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车载刚柔耦合系统被动隔振特征研究
1
作者 吴阳 张楠 +3 位作者 张欣刚 张树翠 姚文莉 齐朝晖 《计算力学学报》 北大核心 2025年第4期638-645,共8页
对细长型精密设备公路运输被动隔振问题进行数值研究.首先,提出一种ANSYS-MATLAB联合仿真方法构建柔性部件的动力学模型.随后,结合模型降噪方法构建设备-支撑架-隔振器-挂车运输系统的刚柔耦合动力学模型.最后,采用路面谱模拟颠簸路面... 对细长型精密设备公路运输被动隔振问题进行数值研究.首先,提出一种ANSYS-MATLAB联合仿真方法构建柔性部件的动力学模型.随后,结合模型降噪方法构建设备-支撑架-隔振器-挂车运输系统的刚柔耦合动力学模型.最后,采用路面谱模拟颠簸路面条件进行动力学仿真.研究了钢丝绳隔振器的布局和柔性部件的刚柔耦合效应对被动隔振性能的影响.仿真结果表明,支撑架在承载运输过程中具有变形协调特征,如果隔振器在支撑架上均匀布置,则远离支撑点的隔振器对实际隔振效果的贡献较低,由此带来的承载不均问题限制了隔振性能的进一步提升.该研究对细长型刚柔耦合系统公路运输的早期隔振设计具有切实的应用价值. 展开更多
关键词 刚柔耦合 钢丝绳隔震器 被动隔振 模型降噪
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隔热瓦组件低速撞击损伤特性及仿真研究
2
作者 宋俊柏 刘振皓 +3 位作者 吴振强 刘武刚 王龙 邢睿思 《航天器环境工程》 2025年第1期39-45,共7页
隔热瓦是可重复使用飞行器热防护结构的重要组成部分,其在低速撞击下极易受损。文章针对“隔热瓦−应变隔离垫−冷结构金属板”这一典型热防护结构,试验研究其在落球(直径50 mm)低速(≤10 m/s)撞击下的损伤特性。试验结果表明,隔热瓦组件... 隔热瓦是可重复使用飞行器热防护结构的重要组成部分,其在低速撞击下极易受损。文章针对“隔热瓦−应变隔离垫−冷结构金属板”这一典型热防护结构,试验研究其在落球(直径50 mm)低速(≤10 m/s)撞击下的损伤特性。试验结果表明,隔热瓦组件在受到撞击后,仅在受撞击区域形成一直径为16.5 mm、深度为1.79 mm的圆形凹坑,未观察到受撞击区域以外的裂纹、变形等损伤。随后建立隔热瓦组件撞击有限元仿真模型并根据试验结果对其进行修正。对比仿真结果与试验结果:撞击坑的直径和深度以及涂层脱落区域直径的仿真误差均在12%以内。该研究结果可为可重复使用飞行器热防护结构的设计、制造和维护提供参考。 展开更多
关键词 可重复使用飞行器 隔热瓦 低速撞击 撞击试验 撞击仿真
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大冲击载荷下的深沟球轴承强度分析
3
作者 陈振林 孔文强 +2 位作者 李晌 谢文超 牛荣军 《轴承》 北大核心 2025年第3期18-25,共8页
针对冲击载荷会造成高速深沟球轴承的载荷分布不稳定,导致沟道磨损以及保持架断裂等问题,以某装备用6215E型高速重载深沟球轴承为研究对象,建立了冲击载荷下的轴承动力学模型,并分析了冲击载荷对套圈接触应力、球与保持架碰撞力以及铆... 针对冲击载荷会造成高速深沟球轴承的载荷分布不稳定,导致沟道磨损以及保持架断裂等问题,以某装备用6215E型高速重载深沟球轴承为研究对象,建立了冲击载荷下的轴承动力学模型,并分析了冲击载荷对套圈接触应力、球与保持架碰撞力以及铆钉应力的影响,结果表明:有冲击载荷时的套圈最大接触应力比无冲击载荷时显著增大,单一轴向冲击载荷的套圈最大接触应力低于单一径向冲击载荷,联合冲击载荷下的套圈最大接触应力与仅受单一径向冲击载荷时基本一致;有冲击载荷时的保持架最大碰撞力比无冲击载荷时增大,且轴向冲击载荷变大,会引起球与保持架最大碰撞力突变;当铆钉预紧力为30 N时,铆钉的应力及保持架变形最适宜。 展开更多
