检索结果-南通市图书馆

基于ale的B777-200ER飞机水上迫降数值分析

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于ALE的B777-200ER飞机水上迫降数值分析

作者：胡威中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

本文依据2014年震惊全球的马来西亚航空公司MH370航班失联(失事)事件,对失事客机——波音777-200ER飞机进行了无计划迫降情况的撞水实验和数值分析,研究成果可以为航空事故调查和分析提供参考。一般而言,飞机水上迫降性能分析中,重点从... 详细信息

本文依据2014年震惊全球的马来西亚航空公司MH370航班失联(失事)事件,对失事客机——波音777-200ER飞机进行了无计划迫降情况的撞水实验和数值分析,研究成果可以为航空事故调查和分析提供参考。一般而言,飞机水上迫降性能分析中,重点从以下三个关注的层面出发,第一,飞机迫降过程中飞机机体和乘员遭受多大的冲击载荷;第二,飞机安全迫降后能否提供安全的逃生方式;第三,飞机水上漂浮性能可否满足要求。本文主要分析第一个层面——结构物撞水动力学和运动学问题,考虑了迫降过程中飞机的姿态角(俯仰角和偏转角)变化,易受损部位(飞机发动机和翼尖)的冲击压强,以及撞水中所受的冲击载荷,并给出飞机水上迫降运行的一些有意义结论。飞机的撞水过程属于流固耦合的问题,是大变形的非线性问题。本文首先通过对楔形体垂直入水时所受压强和加速度进行数值验证,证明ale方法在结构物撞水方面的研究中具有可行性。然后,建立了符合MH370失事事件的波音777-200ER飞机水上迫降的有限元模型,运用验证后的Arbitrary Lagrangian -Eulerian (ale)方法模拟了水上迫降的11种工况,得到一些有价值的结论。本文主要进行了以下研究工作：①通过轨迹跟踪法得到楔形体入水过程的加速度,与利用ale方法得到的加速度进行对比,对比结果表明：轨迹跟踪法对结构物撞水具有很好的适用性。②建立了波音777-200ER飞机进行无计划水上迫降的有限元模型,设置十一种工况,分别对初始竖直速度、初始水平速度、初始偏转角、初始俯仰角和重量五种因素对飞机水上迫降的影响进行了分析。③通过多种渠道收集并整理MH370航班的搜救情况,结合ale方法模拟结果所进行的规律性分析,对MH370航班水上迫降的可能情况进行推导,得出结论为：MH370最可能以接近-90°俯仰角和-90°偏转角的姿态入水,且竖直方向速度比较大,所剩燃油量偏小。④通过建立一套合理的飞机水上迫降模型和一系列案例数值模拟,对飞机的水上迫降适航和事故调查分析提供了一些指导,同时促进飞机水上迫降方面的动力学和运动学研究。

关键词：撞水流固耦合 B777-200 水上迫降 ale法 ANSYS/LS-DYNA 数值模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

爆炸冲击波作用下结构瞬态响应分析

爆炸冲击波作用下结构瞬态响应分析

作者：李家文国防科学技术大学

学位级别：硕士

在现代军事和民用工程中,许多结构都会受到爆炸冲击波的作用,由于爆炸冲击波具有初值高,衰减快,持续时间短等不同于其它动载荷的特点,因此研究结构在爆炸冲击波作用下的瞬态动力响应具有重要的应用价值。本文对瞬态响应分析方法进行了... 详细信息

