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直杆碰撞刚性壁弹塑性动力后屈曲有限元分析 总被引:1,自引:0,他引:1
利用显式动力学有限元方法对直杆弹塑性动力后屈曲进行了分析,模拟了直杆轴向碰撞动力屈曲的变形及发展过程。分析中在直杆碰撞端局部临界屈曲长度范围内引入半正弦波形式的初始缺陷,计算结果与文献中的实验数据获得了很好的一致。分析结果表明,随着碰撞过程中所产生的应力波逐渐向前传播,后屈曲变形过程中所呈现的多个半波形式的高阶屈曲模态由初始具有单个半波形式的简单屈曲模态迅速演变而成。分析结果同时也揭示了直杆动力屈曲变形发展的机理,以及轴向应力波和屈曲变形的相互作用规律。 相似文献
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硬盘驱动器冲击激励的头盘碰撞分析 总被引:3,自引:0,他引:3
根据Winchester型硬盘驱动器在冲击载荷作用下头盘碰撞的动力学方程,利用数值模拟方法分析了在正弦半波激励条件下头盘系统的动力学响应过程。当头盘系统发生碰撞时,冲击激励峰值加速度与作用时间的倒数之间具有近似线性关系。随激励强度和作用时间的变化,硬盘驱动器具有性能退化、盘面局部损坏和头盘系统结构破坏三种失效形式。磁头浮动块与磁盘盘面发生多次碰撞,碰撞位置可能在浮动块尾端,也可能在浮动块的前端。硬盘驱动器冲击失效的理论分析结果得到了爆炸冲击环境条件下试验现象的验证。 相似文献
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固体力学有限元体系的结构拓扑变化理论 总被引:1,自引:1,他引:1
本文是文[1]的继续.文[1]提出了杆件系统的结构拓扑变化理论和拓扑变化法本文将这一理论和方法推进到连续体有限元体系;且在此基础上揭示出有限元体系的一个新性质,称为基本位移之梯度的正交性定理,从而给出一套设计敏度的显式表达式,可直接用于计算. 相似文献
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基于汽车与行人碰撞载荷特点的下肢长骨建模 总被引:1,自引:0,他引:1
基于THUMS(total human model for safety)下肢长骨有限元模型, 在材料和单元属性等方面进行了改进. 在详细分
析行人下肢长骨载荷特点的基础上, 采用多种不同载荷工况下较新的生物力学实
验数据, 对长骨模型进行了前-后和外-内加载
方向的准静态三点弯曲验证, 同时对近心端1/3处、中部和远心端1/3处加载的动态三点弯曲
验证. 验证结果表明, 该模型具有较好的生物逼真度, 能够准确地模拟行人下肢长骨的骨折
及碰撞响应, 可用于后续行人下肢模型的开发, 并为行人下肢损伤机理和安全防护研究提供
准确高效的研究手段. 相似文献
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本文通过引入拉氏因子,以带线性约束最小二乘逼近的Golub方法,很好地处理了结点应力拟合的边值问题.利用三角形快速插值原理求出了等值线,并以CAD为环境绘制了单元图和等值线图,实现了有限元分析中高精度等值线的自动处理. 相似文献
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车辆侧面和斜碰撞在导致乘员严重损伤的交通事故中占有相当大的比例, 但与正面碰撞事故研究相比仍缺少对车内乘员在侧面和斜碰撞中的胸部损伤生物力学的深入研究. 因此本文采用数值模型来分析这两种碰撞载荷下的人体胸部生物力学响应以及损伤相关的物理参数. 首先, 将自主开发验证的胸部、头颈部和下肢有限元模型相结合, 建立了一个完整的人体坐姿有限元模型;然后, 采用该坐姿模型模拟了文献中的7例尸体胸部侧面碰撞和斜碰撞实验;仿真计算获得的碰撞力、胸部变形量和力-变形等损伤相关的响应曲线都在对应的生物力学实验曲线走廊范围内;仿真与实验结果对比表明了坐姿模型的有效性;从仿真结果发现碰撞力峰值较接近于实验结果的较大值, 而变形量趋向于实验结果的较小值;同时, 侧面碰撞条件下所得到的碰撞力峰值比斜碰撞中稍大, 峰值出现的时刻较早;而侧面碰撞中胸部变形量峰值比斜碰撞中较小, 出现的时刻同样较早, 这与实验结果所呈现的趋势一致. 分析说明在相同载荷强度下侧面碰撞胸部耐受限度高于斜碰撞时的耐受限度. 该胸部有限元模型可较准确地再现侧面碰撞和斜碰撞生物力学实验中的胸部响应过程, 具有较好的生物逼真度, 可进一步用于侧面碰撞和斜碰撞中乘员胸部损伤生物力学研究. 相似文献
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冲击载荷作用下结构动态响应分析的罚函数有限元法 总被引:2,自引:0,他引:2
基于罚函数法,根据接触-冲击问题的边界条件,运用双线性参数法推导出用有限元模拟三维接触-冲击问题的具体算法,并对杆和梁在冲击载荷下的动态响应进行了仿真分析,取得较好计算结果。 相似文献