关键词 滚动轴承 深沟球轴承 冲击载荷 接触应力 碰撞力 铆钉 预紧力
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基于深度学习的Taylor杆碰撞数值模拟算法
4
作者 杨沁蒙 聂宁明 +1 位作者 周纯葆 王彦棡 《数据与计算发展前沿(中英文)》 2025年第6期101-110,共10页
【目的】在超高速碰撞问题求解过程中,通常面临物质变形大、模拟难度大、计算成本高等问题。近年,随着深度学习的发展,融合物理知识神经网络方法的出现,为超高速碰撞问题的高效求解带来了新思路。【方法】本文设计并实现了针对超高速碰... 【目的】在超高速碰撞问题求解过程中,通常面临物质变形大、模拟难度大、计算成本高等问题。近年,随着深度学习的发展,融合物理知识神经网络方法的出现,为超高速碰撞问题的高效求解带来了新思路。【方法】本文设计并实现了针对超高速碰撞过程精确模拟算法,利用神经网络学习算子间复杂的非线性映射关系与变化趋势,融合物理先验知识,学习预测与真实算子间的差距,设计损失函数,实现算法对各个算子的精确模拟。【结果】通过Taylor杆碰撞算例进行算法测试,测试结果显示对算子拟合的误差率低于20%。【局限】超高速碰撞问题还有更多的案例,通过学习更多的相关案例可以提高算法的应用范围。【结论】本文实现了基于深度学习神经网络并结合物理知识的Taylor杆碰撞模拟算法,获得良好预测效果。 展开更多
关键词 深度学习 PINN Taylor杆碰撞 算子 数据驱动 科研范式
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球体与平板斜碰撞过程中接触及滑移特性
5
作者 王庆朋 张凯 +1 位作者 郭文翠 徐广印 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期32-37,共6页
为了分析球体与平板在斜碰撞过程中的滑移问题,基于碰撞界面几何特征,提出球体碰撞后滑移率的计算表达式。首先,分析球体斜碰撞接触面几何特征,从一维和二维尺度提出滑移率的计算公式,进而证明两者具有统一性。然后,搭建球体自由跌落测... 为了分析球体与平板在斜碰撞过程中的滑移问题,基于碰撞界面几何特征,提出球体碰撞后滑移率的计算表达式。首先,分析球体斜碰撞接触面几何特征,从一维和二维尺度提出滑移率的计算公式,进而证明两者具有统一性。然后,搭建球体自由跌落测试平台,分析不同冲击角、衬垫厚度、跌落高度、球体直径及其材料密度等因素对球体斜碰撞接触特征尺寸和滑移率的影响。结果表明,接触特征尺寸在不同冲击角下表现为平缓期、下降期和分岔期,而滑移率对应为缓升期、平稳期和激增期,前两个阶段与文献中冲量比、摩擦系数的变化趋势是一致的;随着跌落高度、球体直径和材料密度增加,轴长和接触面积变大,衬垫存在最佳吸能厚度,而滑移率与这些影响因素无明显变化关系。 展开更多
关键词 球体 斜碰撞 滑移 接触特性
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椭圆形颗粒摩擦碰撞模型对比及实验验证
6
作者 程勇波 张欣刚 +1 位作者 张树翠 姚文莉 《动力学与控制学报》 2025年第6期86-94,共9页
多体系统与颗粒介质的摩擦碰撞问题是未来星表探测面临的难点问题,研究非球形颗粒的碰撞行为及状态演化规律具有切实的应用前景,选取合理的接触力模型是提高预测结果准确性的关键.为此,以椭圆形非球形颗粒为研究对象,分别采用迟滞阻尼... 多体系统与颗粒介质的摩擦碰撞问题是未来星表探测面临的难点问题,研究非球形颗粒的碰撞行为及状态演化规律具有切实的应用前景,选取合理的接触力模型是提高预测结果准确性的关键.为此,以椭圆形非球形颗粒为研究对象,分别采用迟滞阻尼模型和黏性阻尼模型建立椭圆颗粒与斜面碰撞的动力学模型,通过数值仿真研究了椭圆颗粒在不同接触力模型下的动力学行为.随后,采用亚克力板制备实验样机,对比了不同接触力模型计算结果与实验结果的差异.研究结果表明:不同的接触力模型与实验结果呈现较大差异.由于亚克力板碰撞恢复系数较低,采用Lankarani-Nikravesh模型等高恢复系数模型时,阻尼效应弱、能量耗散少,导致实际恢复系数与预设恢复系数差异明显.如果阻尼项分母中包含恢复系数,则在较宽范围内取值时都能与预设恢复系数相吻合.采用黏性阻尼模型所得结果均与实验结果较为吻合,但容易计算出负接触力. 展开更多