在现代军事和民用工程中,许多结构都会受到爆炸冲击波的作用,由于爆炸冲击波具有初值高,衰减快,持续时间短等不同于其它动载荷的特点,因此研究结构在爆炸冲击波作用下的瞬态动力响应具有重要的应用价值。本文对瞬态响应分析方法进行了广泛的调研,指出了各种方法的优缺点,在此基础上采用传递函数方法对梁、板、圆柱壳等简单结构在冲击波作用下的瞬态响应进行理论分析,采用任意拉格朗日-欧拉耦合法和非线性有限元技术对逃逸飞行器在液体火箭爆炸冲击波作用下的瞬态动力响应进行了数值模拟计算。主要工作如下: (1)采用分布参数系统传递函数方法结合Crump数值Laplace逆变换方法对梁在爆炸冲击波作用下的瞬态响应进行了求解,对方法的正确性、优点和计算结果进行了分析。 (2)不同于传统的条形传递函数方法,本文采用传递函数法并结合Galerkin法对板在爆炸冲击波作用下的瞬态响应进行了求解,将传递函数方法求解瞬态响应扩展到二维结构,并对计算结果进行了分析。 (3)采用传递函数方法结合Fourier级数展开对圆柱壳在平面冲击波作用下的瞬态动力响应进行了求解,对影响圆柱壳瞬态响应的各种因素进行了探讨,得出了一些有价值的结论。 (4)确定了某液体火箭爆炸冲击波作用下逃逸飞行器的最危险工况,给出了爆炸冲击波作用下逃逸飞行器瞬态响应的等效计算模型,并在***中采用任意拉格朗日-欧拉耦合法进行了模拟计算,最后对计算结果进行了分析。

关键词：爆炸冲击波分布传递函数方法 Crump法 Laplace逆变换瞬态响应梁板圆柱壳逃逸飞行器 ale法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

不可压缩流体流道拓扑优化设计

不可压缩流体流道拓扑优化设计

作者：李旺宁夏大学

学位级别：硕士

目前,针对流体流道拓扑优化设计的研究还处于发展阶段,仍然是一个热点研究方向,只有少部分学者从事此项研究。现有研究多采用编写程序的方式进行流场求解分析,此方法存在较大的局限性,而且对复杂模型的建立存在困难。现有研究方法比较... 详细信息

目前,针对流体流道拓扑优化设计的研究还处于发展阶段,仍然是一个热点研究方向,只有少部分学者从事此项研究。现有研究多采用编写程序的方式进行流场求解分析,此方法存在较大的局限性,而且对复杂模型的建立存在困难。现有研究方法比较适用于理论研究,但是在实际工程应用上,还略有欠缺。为了面向实际工程应用,流体流道拓扑优化设计采取成熟的商业有限元软件进行流场分析是大势所趋。本文借助LS-DYNA软件和MATLAB软件建立了基于混合元胞自动机法的流体流道拓扑优化系统,探索研究适合工程应用的拓扑优化系统。首先,确定流体流道拓扑优化系统的建立基础,主要通过三步进行。第一步,基于LS-DYNA建立流场分析计算平台,并通过结果的对比验证,证明其分析结果的准确性;第二步,确定流体流道拓扑优化系统建立的理论基础——混合元胞自动机算法;第三步,建立LS-DYNA软件与优化程序的接口,实现MATLAB软件编写的流体流道拓扑优化程序与LS-DYNA软件的信息互通。其次,建立流体流道拓扑优化系统。第一步,建立原始流体有限元模型;第二步,建立K文件离散化与邻居元胞查找系统,实现有限元模型的快速自动离散化;第三步,基于混合元胞自动机法编写流体流道拓扑优化主程序(MATLAB编写),动态更新材料参数,改变单元属性(流体单元或实体单元),以此建立起流体流道拓扑优化系统,实现对流道的拓扑优化设计。以三通型流道为例,验证了所建立的优化系统的可行性。最后,通过增加局部控制规则,改进了前文优化系统的不足。并尝试应用现有研究普遍采用的RAMP插值模型建立流体流道拓扑优化系统,以此寻求最适合的拓扑优化方法。通过实验与仿真结果表明,采用SIMP加入局部控制规则的拓扑优化结果更优,较为适合单元从流体状态转变为固体状态的流体流道拓扑优化系统。为了验证此优化系统,将拓扑优化系统应用于直角弯管、双流管、T型管以及对流分流管四种模型。结果表明,前文所建立的拓扑优化系统具有良好的实用性。综上所述,本文以优化算法结合有限元软件的方式,实现了流体流道拓扑优化设计,极大的提高了优化设计的可操作性和实用性,有良好的工程应用前景。

