也谈完全非弹性碰撞和恢复系数

突破了关于完全非弹性碰撞的一种思维定势,引入了两种赝恢复系数。     

从能量的角度讨论两体碰撞问题

从能量角度导出了两体对心碰撞的能量损失公式,重新讨论了恢复系数的物理意义．     

乘波体前体/进气道一体化设计研究

为了研究乘波体几何外形参数和飞行参数对前体/进气道一体化设计的影响,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,以马赫数Ma=6和攻角α=0为设计状态、进气道总压恢复系数和前体阻力系数为目标函数,对乘波体前体/进气道进行了优化设计,并在此基础上研究了攻角、马赫数、前缘半径、前体宽度对气动参数的影响。结果表明:该乘波体前体/进气道构型具有良好的攻角特性,总压恢复系数比基准构型提高17.79%,阻力系数比基准构型降低78.5%,符合高超声速飞行器高升力、低阻力的要求,且非常适合小攻角高超声速巡航飞行;为了得到较高升阻比的前体,在前缘半径R≤2mm的范围内进行流场反设计时,可以将设计马赫数的取值比预期低一些。     

同平面定轴杆的碰撞与Konig's定理的推广

Konig's定理常应用于质点系的动能问题,如果确定了不同方向的等效质量和恢复系数,那么Konig's定理同样也可以用于描述刚体系统动能.本文从球杆碰撞着手,讨论了Konig's定理推广的可行性,以及在有摩擦刚体系统问题上的应用前景.     

关于恢复系数e的讨论

定义了物体的绝对恢复系数、计算一两物体碰撞时的共同恢复系数与两物体各自绝对恢复系数的关系，讨论了碰撞中的两物体各自因范性形变而损失的机械能。     

一维对心碰撞恢复系数的讨论

本文深入讨论了两球对心碰撞时,速度恢复系数、冲量恢复系数、能量恢复系数3种恢复系数的不同定义,并且讨论了3种定义之间的关系,总结了影响恢复系数的各种因素;同时,分析了恢复系数不同取值时的物理意义.研究这3种定义时,我们发现了一个共同特点是经典理论中都将恢复系数看作只与材料有关的常数.但是实际碰撞过程恢复系数不是仅仅依赖于材料的一种固有属性,它还与摩擦、撞击物和被撞击物的材料、接触面的几何性质以及碰撞的位形、初始速度等因素有关.本文仅限于考虑与材料特性有关的经典理论研究.     

基于无量纲分析的法向恢复系数模型研究

作为描述接触碰撞过程能量损失的重要参量,恢复系数的深入研究对于提升现有接触碰撞力模型预测性能、准确描述接触碰撞现象,并进一步探明其对机械系统整体动态特性影响规律方面具有重要作用.鉴于现有恢复系数模型计算精度的局限性,本文基于无量纲分析方法,提出了一种考虑材料特性与初始碰撞速度的新型恢复系数模型.具体实施过程如下:首先,利用有限元软件ABAQUS建立弹性球-理想弹塑性基底法向接触碰撞数值仿真模型,分别从最小网格尺寸设置与接触碰撞能量转换角度验证了所建模型的有效性;基于此模型开展多工况下的数值模拟研究,分析不同材料弹塑性参数与初始碰撞速度对接触碰撞响应的影响;在此基础上,引入无量纲化参数E*/(ρv_nc²)与σ_y/E*,寻找恢复系数与弹塑性参数及初始碰撞速度间的函数关系;进一步结合Johnson塑性碰撞理论,反向推算获取屈服速度与材料属性的映射关系,最终建立无量纲化恢复系数新模型;通过与低速试验数据、高速有限元模拟结果的对比,验证了新模型的预测精度和泛化性能.