关键词 非球形颗粒 摩擦碰撞 接触力模型 恢复系数
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锥形多胞薄壁管斜向冲击吸能特性仿真研究 被引量：47
7
作者 亓昌 董方亮 +1 位作者 杨姝 王栋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第24期102-107,共6页
采用有限元仿真,以比能量吸收和冲击峰值力为评价指标,研究一种轴对称锥形多胞薄壁方管在不同冲击角度下的失效模式和吸能特性,分析了包括长径比、壁厚和锥度在内的结构参数对其斜向冲击吸能特性的影响,并拟合出可用于斜向冲击下比能量... 采用有限元仿真,以比能量吸收和冲击峰值力为评价指标,研究一种轴对称锥形多胞薄壁方管在不同冲击角度下的失效模式和吸能特性,分析了包括长径比、壁厚和锥度在内的结构参数对其斜向冲击吸能特性的影响,并拟合出可用于斜向冲击下比能量吸收和冲击峰值力预测的解析公式。结果表明,锥形多胞薄壁管在斜向冲击下的吸能特性明显优于其他类似薄壁吸能结构;结构参数对其吸能特性影响明显;拟合得到的解析公式为此类结构优化设计提供参考和依据,并有利于工程实际应用。 展开更多
关键词 锥形多胞管 薄壁管 吸能 耐撞性 斜向冲击
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盐岩冲击特性试验研究 被引量：24
8
作者 吴文 徐松林 +1 位作者 杨春和 白世伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第21期3613-3620,共8页
采用 SWT 方法,对盐岩在压剪联合冲击加载过程中的力学特性进行研究,通过跟踪材料动态损伤过程中材料剪切性能的变化,从而确定材料与动态损伤相关的特性。通过对盐岩在压剪联合作用下的不同速度的冲击试验研究,结果显示,当冲击速度高于 ... 采用 SWT 方法,对盐岩在压剪联合冲击加载过程中的力学特性进行研究,通过跟踪材料动态损伤过程中材料剪切性能的变化,从而确定材料与动态损伤相关的特性。通过对盐岩在压剪联合作用下的不同速度的冲击试验研究,结果显示,当冲击速度高于 200 m/s 时,盐岩材料很快进入破坏阶段;当冲击速度为 70～200 m/s 时,盐岩材料处于动态损伤状态。并第 1 次发现一个非常有意义的现象,即与一般的脆性材料的冲击完全不同的是,盐岩在压剪联合冲击过程中除了常规的 4 道冲击波外,在卸载压缩波到来之前,还有 1 道卸载剪切波。 展开更多
关键词 盐岩 卸载 脆性材料 剪切波 冲击特性 损伤 压缩波 力学特性 冲击波
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印度与欧亚两大陆块碰撞时间的厘定：来自锆石SHRIMP U-Pb年龄的证据 被引量：13
9
作者 夏斌 林清茶 +4 位作者 张玉泉 梁华英 徐力峰 李建峰 王彦斌 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期347-352,共6页
通麦地区片麻岩中锆石SHRIMP定年结果表明:①变质锆石和变质复合锆石的新壳U-Pb年龄为42Ma,属于中始新世,相当于陆陆碰撞的峰期时间,而印度和欧亚两个大陆开始碰撞的时间略早于42Ma;②变质复合锆石中的老核(继承锆石),有2个点U-Pb年龄为... 通麦地区片麻岩中锆石SHRIMP定年结果表明:①变质锆石和变质复合锆石的新壳U-Pb年龄为42Ma,属于中始新世,相当于陆陆碰撞的峰期时间,而印度和欧亚两个大陆开始碰撞的时间略早于42Ma;②变质复合锆石中的老核(继承锆石),有2个点U-Pb年龄为201Ma,相当于早侏罗世早期,表明通麦片麻岩是沉积岩变质的,其沉积岩的时代不会早于三叠纪;③文章最后对锆石成因类型及意义、片麻岩的时代和印度与欧亚两大陆碰撞的时间等问题进行了讨论。 展开更多
