基于实测动态道路载荷谱的车辆疲劳性能设计 被引量：23

1

作者 黄元毅 董国红 +2 位作者 钟明 李征 王甲畏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期1281-1285,1293,共6页

提出了一套完整的基于实测路谱的整车疲劳耐久性能开发流程。该流程中的多体模型动态载荷分解部分,是把采集到的轮心6个方向的力和力矩直接加载到多体模型轮心处,用所建的多体模型,仿真得到各零部件及系统连接点处的力。结果表明,利用... 提出了一套完整的基于实测路谱的整车疲劳耐久性能开发流程。该流程中的多体模型动态载荷分解部分,是把采集到的轮心6个方向的力和力矩直接加载到多体模型轮心处,用所建的多体模型,仿真得到各零部件及系统连接点处的力。结果表明,利用多体模型分解获取的零部件动态载荷和有限元法分析得到的应力、寿命与试验结果很好吻合,证明了所建多体模型精度高,载荷传递路径可信,所提出的疲劳性能开发流程适用于企业其他车型的开发。 展开更多

关键词 轮心六分力 多体动力学模型 零部件载荷分解 疲劳分析

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柔性多体系统碰撞动力学研究 被引量：17

2

作者 白争锋 赵阳 田浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期75-78,共4页

针对工程中常见的柔性多体系统碰撞过程,详细的分析了柔性多体系统的接触碰撞条件,基于非线性等效弹簧阻尼模型建立了柔性体的碰撞模型,并基于库仑摩擦模型考虑两体碰撞时的切向摩擦作用。在此基础上把柔性体碰撞模型综合到柔性多体系... 针对工程中常见的柔性多体系统碰撞过程,详细的分析了柔性多体系统的接触碰撞条件,基于非线性等效弹簧阻尼模型建立了柔性体的碰撞模型,并基于库仑摩擦模型考虑两体碰撞时的切向摩擦作用。在此基础上把柔性体碰撞模型综合到柔性多体系统动力学方程中,建立了含接触碰撞的柔性多体系统动力学模型,此模型适用于一般含碰撞的多体系统。仿真算例以柔性梁在重力场中的接触碰撞过程为对象进行动力学仿真,研究柔性梁碰撞前、碰撞过程及碰撞后的动力学特性和动态响应,以及碰撞过程碰撞力的变化规律,并与刚性梁在重力场中的接触碰撞过程进行详细的比较和分析,结果表明基于非线性等效弹簧阻尼模型建立的柔性多体系统碰撞动力学模型可以有效的分析接触碰撞过程的动力学性能,验证了模型的有效性和正确性。 展开更多

关键词 柔性多体系统 碰撞 非线性 动力学模型 仿真

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双旋制导火箭弹动力学建模 被引量：14

3

作者 王志刚 李伟 张振宁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期910-915,共6页

依据双旋火箭弹的多体特点,采用多体动力学中的凯恩方法建立了包含弹头和后体动力学特征的双旋火箭弹动力学模型。综合考虑弹头和后体的相互作用,将轴向的约束力视为非理想约束,并将其考虑进广义主动力,最终得到7个标量动力学方程。理... 依据双旋火箭弹的多体特点,采用多体动力学中的凯恩方法建立了包含弹头和后体动力学特征的双旋火箭弹动力学模型。综合考虑弹头和后体的相互作用,将轴向的约束力视为非理想约束,并将其考虑进广义主动力,最终得到7个标量动力学方程。理论分析与仿真结果表明,采用凯恩方法建立动力学模型同牛顿欧拉法所建模型相比较,凯恩模型不仅能够精确地展现双旋制导火箭弹的飞行特性,同时也减少了微分方程的求解数量,便于计算机的仿真计算,具有一定的适用性。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 火箭弹 多体系统 双旋弹体 凯恩方法 动力学模型

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基于刚柔耦合模型的轿车仿真分析及试验研究 被引量：6

4

作者 车华军 陈南 李峻岩 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期694-697,714,共5页

建立了基于虚拟样机软件ADAMS/CAR的刚柔耦合动力学车辆模型,并通过动力学仿真及试验对比得到验证;利用试验及仿真结果对该车的操纵稳定性进行了相关评价;最后分析了该车前悬架的偏频特性。

