油液作用下某燃油箱的半载状态阻尼振动分析
为探讨燃油箱振动耐久性试验中半箱油对燃油箱结构的影响,利用有限元软件分别对某燃油箱在空箱状态进行模态分析和在半载状态下(即燃油箱额定容量的1/2的油)利用流固耦合的方法进行阻尼振动分析。分析得到了这两种状态下燃油箱的固有频率及对应振型,并对该燃油箱进行扫频试验验证。结果表明,在空箱状态下,最大位移出现在隔板上,在半载状态下,最大位移出现在下箱体上,并且燃油箱的前四阶固有频率均有不同幅度的下降,下降幅度最大达到56.8%。可见由于半箱油对该燃油箱的作用使该燃油箱的固有振型发生改变并且使其固有频率大幅降低,而且随着固有频率阶数的上升,下降幅度也在减小,其中第一阶固有频率受影响最大。此外这种分析方法可以对燃油箱在装载油液后,在振动耐久性试验中是否会产生共振,起到预测和防范作...
不同介质中雷靶碰撞动力响应分析
由于实验条件的局限性,传统的雷靶碰撞实验大多在陆地上进行,所测得实验数据往往与雷靶在水中碰撞的真实结果存在一定差距。针对于此运用非线性动力学软件LS-DYNA建立包括空气、水体、鱼雷和靶板等多物质耦合的有限元模型。使用罚函数流固耦合方法对鱼雷无攻角碰撞靶板的过程进行数值分析。给出静水压力在垂直方向上的分布情况,并对比分析介质、水深、碰撞角、初始速度等参数对雷靶碰撞载荷的影响。这为鱼雷系统的可靠性设计提供必要的参考。
基于废金属破碎机腔内爆炸仿真的壁厚设计
国内外的废金属破碎机为了保证生产安全都采用高厚度的壁面,而壁面并未受到废金属破碎机锤头的高强度冲击力。为使废金属破碎机样机的壁面具有合理的设计厚度,首先对废金属破碎机样机箱体内的可燃性气体进行了爆炸仿真,然后将产生爆炸的腔内流场和破碎机壁面进行流固耦合分析。通过对比不同厚度壁面的爆炸动力响应,确定壁面的合理壁厚。
PUR热熔胶辊涂用加热辊的设计与优化
为了更好地将PUR热熔胶辊涂到板材表面,设计了一种辊涂机加热辊的内部螺旋流道结构,并利用FLUENT软件对其进行流固耦合分析,探究了影响辊面温度分布的因素。结果表明,流道的长宽比对辊面温度影响较大,其余因素对其影响很小,基本可以忽略不计。
某防暴喷射管管内流场数值模拟
采用流固耦合的方法,基于COMSOL仿真平台对某防暴喷射管内部流场进行了数值模拟,分析了发射管结构和气室初始压强对管内冲击挤压流动过程的影响。结果表明在气室初始压强为20MPa,战剂容量为10ml的情况下,发射管内径越小,管流阻力越小,活塞运动时间越短,战剂出口速度越小,能量利用率越高;增大气室初始压强能缩短管内流动时间,加快出口速度;锥直形喷嘴结构的突变造成了战剂压强和速度的波动。研究结果可为喷射管的优化设计提供理论依据。
大型民机水上迫降载荷数值仿真分析
采用MSC.Dytran建立了大型客机水上迫降流固耦合仿真模型,研究了典型参数下飞机运动姿态的变化规律,分析了水上迫降过程中机身、发动机和平尾上水载荷的分布规律。研究发现,大型客机水上迫降过程主要分为初始低头、吸力抬头和后继低头3个阶段。后机身水载荷大、冲击次数多,是机体结构中受载最严重的部位。平尾上水载荷峰值出现在吸力抬头阶段和后继低头阶段前期,而发动机上水载荷峰值出现在后继低头阶段后期。
流固耦合的机械搅拌叶片强度分析
为了探究某钢厂三叶螺旋搅拌器在流体状态下搅拌器真实的应力和应变大小,利用软件Fluent和Workbench,采用多重参考系法(MRF),流体体积函数(VOF)和标准的湍流模型对螺旋搅拌器进行单向流固耦合数值模拟,得到搅拌器流场分布特点和静力分析情况。分析发现搅拌槽内最大流速位于搅拌头附近区域的流体,而搅拌槽内流场的速度来源于搅拌头的转动,最大速度值约为1.1 m/s;搅拌器最大压力出现在搅拌器底部区域,最大压力约为2270 Pa;搅拌器最大应力出现在搅拌桨叶根部区域,此处为搅拌桨叶与搅拌轴连接处,容易产生应力集中现象,最大应力约为0.241 MPa;最大形变发生在搅拌头底部区域,由于流体压力较大,磨损比较严重,最大变形量约为0.001517 mm。
粒子群算法对轧辊磨床静压轴承的多目标优化
静压轴承作为精密轧辊磨床的重要组成部件,它的精度、使用性能和寿命对轧辊磨床的可靠性起到关键性的作用。所以本文采用粒子群优化算法对精密轧辊磨床进行多目标优化,以最大油膜刚度、最小功率损耗和最小温升为目标函数,采用归一化对目标函数进行处理,罚函数的方式给目标函数赋予加权系数,得到更优的设计参数。最后通过流固耦合的方法对轴瓦的应力和变形与优化前进行研究对比。结果表明轴承的油膜刚度增加了(4.382×104)kgf/cm,温升和功率损耗均分别降低了36.26%和42.28%,同时油膜应力增加,轴瓦的变形和应力也均减小。所以在满足轴承磨削精度的前提下,明显改善了轧辊磨床静压轴承的工作性能。
基础振动下直管道动态特性分析
针对基础振动对管道动力学特性的影响,导致管道传递效率降低和破坏的问题,运用有限元的方法建立了管道的流固耦合仿真模型。对比分析了有无基础振动对管道动态特性的影响,研究了不同的约束方式和结构参数对管道动力学特性的影响规律。结果表明外激励对管道动力学特性的影响不能忽略,在强振动管道设计时应该考虑。
气悬带式输送机的气孔分布研究
建立了一种气悬带式输送机的二维流固耦合有限元模型,得出了气垫区气压分布情况与分布规律,主要分析了盘槽上气孔数量对气垫区气膜厚度的影响,气膜厚度又直接决定输送机负载能力,为气垫输送机的设计应用提供参考。