关键词 SHRIMP年龄 锆石 片麻岩 通麦 西藏
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约束陶瓷靶抗射流侵彻实验研究 被引量：12
10
作者 于少娟 李永池 +2 位作者 张先锋 孙宇新 吴立朋 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1299-1303,共5页
利用聚能射流对约束及非约束陶瓷靶开展抗侵彻性能系列实验研究,分别获取了约束陶瓷靶和非约束陶瓷靶抗射流侵彻过程的P-t曲线和在验证靶上剩余穿深,并同时与45#钢抗侵彻数据进行对比.基于实验结果分析了不同靶板抗射流侵彻规律.实验结... 利用聚能射流对约束及非约束陶瓷靶开展抗侵彻性能系列实验研究,分别获取了约束陶瓷靶和非约束陶瓷靶抗射流侵彻过程的P-t曲线和在验证靶上剩余穿深,并同时与45#钢抗侵彻数据进行对比.基于实验结果分析了不同靶板抗射流侵彻规律.实验结果表明:约束和非约束陶瓷的质量防护系数均优于45#钢;约束陶瓷的抗射流侵彻能力大大优于非约束陶瓷. 展开更多
关键词 爆炸力学 陶瓷靶 约束陶瓷靶 侵彻 聚能射流
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滚珠丝杠副中滚珠与返向器的碰撞研究 被引量：20
11
作者 张佐营 宋现春 +1 位作者 姜洪奎 厉超 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期850-853,881,共5页
根据赫兹接触模型和经典碰撞理论,并考虑返向器与螺母的固连关系,建立了滚珠与返向器碰撞接触的力学模型,导出了碰撞力公式,并在考虑弹性恢复系数的基础上推导出了碰撞接触时间公式。设计专门的试验装置对碰撞接触的时间进行了测试,测... 根据赫兹接触模型和经典碰撞理论,并考虑返向器与螺母的固连关系,建立了滚珠与返向器碰撞接触的力学模型,导出了碰撞力公式,并在考虑弹性恢复系数的基础上推导出了碰撞接触时间公式。设计专门的试验装置对碰撞接触的时间进行了测试,测试结果表明,新建立的模型比现有文献的模型更符合实际情况。在试验的基础上,利用数值模拟方法分析了碰撞角度、结构参数和材料参数等因素对碰撞力的影响。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 碰撞力 接触时间 赫兹模型 非完全弹性碰撞
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湿颗粒聚团碰撞解聚过程的离散元法模拟 被引量：19
12
作者 焦杨 章新喜 +1 位作者 孔凡成 刘海顺 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第15期320-329,共10页
基于线性接触模型、库仑滑移接触模型以及平行黏结三种接触模型的组合,利用离散元法对包衣结构的湿颗粒聚团与壁面碰撞解聚的物理过程进行了数值模拟,研究了碰撞过程中湿颗粒聚团解聚模式、解聚过程中聚团内各颗粒的速度变化以及颗粒间... 基于线性接触模型、库仑滑移接触模型以及平行黏结三种接触模型的组合,利用离散元法对包衣结构的湿颗粒聚团与壁面碰撞解聚的物理过程进行了数值模拟,研究了碰撞过程中湿颗粒聚团解聚模式、解聚过程中聚团内各颗粒的速度变化以及颗粒间液桥断裂的规律,分析了聚团的碰撞速度、黏附小颗粒的重力以及中心大颗粒的旋转对聚团解聚的影响.研究发现:聚团的碰撞解聚呈现出碰撞式、重力-碰撞式和剪切-碰撞式三种解聚模式.湿颗粒聚团与壁面的碰撞打破了聚团内颗粒速度的一致性,颗粒间出现相对运动而使颗粒间的液桥发生拉伸断裂.液桥的断裂由聚团的碰撞点向外、由底部向上、由内层向外扩展.聚团内液桥的断裂经历了缓慢断裂、快速断裂和完全断裂三个阶段.碰撞速度越大,黏附的小颗粒质量越大、大颗粒的转速越高,湿颗粒聚团的缓慢断裂阶段越短暂且解聚程度越高.模拟结果和实验符合. 展开更多