关键词 车辆 多体动力学模型 刚柔耦合模型 操纵稳定性试验 固有频率测试

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橡胶衬套动刚度理论模型分析及验证

5

作者 郭守峰 何超 汤胜强 《时代汽车》 2024年第12期146-148,156,共4页

为了研究橡胶衬套的动态刚度特性,使用了Berg橡胶衬套模型,并结合橡胶衬套的摩擦效应,建立了具有摩擦特性的Adams/Car多体动力学模型。通过实验确定了包含摩擦特性的橡胶衬套模型的关键参数,并将其用于多体动力学模型。同时在Adams/Temp... 为了研究橡胶衬套的动态刚度特性,使用了Berg橡胶衬套模型,并结合橡胶衬套的摩擦效应,建立了具有摩擦特性的Adams/Car多体动力学模型。通过实验确定了包含摩擦特性的橡胶衬套模型的关键参数,并将其用于多体动力学模型。同时在Adams/Template中建立六分力模型,描述橡胶衬套在不同方向上的力学特性,验证动刚度橡胶衬套模型动态力学特性的多体动力学整车模型的精确性。结果表明:动刚度橡胶衬套模型结果更贴近实验,多体动力学模型比Kelvin-Voigt模型更精确;同样,当考虑对橡胶衬套进行预加载时,动态刚度橡胶衬套模型的多体动力学模型与实验的一致性更好。 展开更多

关键词 橡胶衬套 Kelvin-Voigt Berg橡胶衬套模型 摩擦特性 多体动力学模型

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城市轨道交通车体垂向振动对弓网受流性能的影响

6

作者 董晓 周宁 +1 位作者 张欣 魏海飞 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期22-27,32,共7页

[目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚... [目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚性接触网、柔性接触网两种接触网类型下的弓网耦合动力学模型及车-弓-网多体动力学模型。在案例线路上进行了弓网动态受流试验,对所建的刚性接触网车-弓-网多体动力学模型的计算结果进行了可行性验证。基于列车运行速度为80 km/h、90 km/h、100 km/h、110 km/h及120 km/h五种速度工况,选取了其中两种速度工况对刚性接触网受电弓绝缘子底座处的垂向动态响应进行了分析,并在五种速度工况下分别对两种接触网类型下弓网模型、车-弓-网模型的各动态响应参数进行了对比分析。[结果及结论]所建车-弓-网多体动力学模型的模拟计算结果是合理的。车体振动会对弓网受流性能产生一定影响:柔性接触网下车体垂向振动对弓网受流性能影响很小,可不予考虑;刚性接触网下,与未考虑车体垂向振动的弓网模型相比,考虑了车体垂向振动的车-弓-网模型计算得到的弓网接触压力统计最小值、弓头最大抬升位移均随列车运行速度的增加而增加,弓网接触压力统计最小值变化率的最大值为24.7%,弓头最大抬升位移变化率的最大值为4.2%。 展开更多

关键词 城市轨道交通 供电系统 车-弓-网关系 弓网受流性能 车体垂向振动 多体动力学模型

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基于模态频率响应分析的半挂车车架的疲劳寿命计算 被引量：5

7

作者 姜清松 吴道俊 +1 位作者 王军 王对对 《湖北汽车工业学院学报》 2013年第2期50-53,共4页

采用模态频率响应的方法进行半挂车车架疲劳寿命预测。在Msc.Patran中对车架进行模态频率响应分析;在ADAMS/Car中建立整车多体动力学模型,采用D级路面,对其进行仿真分析,从而获得车架各连接点的载荷时间历程,并将动态载荷转换成功率谱... 采用模态频率响应的方法进行半挂车车架疲劳寿命预测。在Msc.Patran中对车架进行模态频率响应分析;在ADAMS/Car中建立整车多体动力学模型,采用D级路面,对其进行仿真分析,从而获得车架各连接点的载荷时间历程,并将动态载荷转换成功率谱密度。结合动态载荷分析与有限元分析结果,基于Dirlik方法分析得到车架疲劳寿命和最危险点的寿命值。计算结果证明了基于模态频率响应分析的疲劳分析方法能够快捷、有效地预测随机动态载荷下的半挂车车架的疲劳寿命。 展开更多