关键词：流体流道拓扑优化变密度法 ale法局部控制规则

基于ANSYS的生物瓣膜流固耦合力学性能分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于ANSYS的生物瓣膜流固耦合力学性能分析

作者：黄旭山东大学

学位级别：硕士

心脏为人体血液提供源源不断的动力,一旦其瓣膜发生病症,将会危及人的生命安全。瓣膜置换是治疗风湿性心脏瓣膜病的主要手段。目前应用于临床的瓣膜主要分为机械瓣和生物瓣。生物瓣具有优良的血流动力学性能、不需要终生抗凝、血栓发生... 详细信息

心脏为人体血液提供源源不断的动力,一旦其瓣膜发生病症,将会危及人的生命安全。瓣膜置换是治疗风湿性心脏瓣膜病的主要手段。目前应用于临床的瓣膜主要分为机械瓣和生物瓣。生物瓣具有优良的血流动力学性能、不需要终生抗凝、血栓发生堵塞率低以及与心脏瓣膜有关的并发症发生少等优异性,使其在治疗心脏瓣膜病占有率上呈逐年上升的趋势。然而,由于瓣叶的形态、瓣膜材料以及血液的流动状态等因素,使得瓣膜易产生组织钙化、瓣叶撕裂等失效方式,不能够满足临床上对生物瓣膜寿命的较高期望。机械应力是造成生物瓣膜钙化和瓣叶撕裂的主要原因,设计并研制出性能优良、耐久性的生物瓣膜是国内外亟待解决的问题。论文首先以薄膜壳理论和心瓣流体力学理论为依据,利用计算机辅助设计软件PRO/E设计出椭球型面生物瓣膜模型。依据临床数据构建出动脉壁模型,然后利用ANSYS/WORKBENCH得到生物瓣膜与血液的流固耦合模型。基于血管力学和心脏力学,用ale法推导出瓣叶与血液耦合的基本框架、原理与耦合方程,给出了ale法在生物瓣膜流固耦合分析的上的可行性以及重要性。为了使模型的受力情况更接近真实环境,采用了临床上生理相关参数。最后,应用有限元分析软件ANSYS/WORKBENCH对所建模型进行有限元分析,得出应力分布结果,分别比较几种不同参数对生物瓣膜力学性能的影响。通过对生物瓣膜力学性能的分析,可以看出,生物瓣膜在工作情况下,其瓣叶上所受的最大等效应力和应力集中出现在瓣叶与瓣架的缝合区域,这与临床资料显示的瓣叶容易主要发生撕裂和组织钙化的病变区域是相符的。通过不同的生物瓣膜瓣叶泊松比对生物瓣膜力学性能的分析,当泊松比为0.3时,其瓣叶上各项主要参数都要优异与所选择的其它组对照数据,其动态力学性能较优。分析不同的弹性模量对生物瓣膜的力学性能显示,当生物瓣膜材料的弹性模量选择为1500Pa时,其动态力学各项性能较优。考虑瓣叶不同厚度对生物瓣膜力学性能的分析显示,当瓣叶的厚度为0.54mm时,其瓣叶各项动态力学性能较优。分析血液入口速度对生物瓣膜力学性能影响时,当入口速度为1m/s时,瓣叶上各项动态力学性能较优,其更好的满足了临床上的要求。通过对生物瓣膜的流固耦合动态分析,得到了不同参数对生物瓣膜力学性能影响,为设计和优化生物瓣膜,提高生物瓣膜耐久性提供重要的基础。本文使用有限元方法对生物瓣膜的流固耦合动态力学性能进行分析,所得到的瓣叶在血液的载荷作用下的应力分布更加真实,是瓣膜设计和分析的重要尝试,为瓣叶的设计、优化和加工提供了重要的参考和实验依据,对评估生物瓣膜的寿命和撕裂有着重要的指导意义。

