飞机风挡的鸟撞过程数值模拟和吸能能力分析

来源 :中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luckkycaroll
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  提高飞机风挡的抗鸟撞性能是保证飞行安全的重要措施。鉴于鸟撞试验的局限性和昂贵的费用,采用数值模拟方法对鸟撞过程进行研究变得越来越重要。本文采用LS-DYNA软件对四种规格层合飞机风挡的鸟体正撞击过程进行了数值模拟研究,其中鸟体采用塑性随动强化材料模型和SPH方法进行模拟,飞机风挡采用弹性材料模型和实体单元进行模拟。计算结果表明,风挡首先在鸟体撞击区域产生局部变形,之后变形扩散到整个风挡,随后风挡会发生振荡。从能量的角度分析,撞击过程中,鸟体动能转化为鸟体、风挡的动能和变形能。其中风挡的变形能和动能在一个数量级,且变形能在风挡达到最大变形前就达到最大值。对四种规格风挡所耗散的能量进行分析表明,增大PU胶片的厚度有助于增大吸能效果,且内层无机玻璃对能量耗散贡献更大。在当前的计算条件下,风挡D具有最大的吸能能力。
其他文献
采用原子-有限元法,模拟了室温下微米级单晶铜杆的拉伸过程,计算了其屈服极限与强度极限,并与纳米尺度和宏观尺度的力学参数进行了比较,分析了三种尺度下力学参数存在差异的原因。三种尺度力学性能比较的结果表明:随着尺度的增大,其相应的屈服极限和强度极限随之降低。
声子晶体是一种具有周期性结构并呈现弹性波带隙的声学功能材料。由于其带隙特性使声子晶体在声学器件和减震降噪方面有着广泛的应用前景。本文从弹性波方程的差分格式出发,得到直接影响三维固/固声子晶体带隙的材料参数。这些材料参数包括散射体和基体的横波波速比、波阻抗比和泊松比。讨论了简立方晶格体系不同填充率下这些材料参数对带隙的影响。频散关系通过时域有限差分结合基于快速傅里叶变换的后处理方法计算得到。计算结果
蛋白质生物功能与结构动力学特征关系密切,从飞秒尺度的共价键局部振动到整个结构的扩散运动,蛋白质结构运动具有十分宽广的振动谱。模态分析方法是目前蛋白质结构动力学研究中最重要的方法之一,该方法利用调和函数逼近平衡态附近的结构势能,并通过势能函数的Hessian矩阵特征值问题求解结构的振动频率和振动模态。常规模态分析方法中氨基酸残基之间作用力与残基类型无关,但是实际氨基酸的带电、疏水、亲水等属性对于相互
采用自行开发的"脉冲辐照热-力学效应软件"计算了3keV和5keV的单能X射线与1keV和1.5keV黑体谱X射线辐照喷射冲量,分析了单能X射线与黑体谱X射线喷射冲量的等效性,并针对铝合金材料给出了单能X射线与黑体谱X射线辐照喷射冲量的等注量关系与等冲量关系,探索了单能X射线模拟黑体谱X射线辐照喷射冲量的等效途径,给出了比较有意义的结果.
本文通过数值模拟方法,研究了二维非定常爆轰传播过程中的横波产生与合并机制。研究结果表明,横波的产生和合并现象与反应放热的特征时间存在着密切的联系。假设爆轰波传播的两个特征时间:三波碰撞点波动周期T1与横波的运动周期T2 ,并定义了爆轰胞格的稳定性参数φ=T1/T2 。当发生单模态的规则爆轰时,只存在一个T1和T2,此时φ=2(T1=2T2)爆轰胞格最稳定,过大过小的φ胞格都不能维持,会发生胞格模态
基于含偶应力的线弹性力学,并采用曲率张量描述旋转变形特征,推导了各向同性线弹性固体关于偶应力与曲率张量的线性本构关系。提出无限的各向同性线弹性固体存在含偏斜模式的三种应力波,即体积波是关于体积应变的二阶波动方程,旋转波是关于旋转矢量的四阶波动方程,偏斜波是关于偏斜应变的四阶波动方程;并且体积波是标量波,旋转波是矢量波,偏斜波是二阶张量波,共有9个独立波动变量。在无旋条件下线弹性体中只有体积波和偏斜
利用弹簧模型方法研究了固体-粘结剂-固体中波的反射和透射系数。首先,利用粘接层的一次反射导出切向和法向摩擦系数表达式;其次,推导了粘接层界面的摩擦系数与谐振频率之间的关系,得到了弱粘接结构的反射系数随着不同摩擦系数的变化规律;最后,求解了弱粘接层厚度变化对摩擦系数的影响。理论上和数值计算的结果表明,随着摩擦系数的增加,反射系数逐渐趋于零,谐振频率成周期性变化。
对结构进行阻尼处理是航空工业部门用来控制振动、噪声的一种有效方法。如何选择应用阻尼材料对约束阻尼处理具有重要意义。本文从阻尼材料设计角度出发,着眼于分子官能团对不同阻尼材料性能的影响,通过对三大类材料进行红外谱图测试鉴定材料的官能团振动峰,以及DMA实验测试了相应材料的动态力学性能,讨论不同的官能团对材料的阻尼性能的影响。实验结果表明,丁基橡胶是一种高阻尼材料,它的分子链间存在相互作用较强的基团,
在野外开放空间开展了三乙基铝的钝化技术对其爆炸特性影响的试验研究,采用2500ml广口玻璃瓶作为装药壳体,中心起爆药柱180g,装填物为三乙基铝样品,装填量1800g,使用高速摄影记录了爆炸过程的试验现象,使用压力传感器记录了距离爆心2米和3米处的超压数据。基本确定了三乙基铝实现爆轰的相关条件,初步得出了以下结论:正己烷作为添加剂可以延长三乙基铝与空气的混合时间,增强三乙基铝爆轰效果,实现了在三乙
采用Lagrange算法开展飞机水面降落的动力学研究。飞机与水体的接触力采用罚函数方法求解。分析了飞机入水过程,得到飞机水面降落过程的运动规律以及机身应力波的传递规律,结果表明,降落速度和飞行速度在飞机入水的初始阶段变化较快,随后变化幅度趋于平缓。应力集中先后出现在机尾和机身中部,应力由近及远向机身其他部位传播。最后,应力主要集中在机头部分,该部分应力的传播并不明显。分析了不同降落速度、飞行速度和