关键词 半挂车车架 模态频率响应 多体动力学模型 载荷谱 功率谱密度

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考虑座椅靠背倾角对人体振动的响应研究 被引量：1

8

作者 陈满 赵清海 杨景周 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第2期77-83,共7页

道路引起的振动通过轮胎、悬架、车身和座椅传递给人体,座椅设计对提高乘坐舒适性起到至关重要的作用。文中基于车辆的乘坐动力学特性和试验人体对振动的响应,建立坐姿人体多体动力学模型,由大腿、骨盆、躯干、头部和心脏5个部分组成。... 道路引起的振动通过轮胎、悬架、车身和座椅传递给人体,座椅设计对提高乘坐舒适性起到至关重要的作用。文中基于车辆的乘坐动力学特性和试验人体对振动的响应,建立坐姿人体多体动力学模型,由大腿、骨盆、躯干、头部和心脏5个部分组成。推导靠背角度在0°,10°,20°,30°时座椅的传递率和总吸收功率。结果表明:适度增加靠背倾角可以降低座椅传递率和总加权吸收功率,但过多增加会导致座椅传递率出现不规则上升,降低舒适性。针对不同靠背倾角对人体振动的响应研究,可以有效用于载运工具座椅设计工作。 展开更多

关键词 乘坐舒适性 多体动力学模型 靠背倾角 传递率 加权吸收功率

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应用动力吸振器的商用车方向盘怠速抖动控制研究 被引量：1

9

作者 展新 叶明松 +1 位作者 冯哲 何水龙 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第9期116-119,124,共5页

商用车方向盘怠速抖动作为驾驶舒适性重要指标直接影响整车综合性能表现。针对目标商用车方向盘怠速抖动问题,通过整车怠速试验及转向系统模态测试确定出方向盘异常抖动原因。应用虚拟仿真技术建立整车刚柔耦合动力学模型及具有共振特... 商用车方向盘怠速抖动作为驾驶舒适性重要指标直接影响整车综合性能表现。针对目标商用车方向盘怠速抖动问题,通过整车怠速试验及转向系统模态测试确定出方向盘异常抖动原因。应用虚拟仿真技术建立整车刚柔耦合动力学模型及具有共振特征的发动机虚拟激励源;结合动力吸振器之基本原理,提出动力吸振器参数(质量、刚度及阻尼)设计思路。进一步通过仿真计算与实车试验方法对比应用动力吸振器前后方向盘抖动响应。结果表明:应用动力吸振器后目标商用车方向盘抖动在共振转速范围内降低明显;吸振器参数设计有效、整车及虚拟激励模型可靠。 展开更多

关键词 方向盘 怠速振动 动力吸振器 共振特性 多体动力学模型

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基于换挡冲击问题的传动系统稳态及动态性能研究 被引量：1

10

作者 常光宝 李宏庚 +2 位作者 王田修 刘杰昌 黄元毅 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1403-1408,共6页

为解决汽车换挡出现异响的问题,建立飞轮-离合器-变速箱-传动轴-驱动轴-轮胎的7自由度的传动系统动力学模型,利用建立的数学模型,可以得到传动系统的固有频率以及主振型。借助Adams软件搭建传动系统的多体动力学模型,进而对模型进行模... 为解决汽车换挡出现异响的问题,建立飞轮-离合器-变速箱-传动轴-驱动轴-轮胎的7自由度的传动系统动力学模型,利用建立的数学模型,可以得到传动系统的固有频率以及主振型。借助Adams软件搭建传动系统的多体动力学模型,进而对模型进行模态解析计算,可以得到影响换挡冲击的主要动能集中在飞轮、主要势能集中在驱动半轴。从激励源入手,构建离合器减振特性模型,对离合器间隙角进行灵敏度分析,可以得出,间隙角越大,换挡冲击共振越明显。因此,针对飞轮转动惯量、驱动半轴刚度、离合器间隙角进行优化设计,并且安装在实车上进行验证,结果表明:安装优化后的各部件,该车辆的换挡冲击问题得到有效的改善,表明建立的模型以及分析方法,对改善换挡冲击问题具有指导意义。 展开更多

