大变形结构强度试验滑轮组加载系统扣重技术研究
为保证大变形结构试验扣重的准确性,提出一种大变形结构强度试验扣重方法,设计一种滑轮组加载系统扣重装置,以实现试验状态及非试验期间结构重力的精准扣除。滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,保证结构大变形下扣重装置始终保持水平状态,确保扣重载荷的力线方向;利用力控作动筒可有效克服滑轮组摩擦力的影响,确保大变形下扣重载荷施加的精准性。以某型飞机扰流板静强度试验为研究对象,采用所提的试验扣重方法完成试验。试验结果满足要求,验证了该扣重方法的可行性、有效性。
爆炸载荷作用下双向加筋方板的大挠度塑性动力响应
从分别列出加筋板面板以及加强筋的运动方程出发,分析了爆炸载荷作用下双向加筋固支方板的大挠度塑性动力响应。分析表明:取决于加强筋的相对刚度以及爆炸载荷峰值的大小,加筋板的运动将呈现3种不同的模式。该文限于讨论加筋板的总体变形模式,具体讨论了十字加筋以及双十字加筋固支方板在忽略弯矩影响下的薄膜解法。理论结果与已有的试验结果在多数情况下符合良好,表明该文提出的简化理论分析方法能对爆炸载荷下双向加筋方板的永久变形做出较为合理的预报。
夹层矩形板大挠度问题的数值解
研究了夹层矩形板的非线性弯曲问题,在以5个位移分量表示的夹层板的运动方程的基础上,采用伽辽金法对四边简支和周边夹紧两种边界条件下的夹层矩形板的非线性问题进行了研究,并讨论了几何参数对板的变形的影响.
大变形弹塑性固壳元模型研究进展
阐述了一种考虑壳体厚度方向应力及应变的新型壳单元--固壳单元的概念及相关理论基础,着重介绍了构造此单元模型及克服诸多自锁问题所采用的方法,最后给出了数值例子及其应用展望.
爆炸载荷作用下钢管拼装结构大变形模态解
钢管拼装吸能元件在爆炸载荷作用下的大变形问题,对于抗爆结构的吸能装置设计具有重要意义.本文在对单个钢管动力压扁过程研究的基础上,根据实验分析了拼装钢管在径向受爆炸载荷作用的塑性行为,并且基于虚速度原理建立了八塑性铰机构模态解方程,描述了拼装钢管受爆炸载荷作用的位移速度场,最后进行了实验验证.
薄膜加载变形的有限元数值优化反演求解
薄膜加载变形的反演求解问题是薄膜反射镜成形控制的核心问题。为了实现薄膜面形的高精度控制,给出了柔性圆薄膜由平面变为特定矢高的理想抛物面所需离散均布载荷的算法,并建立了有限元数值优化反演求解模型。通过300mm口径、25um厚的聚酰亚胺薄膜算例求解,分析了边界预张力、优化载荷对薄膜面形精度和中心变形量的控制规律,为大变形薄膜反射镜面形控制提供了依据。
民用飞机大变形静气动弹性载荷设计
通过对气动非线性和结构非线性的几何非线性问题进行研究,结合型号经验,提出考虑非线性效应的大型客机静气动弹性载荷设计方法,建立了基于曲面涡格的曲面定常气动力模型和非线性有限元模型,结合曲面样条插值实现了气动模型随结构变形的自适应,即载荷的随动加载。对某大柔性客机进行静气动弹性载荷分析表明,考虑几何非线性效应的弹性载荷与线性弹性载荷有较大差异。
辐照监督管支承定位结构力学分析
为优化反应堆压力容器(RPV)辐照监督管支承定位结构(胀套)设计,使其能够完成定位功能,并便于安装和拆卸,使用有限元软件(MSC.Marc)对结构进行数值模拟,得到该结构在安装、拆卸和工作状态下的应力、变形分布情况,并求得胀套结构与保护套筒之间的径向定位回弹力以及垂直方向插入和拔出力。分析中考虑了弹塑性材料、接触和大变形等非线性因素。通过对比,计算结果与试验结果吻合良好,证明方法可行,同时也表明胀套结构能够满足预紧功能要求。
分析梁大变形问题的一种新算法
梁发生大变形时,在变形前的平衡位置建立平衡方程必然引起很大误差,因此除了考虑位移与变形之间的非线性关系外,几何非线性问题还需要考虑大变形所引起的平衡方程的变化。文中提出了一种在变形后的平衡位置分析几何非线性梁的新算法,建立梁发生大变形一阶微分控制方程的矩阵形式,结合迭代修正齐次扩容精细积分法和迭代优化算法进行求解。由于考虑大变形(挠度和转角)对平衡方程的影响,文中方法的模型较为精确,采用精细积分法可以实现高精度求解。以悬臂梁为例,验证方法的正确性和精确性。其方法求解简单,对于不同的边界条件,只需修改优化目标函数。
ANSYS14.0重分网格技术在方形液压密封圈大变形优化分析中的应用
运用ANSYS14.0对方形密封圈进行了网格重分,通过将网格重分前旧网格结果映射到新网格结果进行重新求解,得出了密封圈的完整的变形结果,解决了方形液压密封圈材料因网格畸变引起的密封圈大变形非线性分析求解不收敛的问题,为橡胶密封件的密封计算及密封性能研究提供了一定的理论基础,对其他大变形材料的分析也提供了重要的研究方法。