关键词 湿颗粒 聚团 解聚 离散元法
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氮液滴在气流中的破碎和碰撞模拟 被引量：9
13
作者 廖达雄 张海洋 +3 位作者 阮一逍 薛绒 刘秀芳 侯予 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期185-191,共7页
为揭示喷雾冷却中雾场氮液滴的行为,基于流体体积法(VOF)建立氮液滴的碰撞模型,对氮液滴在高速气流下的不同碰撞过程进行数值模拟,研究碰撞过程中液滴形态及气隙压力的变化情况.设定相同与不同液滴尺寸的液滴碰撞,以及对心与偏心液滴碰... 为揭示喷雾冷却中雾场氮液滴的行为,基于流体体积法(VOF)建立氮液滴的碰撞模型,对氮液滴在高速气流下的不同碰撞过程进行数值模拟,研究碰撞过程中液滴形态及气隙压力的变化情况.设定相同与不同液滴尺寸的液滴碰撞,以及对心与偏心液滴碰撞等4种不同条件,分析在各种碰撞条件下,碰撞初始条件改变对于液滴形态与后续液滴大小的影响.数值计算结果表明:高速气流下液滴发生碰撞时,其破碎形态主要由气流速度决定,而碰撞参数B主要决定液滴拉伸形成韧性带的方向;液滴接触时形成的气体间隙,其压力呈现先增大后减小的趋势;与对心碰撞过程相比,偏心碰撞时气隙压力会更快释放;相同尺寸对心碰撞的后续液滴分离情况最差,这是由于韧性带沿着气流方向,导致液膜没有明显破碎,对于后续液滴蒸发不利. 展开更多
关键词 喷雾冷却 液氮 破碎 碰撞 VOF方法
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超高速撞击厚靶过程的能量分配研究 被引量：12
14
作者 唐恩凌 徐名扬 +10 位作者 张庆明 王猛 相升海 夏瑾 刘淑华 贺丽萍 韩雅菲 张立佼 吴尽 张爽 袁健飞 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期152-160,共9页
超高速撞击过程的能量分配研究,对于解决动能撞击、发展导弹拦截技术、判定空间飞行器被撞事件及评估碰撞破坏程度具有重要的理论意义.论文在总结前人关于超高速撞击过程能量分配的基础上,将超高速撞击厚靶过程中弹丸的动能分配归纳为... 超高速撞击过程的能量分配研究,对于解决动能撞击、发展导弹拦截技术、判定空间飞行器被撞事件及评估碰撞破坏程度具有重要的理论意义.论文在总结前人关于超高速撞击过程能量分配的基础上,将超高速撞击厚靶过程中弹丸的动能分配归纳为靶板的变形能、弹丸与靶板作用过程应力波传播使靶板内能的增加、撞击产生碎片的崩溅能和产生电磁辐射的辐射能,并结合理论推导、实验和数值模拟对撞击速度为2.61km/s且正碰撞2A12铝靶的能量分配进行了定量计算.研究结果表明:无论在弹坑的形貌、尺寸还是辐射温度等方面,实验测量结果、理论推导结果与数值模拟的结果均基本吻合.该研究成果在解决行驶中的车辆碰撞问题以及航空飞行器遭遇鸟撞等领域亦有重要的参考价值. 展开更多
关键词 超高速撞击 厚靶 电磁辐射能 应力波的传播 靶板变形能
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颗粒弹塑性碰撞理论模型 被引量：23
15
作者 何思明 吴永 李新坡 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期19-24,共6页