关键词 换挡冲击 数学模型 多体动力学模型 模态解析计算 间隙角

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多工况舰载导弹垂直发射仿真分析 被引量：5

11

作者 杨继超 杨云 《飞行器测控学报》 CSCD 2014年第5期406-409,共4页

为了研究在导弹垂直发射过程中,发射系统的接触碰撞对导弹出筒初始飞行状态的影响,以刚柔耦合的动力学模型为基础,结合发射筒和导弹接触的具体形式,即考虑折叠翼作用以及导弹支脚双侧接触碰撞特征,基于Dubowsky连续接触力学模型,计算法... 为了研究在导弹垂直发射过程中,发射系统的接触碰撞对导弹出筒初始飞行状态的影响,以刚柔耦合的动力学模型为基础,结合发射筒和导弹接触的具体形式,即考虑折叠翼作用以及导弹支脚双侧接触碰撞特征,基于Dubowsky连续接触力学模型,计算法向碰撞力;利用修正后的Coulomb模型,计算切向摩擦力,建立垂直发射系统多体动力学仿真模型。通过计算分析发现:导轨间隙产生的接触碰撞力,造成发射装置强烈耦合运动,影响导弹发射时初始状态的稳定性,在实验以及设计中应予以重视。 展开更多

关键词 多体动力学 垂直发射 导轨间隙 舰载导弹 接触碰撞动力学模型

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随机波浪下波浪滑翔机的动态响应研究

12

作者 姜丽娜 常宗瑜 +4 位作者 冯展霞 邓超 周志鹏 葛茂昆 郑中强 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期88-97,共10页

针对波浪滑翔机在实际波浪作用下会产生复杂运动,而目前研究多在规则波浪条件下开展的问题,本文对波浪滑翔机在随机波浪激励下的运动过程和推进性能进行了研究。通过JONSWAP波浪谱及浮体的幅值响应算子(Response Amplitude Operator,RA... 针对波浪滑翔机在实际波浪作用下会产生复杂运动,而目前研究多在规则波浪条件下开展的问题,本文对波浪滑翔机在随机波浪激励下的运动过程和推进性能进行了研究。通过JONSWAP波浪谱及浮体的幅值响应算子(Response Amplitude Operator,RAO),得到了浮体在随机波浪激励下垂荡响应;基于莫里森方程定义了波浪滑翔机运动过程中所受水动力,建立了多体动力学模型;利用数值方法计算了波浪滑翔机在随机波浪下的动态响应。结果表明,和规则波激励相比,随机波浪下波浪滑翔机的翼片转角、缆索摆角、前进速度、推进力等要素的动态响应不再具有周期性,缆索张力以及水上浮体与水下推进机构的运动轨迹也随着随机波浪波高的增、减产生显著变化。 展开更多

关键词 波浪滑翔机 随机波浪 多体动力学模型 动态响应 推进性能

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多体动力学模型的Modelica语言建模 被引量：3

13

作者 刘俊 黄运保 +1 位作者 陈立平 王启富 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1088-1093,共6页

对Adams多体模型结构及Modelica模型的转换方法进行了研究。对多体动力学模型结构及建模方式进行分析,根据Adams多体模型结构设计了对应的Modelica多体模型结构。研究了Adams多体模型各组件包含的信息,以及与Modelica模型的异同,提出了... 对Adams多体模型结构及Modelica模型的转换方法进行了研究。对多体动力学模型结构及建模方式进行分析,根据Adams多体模型结构设计了对应的Modelica多体模型结构。研究了Adams多体模型各组件包含的信息,以及与Modelica模型的异同,提出了各多体组件的转换方法。最后给出了多体模型转换验证实例与结果。该研究有助于提高多领域仿真系统的多体建模效率及与传统多体系统的兼容性。 展开更多

关键词 多领域统一建模 modelICA语言 多体动力学模型 模型转换

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发动机气门间隙异常仿真分析研究 被引量：3

14

作者 霍俊杰 王志坚 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第6期75-81,93,共8页

研究了柴油发动机气门间隙异常对配气机构动力学性能的影响。对配气机构进行了多质量动力学模型计算,建立了配气机构的多体动力学模型,设置3种不同的气门间隙进行分析。分析结果表明:气门间隙变大会造成气门速度、加速度增大以及气门连... 研究了柴油发动机气门间隙异常对配气机构动力学性能的影响。对配气机构进行了多质量动力学模型计算,建立了配气机构的多体动力学模型,设置3种不同的气门间隙进行分析。分析结果表明:气门间隙变大会造成气门速度、加速度增大以及气门连接部件的冲击力增大,会使发动机产生异响;气门间隙变大也会使配气机构之间的接触力增大,加速凸轮轴的点蚀磨损,气门发生故障的危险系数增加;相对而言,排气门发生故障的概率远大于进气门。所进行实验的验证结果与模拟分析结果相同,从而证明了仿真模型的有效性;经过实验验证发现:排气门间隙过小将会使气门与活塞头部碰撞,造成活塞头部损坏。 展开更多