关键词：生物瓣膜心脏力学流固耦合 ale法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

空间气囊在燃气作用下充气展开过程数值模拟

空间气囊在燃气作用下充气展开过程数值模拟

作者：信志涛南京理工大学

学位级别：硕士

空间充气展开结构由柔性复合材料制成,具有重量轻、可折叠、发射体积小、成本低廉、工作可靠等优点,在诸多大型空间结构如空间天线、飞艇、太阳帆板、充气卫星等领域有广泛的应用前景。但是由于空间试验花费极高,地面试验条件下微重力... 详细信息

空间充气展开结构由柔性复合材料制成,具有重量轻、可折叠、发射体积小、成本低廉、工作可靠等优点,在诸多大型空间结构如空间天线、飞艇、太阳帆板、充气卫星等领域有广泛的应用前景。但是由于空间试验花费极高,地面试验条件下微重力和真空环境很难在较大空间内同时实现,很难模拟真实的空间环境,所以采用计算机对空间充气结构的展开过程进行数值模拟是非常必要的。本文以空间气囊在燃气作用下充气展开过程为研究对象,设计某空间气囊展开系统,对燃气发生器内弹道模型进行数值计算,得到燃烧室温度变化和喷口燃气的流量特性,并作为空间气囊充气展开的动力源,分别使用CV法和ale法对空间气囊充气展开过程进行建模和仿真,获得了空间气囊充气展开过程中各项参数的变化规律。本文主要包含以下几个方面的研究内容:1.设计了气囊充气展开系统,编写经典内弹道程序,通过理论计算得到燃烧室内温度、压力、火药已燃百分数以及喷嘴的质量流量等数据,并将燃烧室温度曲线和喷嘴质量流量曲线作为气囊充气展开仿真的入口边界条件。2.建立气囊铺平和折叠模型,采用织物材料建立铺平气囊模型,采用系统自带的折叠工具对气囊进行折叠。同时,针对ale法对气囊进行仿真计算时,建立了气囊外流场网格。3.将燃烧室温度和喷嘴质量流量曲线作为气囊充气展开仿真计算的边界条件,分别采用CV法和ale法对平面气囊和折叠气囊展开过程进行仿真分析。4.进一步讨论燃气发生器特征参数变化对气囊展开过程的影响,计算得到燃气发生器不同装药量和喷嘴直径下的燃烧室温度和喷嘴质量流量曲线,并作为气囊充气展开仿真的入口边界条件,使用CV法对折叠气囊展开过程进行仿真,得到气囊展开过程应力、体积、动能、压力等参数,分析不同的装药量和喷嘴直径等燃气发生器的特征参数对气囊展开的影响。

关键词：燃气发生器内弹道气囊 CV法 ale法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

气囊工作过程仿真研究

气囊工作过程仿真研究

作者：程涵南京航空航天大学

学位级别：硕士

气囊广泛用于航空航天、船舶、汽车以及其他新兴领域。一般气囊设计主要是基于经验公式和实物的实验,传统的方法需要投入大量人力和物力,并且周期长,一些重要数据采集不全面。随着计算机硬件与软件的迅猛发展,用数值模拟辅助设计研究成... 详细信息

