行数值仿真计算.得出结论:当声源级达到280dB时,直径324mm的圆柱壳体开始出现破坏变形.为水下定向声能对鱼雷硬杀伤提供理论依据.     

爆炸冲击效应数值仿真中的几项关键技术

爆炸冲击效应的数值仿真，涉及到大变形、高应变率以及材料的破坏，传统的拉格朗日或欧拉方法在解决该问题均有很大的局限性，为克服或消除这些局限性，先后发展了网格重分、ALE、CEL、FLM、SPH等方法，各有所长，但尚未完全解决；而在实际工程中，切合实际的岩土介质本构关系则是数值仿真的关键；高效并行计算与可视化则是数值仿真的必由之路。     

准球形爆炸成形弹丸形成过程的仿真计算与实验验证

利用仿真计算和脉冲X光摄影实验相结合的方法研究了准球形爆炸成形弹丸的形成过程.通过对不同药型罩外曲率半径、壁厚参数的正交仿真计算,获得了形成准球形爆炸成形弹丸的结构参数,并根据动能最大准则确定了准球形爆炸成形弹丸的优化方案.数值仿真结果与实验结果吻合较好.研究结果对准球形爆炸成形弹丸的应用和工程设计有一定的指导意义.     

起重船吊物系统动力响应仿真分析

起重船在波浪的作用下会引起吊重的大幅摆动,从而导致海上作业被迫停工.根据拉格朗日方程建立了吊物摆振三维非线性动力学模型,其中考虑了起重机吊重的升降运动等操作.采用数值仿真的方法对吊重的动力响应进行了研究,结果表明吊索长度、起吊速度以及激励频率等因素对吊物系统动力响应有重要影响,且吊重的面内、外摆角之间存在相互耦合作用.得到的结论可用于起重船吊物系统振动的预测与控制.     

储油罐爆炸过程仿真方法研究

油田生产过程及储运中，储油罐区比较多，它是一个充满危险的重要区域，本文根据均匀能量加入的流体模型。建立了储油罐爆炸过程的数学模型。利用数值仿真方法对储油制度非理想爆炸过程在不同位置，不同时间所受应力波的变化规律进行了仿真研究，其结果对储油罐区的设计及火灾扑救具有指导意义。     

MAGIC磁流体颗粒分布的数值模拟研究

传统的斯托克斯动力学方法模拟效率较低,局限于小规模的颗粒模拟。为了提高模拟速度且能够模拟更多的颗粒,将基于簇的斯托克斯动力学模拟方法和movable hash algorithm搜索算法应用于MAGIC流体颗粒的计算机模拟研究中,初步研究了外加磁场、颗粒浓度、颗粒大小对MAGIC流体中磁性颗粒和磨粒分布的影响,表明高浓度MAGIC流体在较强的外加磁场条件下,较小的颗粒可以产生更加均匀的磨粒分布,从而为MAGIC抛光体的生产提供理论依据。     

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。     

一种作战模型数值模拟的基本探讨

给出一种作战模型的数值模拟分析 ,讨论了三种作战模式模拟结果的基本数字特征和统计规律 ,并作了相应的统计分析.