关键词 发动机 气门间隙 配气机构 多体动力学模型

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飞机对称着陆多体动力学建模与实测验证 被引量：2

15

作者 汤阿妮 周占廷 吴立巍 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2011年第3期80-83,共4页

基于牛顿-欧拉多体动力学建模方法,建立了三体九自由度飞机对称着陆动力学模型。以某型双腔缓冲器起落架飞机为例,通过飞行实测不同状态下的起落架着陆动态载荷,仿真计算相应的着陆重量、着陆下沉速度及着陆姿态下的着陆动态载荷。验证... 基于牛顿-欧拉多体动力学建模方法,建立了三体九自由度飞机对称着陆动力学模型。以某型双腔缓冲器起落架飞机为例,通过飞行实测不同状态下的起落架着陆动态载荷,仿真计算相应的着陆重量、着陆下沉速度及着陆姿态下的着陆动态载荷。验证分析结果表明,所建飞机对称着陆多体动力模型是有效的。 展开更多

关键词 着陆 多体动力学建模 飞行试验 载荷

原文传递

基于刚柔耦合动力学的玻璃升降器多目标优化研究 被引量：2

16

作者 罗坤 陈梓铭 +2 位作者 吴云龙 曾刚 李落星 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第8期814-818,共5页

针对某SUV车型的前车窗玻璃在运动过程中发生卡滞的问题,建立了绳轮式玻璃升降器的刚柔耦合多体动力学模型,对玻璃偏转位移、钢丝绳拉力等性能指标进行了研究。通过升降器试验台架对模型精度进行了验证,然后对导轨位置、尼槽阻力和水切... 针对某SUV车型的前车窗玻璃在运动过程中发生卡滞的问题,建立了绳轮式玻璃升降器的刚柔耦合多体动力学模型,对玻璃偏转位移、钢丝绳拉力等性能指标进行了研究。通过升降器试验台架对模型精度进行了验证,然后对导轨位置、尼槽阻力和水切条阻力等影响因素进行了参数化建模;结合Isight中的拉丁超立方设计方法进行了试验设计,并建立了各指标的二阶响应面近似模型;基于该响应面模型,采用第二代非支配遗传算法对玻璃升降器的性能指标进行了优化。优化结果表明:玻璃卡滞现象消失,玻璃上测点偏转位移、下测点偏转位移、钢丝绳拉力分别降低了47.6%、33.3%、9.6%;在满足玻璃上升时间的条件下,该优化显著提升了玻璃升降器的运动性能。 展开更多

关键词 玻璃升降器 刚柔耦合 多体动力学模型 多目标优化 试验设计 遗传算法

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非线性索单元等效多体动力学模型研究 被引量：2

17

作者 杨志军 冯文贤 陈新 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期262-265,共4页

根据预应力非线性索单元本构方程,推导了钢丝绳多刚体离散等效节点连接力,将索道离散成刚体小段,在刚体之间施加等效载荷,并引入了扭转刚度和阻尼来保证位移相容性。利用该模型编制了ADAMS程序代码,通过预紧力索道多体动力学进行仿真,... 根据预应力非线性索单元本构方程,推导了钢丝绳多刚体离散等效节点连接力,将索道离散成刚体小段,在刚体之间施加等效载荷,并引入了扭转刚度和阻尼来保证位移相容性。利用该模型编制了ADAMS程序代码,通过预紧力索道多体动力学进行仿真,揭示了钢丝绳振动频率与张力的关系,为索道多体动力学仿真提供了依据。 展开更多

