彈射座椅沖擊動力學虛實混合仿真研究.pdf

1、沖擊是一種復雜的動態(tài)響應過程，具有特殊的動力學特性，對沖擊現(xiàn)象進行分析和研究具有重要的理論和工程意義。將沖擊動力學和有限元分析方法相結(jié)合進行數(shù)值仿真是解決復雜結(jié)構(gòu)沖擊動力學問題的有效方法。仿真模擬過程中，有限元仿真的精度和可信度至關重要，而有限元模型的準確性又是影響仿真精度的關鍵。在沖擊動力學仿真過程中，很難通過理論分析直接建立高精度的仿真模型，需要對比實驗結(jié)果，不斷修正相關參數(shù)，逐步形成合理的分析模型。本論文針對彈射座椅的沖擊動力學問

2、題，在以下方面進行了研究： 對沖擊動力學的基礎理論進行了較系統(tǒng)的歸納，得到對沖擊動力學問題的一般分析方法及求解過程，為數(shù)值仿真模擬打下理論基礎。將沖擊動力學的基本方程和有限元分析相結(jié)合，建立了復雜結(jié)構(gòu)在沖擊載荷作用下的分析方法。 彈射過程中座椅結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)是影響座椅彈射成敗的關鍵因素。本文以某型彈射座椅為研究對象，運用動力學軟件對沖擊載荷作用下彈射座椅的動態(tài)響應進行了數(shù)值模擬，對座椅在一定加速度載荷作用下的位移和應

3、力響應進行了研究。分析了彈射座椅的響應規(guī)律和可能的失效形式，找出結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，總結(jié)失效規(guī)律，為彈射座椅的設計提供可靠的理論依據(jù)。 在上述研究的基礎上，圍繞沖擊動力學理論，進行了基于實驗數(shù)據(jù)的彈射座椅沖擊動力學虛實混合仿真研究。仿真建模過程中，主要通過修改結(jié)構(gòu)的動力釋放系數(shù)以及彈性模量，減小有限元仿真和實驗結(jié)果之間的誤差，使修正后的有限元模型精度更高。結(jié)果表明，修正后座椅的仿真結(jié)果和實驗結(jié)果比較接近，這一分析方法對同類復雜結(jié)構(gòu)