以Hertz弹性接触力学为基础,假设材料为弹塑性强化材料,并考虑接触压力作用下颗粒球体接触面上材料进入塑性阶段后的应力调整与释放,提出了一种新的颗粒弹塑性接触理论。以此为基础,在准静态假设的基础上,研究了颗粒间的弹塑性碰撞问题... 以Hertz弹性接触力学为基础,假设材料为弹塑性强化材料,并考虑接触压力作用下颗粒球体接触面上材料进入塑性阶段后的应力调整与释放,提出了一种新的颗粒弹塑性接触理论。以此为基础,在准静态假设的基础上,研究了颗粒间的弹塑性碰撞问题,推导了相应的计算公式,并与其它弹塑性接触模型进行了比较。结果表明:按照该文模型预测的荷载变位曲线介于Hertz弹性解和Thornton解之间;强化系数越高,荷载变位曲线越接近Hertz弹性解,强化系数越低,越接近Thornton解,Thornton模型为该文模型的一个特例。在颗粒弹塑性碰撞过程中,本文理论预测的冲击力远远小于Hertz弹性解的预测结果,更与实际情况相符。 展开更多
关键词 Hertz理论 弹塑性接触 强化材料 Thornton模型 碰撞
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热环境下纤维增强复合材料圆柱壳非线性振动分析与验证 被引量：10
16
作者 李晖 吕海宇 +3 位作者 邹泽煜 罗忠 马辉 韩清凯 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期693-703,共11页
对热环境下纤维增强复合材料圆柱壳的非线性振动开展了理论分析与测试验证研究。首先,基于应变能密度函数法和复模量法,结合多项式拟合技术提出了考虑振幅和温度依赖性的该类型复合材料非线性拉伸模量、剪切模量和损耗因子的显式表达式... 对热环境下纤维增强复合材料圆柱壳的非线性振动开展了理论分析与测试验证研究。首先,基于应变能密度函数法和复模量法,结合多项式拟合技术提出了考虑振幅和温度依赖性的该类型复合材料非线性拉伸模量、剪切模量和损耗因子的显式表达式。接着,结合Love壳体理论、能量法和von-Kármán非线性应变-位移关系建立了结构的解析模型,并推导了其在均匀热环境中的振动微分方程,实现了非线性共振频率、阻尼比和振动响应的求解。最后,利用自行搭建的热振实验系统对CF120碳纤维/环氧圆柱壳试件开展了测试,验证了提出的模型及其分析结果的正确性。 展开更多
关键词 非线性振动 纤维增强复合材料 圆柱壳 热环境 参数辨识
原文传递
大型商用飞机撞击刚性墙及核电屏蔽厂房的撞击力分析 被引量：15
17
作者 林丽 陆新征 +2 位作者 韩鹏飞 岑松 刘晶波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期158-163,176,共7页
建立一个综合考虑了真实质量分布、刚度分布和材料模型的Boeing767-200ER模型,利用LS-DYNA程序对其撞击刚性墙进行数值模拟,获得了飞机撞击荷载时程曲线,并分析了不同初始速度及内部结构对飞机撞击力的影响;将该飞机有限元模型用于撞击... 建立一个综合考虑了真实质量分布、刚度分布和材料模型的Boeing767-200ER模型,利用LS-DYNA程序对其撞击刚性墙进行数值模拟,获得了飞机撞击荷载时程曲线,并分析了不同初始速度及内部结构对飞机撞击力的影响;将该飞机有限元模型用于撞击核电站屏蔽厂房的数值模拟中,分析了靶体形状及相对刚度对飞机撞击力的影响,为飞机撞击核电站问题的深入研究奠定了基础。 展开更多
关键词 核电站厂房 飞机撞击 数值模拟
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颗粒流动力学及其离散模型评述 被引量：91
18
作者 孙其诚 王光谦 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期87-100,共14页