关键词 张紧索道 非线性索单元 多体动力学模型 位移相容性

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基于多体动力学的滚子链式运输机建模与分析 被引量：1

18

作者 王秀文 张飞 +1 位作者 邹中生 刘歌 《冶金设备》 2014年第5期9-13,共5页

基于多体动力学理论建立滚子链式运输机多体动力学仿真模型,对链轮的扭转振动情况进行了分析,同时通过频域分析得到整机系统的坎贝尔图和模态能量分布图,并对整机系统潜在共振点进行甄别。研究结论可为滚子链传动运输系统的动态分析与... 基于多体动力学理论建立滚子链式运输机多体动力学仿真模型,对链轮的扭转振动情况进行了分析,同时通过频域分析得到整机系统的坎贝尔图和模态能量分布图,并对整机系统潜在共振点进行甄别。研究结论可为滚子链传动运输系统的动态分析与设计提供一定借鉴。 展开更多

关键词 滚子链 多体动力学模型 扭振分析 频域分析

原文传递

雷箭分离时运载器-分离舱组合体运动特性非定常数值仿真 被引量：1

19

作者 白治宁 王明洲 +2 位作者 王旅 周景军 王立文 《水下无人系统学报》 北大核心 2018年第2期122-128,共7页

为了研究助飞鱼雷雷箭分离时运载器-分离舱组合体运动特性,建立雷箭分离多体动力学模型并嵌入流场求解器,采用重叠网格方法对雷箭分离过程进行非定常数值仿真,并通过火箭橇试验验证了该仿真方法的合理性。采用该仿真方法对不同分离条件... 为了研究助飞鱼雷雷箭分离时运载器-分离舱组合体运动特性,建立雷箭分离多体动力学模型并嵌入流场求解器,采用重叠网格方法对雷箭分离过程进行非定常数值仿真,并通过火箭橇试验验证了该仿真方法的合理性。采用该仿真方法对不同分离条件下运载器-分离舱组合体的运动特性进行分析。分析结果表明,雷箭分离时运载器姿态变化对上、下分离舱张开的同步性影响较大,同时运载器气动特性对其姿态变化有重要影响:在气动力作用下,分离攻角为1.5°和0°时,运载器"抬头"而引起上、下分离舱张开过程严重不同步;分离攻角为-1.5°时,运载器俯仰姿态变化不大,上、下分离舱张开同步性较好。因此,设计雷箭分离方案时应综合考虑运载器气动特性和分离条件,以提高雷箭分离安全性。 展开更多

关键词 火箭助飞鱼雷 多体动力学模型 非定常数值仿真 雷箭分离 运动特性

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陶瓷髋关节股骨头直径尺寸与动态微分离条件下边缘负载的关系 被引量：1

20

作者 廉超 张茂荣 +2 位作者 王俊元 成博 刘峰 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2019年第32期5085-5091,共7页

背景:建立人工髋关节动力学仿真模型能有效模拟人体髋关节股骨头与臼杯动态分离过程,并探究股骨头与臼杯分离条件下的边缘接触现象。目的:研究人工髋关节股骨头假体直径尺寸对髋关节动态微分离下边缘负载的影响,为陶瓷髋关节因边缘负载... 背景:建立人工髋关节动力学仿真模型能有效模拟人体髋关节股骨头与臼杯动态分离过程,并探究股骨头与臼杯分离条件下的边缘接触现象。目的:研究人工髋关节股骨头假体直径尺寸对髋关节动态微分离下边缘负载的影响,为陶瓷髋关节因边缘负载产生的早期高磨损问题提供生物力学分析基础,也为髋关节假体设计和临床应用提供理论依据。方法:利用前期已经验证过的仿真模拟方法,即基于Adams动力学仿真软件的人工髋关节边缘接触的动力学模型,模拟髋关节在步态周期内发生动态微分离和边缘接触的现象。结果与结论:(1)髋关节臼杯与股骨头动态微分离产生边缘负载的最大接触力值随股骨头尺寸增大而小幅减小;(2)髋关节假体体积磨损度量指数,即边缘接触力与其作用时间的乘积,随股骨头尺寸增大而增大,直径36 mm股骨头髋关节假体的磨损度量指数比直径28 mm股骨头髋关节假体大0.6%,直径55 mm股骨头髋关节假体磨损度量指数比直径28mm,36mm股骨头髋关节假体大2.7%;(3)提示陶瓷髋关节股骨头尺寸变化对边缘负载接触力影响较小。 展开更多

关键词 人工髋关节 边缘负载接触 初始分离距离 多体动力学模型 体积磨损度量指数 股骨头尺寸 国家自然科学基金

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