摘要：在结冰海域航行的船舶螺旋桨会因受到冰块的撞击而出现严重的损坏。该文建立了冰—桨碰撞计算模型,冰模型采用sph(光滑粒子流体动力学)法,运用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA数值模拟了螺旋桨与冰在不同速度、位置下碰撞和螺旋桨与不同半径冰碰撞下的动态响应。对比研究了在以上单一碰撞因素下桨的变形、单元最大应力以及碰撞过程中产生的碰撞力等响应差异,定性地得出上述因素对冰—桨碰撞的影响规律,为船舶螺旋桨抗冰性能的结构设计提供参考。

摘要：针对现有深松机存在的深松阻力大及优化减阻效果不明显等问题,利用旋转切削原理,设计了一种立式深松刀具。分析确定了刀具深松作业3个工作参数,计算了满足土粒向上升运的刀具最低角速度;基于sph法,建立刀具切削土壤模型,采用Ls-dyna软件对深松过程进行仿真分析,基于3因素3水平正交试验表模拟出不同情况下的切削阻力,得出切削角对切削阻力的影响最显著及一组最优组合。试验验证仿真结果表明:误差在可接受的范围内,可为后续优化奠定基础。

摘要：针对粉垄机作业功耗大、粉垄作业性能与粉垄刀具结构参数关系不详的问题,先采用sph法(Smoothed Particle Hydrodynamics)和试验设计方法,建立粉垄刀具作业模型,进行仿真试验;后采用回归分析方法,建立粉垄刀具结构参数与功耗幅宽比和土壤破碎度的数学模型,研究了粉垄刀具结构参数对功耗幅宽比及土壤破碎度的影响规律。结果表明:随着螺旋叶片直径、轴距的增大,刀片数增多,功耗幅宽比增大;而随着螺距的增大,功耗幅宽比呈先增大、后减小的变化;随着螺旋叶片直径、轴距、螺距的增大,质量中值增大,土壤破碎度减小;随着刀片数的增多,质量中值减小,土壤破碎度增大。小的螺旋叶片直径与小的轴距、螺距、刀片数组合,有利于降低功耗幅宽比,提高土壤破碎度;小的轴距和大的螺距组合,有利于降低功耗幅宽比,但小的轴距和小的螺距组合,有利于提高土壤破碎度。

摘要：通过Pro/E软件建立弧形深松铲切削土壤的三维模型,在ANSYS Workbench中对模型进行有限元前处理,并生成K文件,在LS—PrePost软件中对K文件进行修改,生成仿真所需sph粒子模型,选择MAT 147号材料模型作为土壤,运用sph/FEM耦合方法进行土壤深松进行动态仿真,仿真结果达到试验预期,为土壤深松数字化设计提供新的方法。

摘要：采用数值模拟方法对飞机撞击特大型LNG储罐的全过程进行仿真分析。分析中采用LS-DYNA有限元程序,考虑罐体、储液与保温层间的相互问题,建立了F-15战斗机的sph模型,对飞机材料的选择和参数确定进行了详细分析,并以Riera法为依据,对F-15战斗机sph模型撞击刚体所产生的荷载进行了对比验证,对比结果证明了sph模型的可靠性和实用性。分析结果表明:撞击角度越大,外罐所承受的撞击能量越大,相应的内罐破坏越小,因此垂直撞击为最不利撞击角度;撞击高度对整体工况计算结果影响不大,储罐在经受215 m/s撞击速度撞击下均出现了严重破坏;112 m/s撞击速度时内罐尚有安全余量,160 m/s撞击速度时内罐撞击中心区域内材料已达到极限应变,因此可认为目前设计方法设计的储罐所能承受的最大撞击速度为160 m/s。

摘要：自由液面的存在使液体晃荡问题具有很强的非线性和随机性.针对中等液位、高液位和在液舱底部加设防荡隔板情况下的液体晃荡问题,依据光滑粒子流体动力学理论,建立了液舱内液体晃荡模型.首先模拟了中等液位和高液位下的液体晃荡,将计算结果分别与线性复合叠加理论解做比较,其结果吻合较好,验证了所建模型的合理性.然后,模拟了在液舱底部加设防荡隔板时的液体晃荡,提出了防荡隔板处粒子分区搜索的边界处理方法.当外激励振幅A=0.025 m时,加设防荡隔板后液面晃荡最大与最小幅值较无隔板时分别减小33.3%和30.6%,当外激励振幅A=0.150 m时,其相应幅值分别减小73.3%和76.2%,说明在相同的外激励作用下适当地加设防荡隔板对减小液体晃荡幅值起到一定作用.

摘要：为探明开沟刀具开沟过程中切削功耗的变化规律和了解开沟刀具土壤切削过程情况。本文基于sph法建立刀具土壤切削有限元模型,并对其开沟过程进行数值模拟。结果表明:sph法可以直观地模拟开沟过程的实际情况,得出开沟切削平均功耗为1.819 kW,基于自主设计的扭矩—转速测试平台进行试验验证得出实际切削功耗为1.998 kW,与仿真误差为8.96%,说明运用sph法进行开沟刀具土壤切削过程是可行的。

摘要：采用光滑粒子水动力学法(sph)对二维晃荡问题进行了计算和分析。研究了"I"型和"T"型2种结构形式对矩形液舱内液体晃荡的抑制效果。通过对不同隔板尺寸的对比研究,得到了隔板高度和宽度对晃荡的影响作用。数值分析结果表明,"I"型和"T"型种防晃结构在高度为水深的60%～80%时具有很好的防晃效果。对于"T"型防晃结构,上部宽度越宽防晃效果越好。"T"型结构较"I"型结构具有一定优势。计算结果显示,文中建立的数值方法可以用于分析液舱内的液体运动和压力分布,为设计合理的液舱结构提供理论依据。

摘要：耙吸挖泥船艏喷时,泥管及喷嘴受到动态冲击并产生较大变形和应力,目前关于喷射过程的试验研究和计算分析较为缺乏。通过实船测试艏喷过程,记录典型工况下特定位置管壁应力,得到介质对喷嘴管道的动态作用。采用sph无网格粒子法和基于网格的单向FSI方法两种流固耦合数值方法对试验对象进行了计算分析,研究了艏喷喷嘴的应力分布。最后比较试验和数值结果,验证了sph法更适合分析喷射动态过程,为后续设计工作提供了分析方法。