颗粒流是由众多颗粒组成的具有内在相互作用的非经典介质流动.自然界常见颗粒流都是密集流,颗粒间接触形成力链,诸多力链相互交接构成支撑整个颗粒流重量和外载荷的网络,其局部构型及强度在外载荷下演化,是颗粒流摩擦特性和接触应力的来... 颗粒流是由众多颗粒组成的具有内在相互作用的非经典介质流动.自然界常见颗粒流都是密集流,颗粒间接触形成力链,诸多力链相互交接构成支撑整个颗粒流重量和外载荷的网络,其局部构型及强度在外载荷下演化,是颗粒流摩擦特性和接触应力的来源.本文介绍球形颗粒间无粘连作用时的Hertz法向接触理论和Mindlin-Deresiewicz切向接触理论.Campbell依据是否生成较为稳定的力链把颗粒流分为弹性流和惯性流两大类,其中弹性-准静态流和惯性-碰撞流分别对应准静态流和快速流,作为两种极端流动情况通常处理成连续体,分别采用摩擦塑性模型和动理论予以描述,但是表征接触力链的颗粒弹性参数并不出现这两个模型和理论框架中,如何进一步考虑颗粒弹性参数将非常困难.目前离散动力学方法逐渐成为复现其复杂颗粒流动现象、提取实验不可能获得的内部流动信息进而综合起来探索颗粒流问题的一种有效工具,其真实性强于连续介质理论的描述.软球模型对颗粒间接触力简化处理,忽略了切向接触力对法向接触力及其加载历史的依赖,带来了法向和切向刚度系数如何标度等更艰难的物理问题,但由于计算强度小而广泛应用于工程问题中.硬球模型不考虑颗粒接触变形,因而不能描述颗粒流内在接触应变等物理机理,仅适用于快速颗粒流,这不仅仅是由于两体碰撞的限制.因此基于颗粒接触力学的离散颗粒动力学模型是崭新的模型,适用于准静态流到快速流整个颗粒流态的模拟,可以细致考虑接触形变及接触力的细节,建立更为合理的颗粒流本构关系,进而有力的促进颗粒流这一非经典介质流动的研究. 展开更多
关键词 颗粒流 接触力学 力链 离散元 软球模型 硬球模型
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一种基于变恢复系数的接触碰撞力模型 被引量：9
19
作者 王旭鹏 张艳 +2 位作者 吉晓民 马尚君 佟瑞庭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期198-202,共5页
为了有效描述机械系统中的接触-碰撞现象,在考虑材料屈服强度和初始碰撞速度的基础上,提出一种变恢复系数模型,进而建立了一种改进的、变恢复系数的接触-碰撞模型;随后,分别以轴-轴承、球-球以及平面曲柄滑块机构为例,通过大量数值模拟... 为了有效描述机械系统中的接触-碰撞现象,在考虑材料屈服强度和初始碰撞速度的基础上,提出一种变恢复系数模型,进而建立了一种改进的、变恢复系数的接触-碰撞模型;随后,分别以轴-轴承、球-球以及平面曲柄滑块机构为例,通过大量数值模拟和实验测试,以及二者间的对比分析,对改进模型的有效性、准确性进行了验证。研究结果表明,改进的模型能够更加准确的描述间隙铰链处的接触碰撞效应,以及间隙铰链对机械系统动态特性的影响规律。 展开更多
关键词 变恢复系数 接触碰撞力模型 间隙铰链 动态特性
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两自由度塑性碰撞振动系统的动力学研究 被引量：12
20
作者 罗冠炜 谢建华 孙训方 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期579-586,共8页
用三维映射表示具有单侧刚性约束的两自由度振动系统在塑性碰撞时的动力学方程．借 助理论分析与数值方法研究了系统周期ｎ－１振动的存在性与稳定性，描述了系统周期ｎ－１ 振动的特点，讨论了碰撞振子与约束擦边引起的Ｐｏｉｎｃａｒ... 用三维映射表示具有单侧刚性约束的两自由度振动系统在塑性碰撞时的动力学方程．借 助理论分析与数值方法研究了系统周期ｎ－１振动的存在性与稳定性，描述了系统周期ｎ－１ 振动的特点，讨论了碰撞振子与约束擦边引起的Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射奇异性对系统全局分岔的影响． 展开更多
关键词 周期运动 映射 稳定性 奇异性 全局分岔 两自由度塑性碰撞振动系统 动力学
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