气囊广泛用于航空航天、船舶、汽车以及其他新兴领域。一般气囊设计主要是基于经验公式和实物的实验,传统的方法需要投入大量人力和物力,并且周期长,一些重要数据采集不全面。随着计算机硬件与软件的迅猛发展,用数值模拟辅助设计研究成为可能。本文基于LS-DYNA有限元分析软件,对气囊的工作过程进行了仿真研究。主要完成了下面几个方面的工作:（1）采用控制体积法（简称CV法,Control Volume）对一实际工程应用--无人机缓冲气囊的整个工作过程进行数值模拟,获得气囊囊压、运动速度、过载等的变化情况。（2）采用任意拉格朗日-欧拉（简称ale法,Arbitrary Lagrangian-Eulerian）流固耦合方法模拟了气囊充气过程,获得了充气过程中气囊外形和流场之间的动态关系;（3）采用CV方法模拟气囊充气过程,获得气囊外形以及囊内压力并将结果和ale法进行了对比。结果表明:对于像气囊缓冲等实际工程应用,由于需要对气囊外形尺寸、排气口面积等参数进行大量的模拟比较,CV法计算速度快,周期短。尽管CV方法简单,但对于高速下的气囊充气过程,无法获得囊内瞬态的流场变化及气囊表面的展开细节,确立了ale方法在气囊充气仿真的可行性。总之,无论CV法还是ale法对于协助气囊设计,减少试验次数具有重要意义。

关键词：气囊缓冲过程充气过程 CV法 ale法有限元分析

长径变化率对侵彻半无限厚靶板影响的数值模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

广西轻工业 2011年第2期27卷 60-61页

作者：胡厉强刘天生邹运李建强中北大学化工与环境学院山西太原030051 中国船舶重工第710研究所湖北宜昌443003

应用LS-DYNA有限元程序,采用ale方法在不改变侵彻体的材料、体积和质量情况下,对不同长径比的侵彻体侵彻半无限厚靶板进行了数值模拟,得到了侵彻过程中的主要物理图像和变化曲线。模拟结果表明:长径比较大的弹体虽然具有较强的侵彻能力... 详细信息

应用LS-DYNA有限元程序,采用ale方法在不改变侵彻体的材料、体积和质量情况下,对不同长径比的侵彻体侵彻半无限厚靶板进行了数值模拟,得到了侵彻过程中的主要物理图像和变化曲线。模拟结果表明:长径比较大的弹体虽然具有较强的侵彻能力,但随着侵彻体长径比的不断增大,它对侵彻效果的影响逐渐减弱。

关键词：弹体长径比侵彻 ale法数值模拟

波音777-200ER飞机水上迫降分析和讨论

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

波音777-200ER飞机水上迫降分析和讨论

第九届全国流体力学学术会议

作者：王永虎胡威中国民用航空飞行学院

本文依据2014年震惊全球的马来西亚航空公司MH370航班失联(失事)事件,对失事客机——波音777-200ER飞机进行了无计划迫降情况的数值分析,研究成果可以为航空事故调查和分析提供参考。本文建立了波音777-200ER飞机进行无计划水上迫降的... 详细信息

本文依据2014年震惊全球的马来西亚航空公司MH370航班失联(失事)事件,对失事客机——波音777-200ER飞机进行了无计划迫降情况的数值分析,研究成果可以为航空事故调查和分析提供参考。本文建立了波音777-200ER飞机进行无计划水上迫降的有限元模型,分别对初始竖直速度、初始水平速度、初始偏转角、初始俯仰角和重量五种因素对飞机水上迫降的影响进行了分析。然后通过多种渠道收集并整理MH370航班的搜救情况,结合数值模拟结果所进行的规律性分析,对MH370航班水上迫降的可能情况进行推导,得出结论为:MH370最可能以接近-90°俯仰角和-90°偏转角的姿态入水,且竖直方向速度比较大,所剩燃油量偏小。本文通过建立一套合理的飞机水上迫降模型和一系列案例数值模拟,对飞机的水上迫降适航和事故调查分析提供了一些指导,同时促进飞机水上迫降方面的动力学和运动学研究。

关键词：撞水 B777-200ER 水上迫降 ale法 ANSYS/LS-DYNA

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

数值模拟技术在铝型材挤压生产中的应用

数值模拟技术在铝型材挤压生产中的应用