二维弧形一致黏弹性边界单元适用性问题研究

基于黏弹性人工边界单元理论,改变了传统的平直人工边界,提出一种采用二维弧形一致黏弹性边界单元模拟半无限域人工边界的全新思路。通过算例,详细介绍了其建立思路及其在有限元软件中设置的具体流程,并对二维弧形一致黏弹性边界单元模型的可靠性进行验算;同时,深入讨论了输入震源频域、介质的弹性常数和单元厚度对计算结果的影响,并给出了二维弧形一致黏弹性边界单元的适用范围。结果表明,该单元的精度和稳定性均优于普通黏弹性边界单元,而且其使用起来更为简便。     

复杂流态下系泊船的水动力特性研究

为研究复杂流态下系泊船的水动力特性,在最佳系缆方式未知的情况下,通过约束船舶横荡、纵荡、艏摇三个方向的运动近似替代缆绳的约束作用,建立系泊船简化模型.在完成网格无关性和数值方法可靠性验证的基础上,对常规流态以及复杂流态下系泊船的粘性流场进行数值模拟,分析系泊船水动力系数和运动响应的变化规律.结果表明:随着水流流速的增大...     

基于车辆-轨道耦合动力仿真的轨道连续多波高低不平顺控制标准建议

为了更有针对性地控制高速铁路轨道连续多波高低不平顺的容许偏差管理值,保证列车行驶的安全性和平稳性,建立车辆-轨道空间耦合动力分析模型,并加以验证,采用CRH380A型高速列车,将轨道高低不平顺简化为不同波长、不同幅值的连续正弦波进行动力仿真分析.根据行车安全性(轮重减载率)和乘坐舒适性(车体垂向振动加速度)确定敏感性波...     

基于滤波器方法主动吸收式数值水槽研究

基于开源程序OpenFOAM,采用动边界法进行造波,通过求解N-S方程建立二维粘性数值波浪水槽.针对二次反射波,采用频域滤波器方法进行吸收,综合考虑理论传递函数及实际造波需要,确定了目标水深下合适的滤波器参数.通过固定位置输出动边界开发了主动吸收式造波边界,以造波板上理论波面和实测波面为输入信号,根据差分方程得到造波板...     

不同形状破片对945钢靶的侵彻性能的影响规律分析

破片载荷是舰船防护结构设计中的重要输入参数,目前对不同形状破片的侵彻性能的分析缺乏量化的对比数据,直接影响着舰船防护结构设计中对破片载荷的选取。采用ANSYS/LS-DYNA软件对立方体形、圆柱形(长径比为1.5)和球形等3种形状破片侵彻945钢均质靶板的过程进行仿真计算,得到表征破片侵彻性能的弹道极限速度。结果表明：在相同质量下,圆柱形破片的侵彻性能最强,球形破片和立方体形破片次之。由于圆柱形破片的侵蚀比例明显小于球形破片和立方体形破片,与靶板的接触面积较小,侵彻能量更加集中,导致其侵彻性能较强。破片的侵彻性能越强,其消耗的穿靶动能越少,穿靶耗能随速度变化的影响越小。     

大型舰船姿态运动极短期预报的一种AR算法

本文提出并严格地证明了一种AR模型的预报算法,利用该算法可对大型舰船运动姿态进行预报,在物理仿真系统中取得满意的结果。     

长赣高铁临近侧穿黄花机场跑道段隧道施工工法比选

长沙至赣州高速铁路临近侧穿黄花机场跑道段隧道施工,需对地面沉降进行严格控制.文章选取暗挖法、盾构法、管幕法以及顶管法等四种常见施工方法进行数值模拟分析,对隧道施工过程中的周围岩体应力、塑性区开展情况以及地表沉降的变化计算结果进行对比分析.结果表明,暗挖法施工造成的地表沉降量较大,达到2 cm以上,对于隧道开挖本身以及地...     

一种新型装配式桥梁人-车隔离防撞护栏研究

近年来,失控机动车爬越人行道台阶破栏坠桥事故频发,对人民生命财产安全带来了一系列重大损失。基于此,迫切需要采取可行的措施以提高桥梁防撞护栏的防护性能,从而有效控制该类事故的发生风险和降低其后果。该文在深入总结现有各类桥梁防撞措施的应用特点和不足的基础上,提出一种新型装配式桥梁人车隔离防撞护栏。该护栏主要由护栏主体和锚固座组成,锚固座和底板前分别设立竖直抗力钢板与水平抗力钢板并采用螺栓连接。针对该护栏的特点,研究中首先就其受力特征进行传力途径概念分析。其后,依据相关设计规范选取标准碰撞荷载,采用精细化有限元方法对该类新型护栏和传统护栏进行对比,综合考虑整体和各部件的详细力学行为。在此基础上,研究中依据标准碰撞荷载进行放大,对上述两类护栏在极限状态下的失效荷载和失效模式展开进一步的对比分析。结果表明：该文提出的新型护栏满足规范要求,且相比于传统护栏防撞性能具有较明显的提升。     

基于PCA-Elman-PSO算法的动力电池低温充电优化

为研究低温下电动汽车电池的充电性能,通过在不同温度下对电池进行充放电试验,获取大量试验数据,分析低温环境下影响电池充电性能的因素。通过PCA算法对众多影响因素进行降维处理,得到主要的影响因素。建立PSO-Elman神经网络模型,用于估计锂离子电池低温充电能耗。基于此基础上,利用PSO算法对传统充电CC-CV充电方法进行优化,在达到充电截至电压前,采用粒子群优化算法得到最优充电曲线的近似值,将充电时的能量耗及充电所用时间作为优化目标构建粒子群优化算法的适应度函数,用粒子群优化算法进行迭代优化。仿真测试结果表明,优化后的充电策略能有效减少锂电池低温充电时间和能量消耗。     

刚性轮在细砂土中下沉量的仿真分析

野外无人探测车多用于沙漠或月球表面,实现探测或搜救等功能。为保证探测车牵引性能,提高探测车工作效率,对车轮表面特征进行优化。基于传统车辆地面力学理论建立了刚性轮-细砂土有限元模型,并分析三种轮面特征对刚性轮静态沉陷、动态沉陷以及牵引性能的影响规律。仿真结果表明,模型能够较好地模拟刚性轮-细砂土的相互作用特性;相对于矩形履刺,梯形履刺具有更好的抗沉陷性能;当梯形履刺数目和高度不变时,顶边长度与抗沉陷性能成正相关,而长度过长或者过短,刚性轮牵引杆拉力周期性波动幅度均增大,选择合适的顶边长度可以具有良好的沉陷特性和牵引性能。