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建立了复合材料柱管结构在撞击状态下的有限元分析模型,考虑了撞击大变形引起的几何非线性、撞击接触的非线性、纤维树脂复合材料的各向异性及材料的物理非线性.给出了利用该有限元方法分析玻璃环氧柱管撞击吸能特性,并与试验进行了比较,得到了较好的吻合结果,表明该有限元方法是有效的.此外,还讨论了纤维的铺设角度对复合材料管的吸能性能的影响. 相似文献
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高速碰撞中的有限元方法及其应用 总被引:11,自引:2,他引:11
讨论了连续介质力学守恒方程的有限元离散方法,针对高速碰撞的物理特点,提出了数值计算中所应重视的问题及其有效的解决办法。文中给出的典型算例说明本方法对各类高速碰撞问题的数值模拟计算是十分有用和成功的。 相似文献
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APPLICATION OF STOCHASTIC FINITE ELEMENT METHOD TO STRENGTH AND STABILITY ANALYSIS OF EARTH DAMS 总被引:1,自引:0,他引:1
Ren Yongjian Wang Guoqing 《Acta Mechanica Solida Sinica》1994,7(1):80-86
This paper applies the stochastic finite element method to analyse thestatistics of stresses in earth dams and assess the safety and reliability of the dams.Formulations of the stochastic finite element method are briefly reviewed and theprocedure for assessing dam's strength and stability is described.As an example,adetailed analysis for an actual dam-Nululin dam is performed.A practical method forstudying built-dams based on the prototype observation data is described. 相似文献
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具有单元分裂功能的间断有限元方法 总被引:3,自引:0,他引:3
介绍一种能够模拟材料开裂过程的有限元方法,该方法引入单元分裂和界面分离技术,结合具体的破坏准则,模拟材料变形中的破坏,同时还可以方便地处理材料中任意分布的界面结构.以三点弯曲实验为例,通过数值模拟结果和实验数据的比较,验证了该方法的适用性. 相似文献
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旨在研究不同碰撞载荷条件下基于不同失效模型的人体肋骨骨折机理. 为此采用已验证的人体有限元胸部模型来分析人体肋骨骨折现象. 该模型基于人体解剖学结构,包含了人体胸椎、腰椎、肋骨、胸骨、肋间软骨、胸腹部器官和其他的软组织,定义的生物材料参数都基于已有的文献记载. 基于人体在损伤生物力学领域内一些较为典型的肋骨骨折失效模型,根据已发表文献中的人体标本实验载荷条件模拟了人体肋骨结构在不同冲击载荷下的骨折现象,并与这些实验结果进行了对比分析. 所引用的实验结果包括单根肋骨强度结构实验和人体胸部正面碰撞块冲击实验. 从文中有限元仿真分析的结果来看,针对不同的载荷条件,不同肋骨骨折失效模型的适用性各不相同. 该人体胸部有限元模型可用于车辆交通事故中冲击载荷条件下的人体肋骨损伤生物力学研究. 相似文献
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随机有限元动力分析方法的研究进展 总被引:21,自引:1,他引:21
对随机结构动力分析方法,包括随机模拟法、摄动随机有限元法、动态随机有限元法和正交展开法等进行了评述,介绍了该领域内的研究进展,并讨论了研究中存在的问题以及发展方向. 相似文献
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有限元方法在爆炸动力学中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
从动量和能量守恒方程出发,结合爆炸动力学的特点,建立适于模拟爆炸动力学过程的有限元方法,并对两个问题进行了模拟计算。计算结果与实验结果符合表明,通过选择合适的物质模型,有限元方法对爆炸动力学问题的模拟是可行的。 相似文献