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登錄墜撞的案例
民機機輪收起著陸墜撞載荷計算和適航認證相關條款(我們近期發表的一篇應用力學學報的論文)
本文建立的模型和方法可為國內機輪收起著陸墜撞載荷的分析和評估提供參考,服務于國產民用客機的適航認證分析工作。
2 機輪收起著陸墜撞載荷計算要求
2.1 機輪收起著陸載荷計算中的起落架構型
機輪收起著陸墜撞分析需覆蓋所有可能的起落架收起/放下的組合形式。以雙引擎三點式起落架布局 (例如:波音737 和空客A320) 的機輪收起著陸為例,滿足適航認證條款的墜撞載荷分析需包括以下5 種起落架構型。
1) 機輪收起著陸構型1:所有起落架收起的墜撞狀態。
2) 機輪收起著陸構型2:兩個主起落架收起/前起落架放下的墜撞狀態。
3) 機輪收起著陸構型3:一個主起落架收起/前起落架收起的墜撞狀態。
4) 機輪收起著陸構型4:一個主起落架收起/前起落架放下的墜撞狀態。
5) 機輪收起著陸構型5:兩個主起落架放下/前起落架收起墜撞狀態。
展開 PAMCRASH 機身框墜撞剛性地面
PAMCRASH 機身框墜撞剛性地面
結果
模型介紹
網格模型來源于Hypermesh教程demo3-1.hm中的飛機典型結構。
* 為了節約計算時間,重新劃分網格,網格大小改為50mm,保持原來結構中共節點狀態;
* 長桁、肋板與蒙皮使用鉚釘(PLINK)連接;
* 增加一個集中質量點,使用One to mutiple constraint 將節點與壁板結構連接;
* 地面使用剛性殼單元,約束重心的6個自由度;
* 給定整體Z向的速度和重力加速度;
* 接觸:結構與地面的主從接觸;自接觸;邊對邊接觸;長桁與蒙皮接觸。
LS-DYNA 官方資料 (接觸 墜撞 復合材料 ALE MPP 預應力 固體單元算法)
Contact Overview in LS-DYNA
Overview_Contact_in_LS_DYNA.pdf
General Modeling Guidelines for Crash Analysis in LS-DYNA
LS-DYNA_guidelines__General_Modeling_Guidelines_for_Crash_Analysis.pdf
Composite Materials Guidelines LS-DYNA?
LS-DYNA_Guidelines__Composite_Materials.pdf
ALE Overview LS-DYNA?
Overview_ALE_in_LS_DYNA.pdf
MPP features (decomposition, pfile, etc.) in LS-DYNA?
Training_LS-DYNA_MPP.zip
Preloads in LS-DYNA?
bolt_preload3.ppt
Review of Solid Element Formulations in LS-DYNA?
Solid_Element_Formulation_Overview.pdf
展開 高應變速率和準靜態力學拉伸性能有什么不同?如何準確選擇測試設備?
就像飛機在服役過程中結構可能會遭受鳥撞、應急墜撞等沖擊載荷的作用,如飛機機頭和機翼結構是飛鳥、冰雹等外來物沖擊的密切關注部位,飛機機體下部結構則需進行抗墜撞設計以提高其適墜性。飛機結構在沖擊載荷作用下,材料的力學行為相較準靜態加載需考慮應變率效應的影響,即隨著加載應變率的提高,材料往往呈現出一定的應變率敏感性。以往研究表明,高強度材料的強度極限和失效應變等參數隨著應變率的提高會發生顯著變化,因此,為準確進行飛機結構的抗沖擊設計和分析,需通過試驗手段獲得材料的動態力學性能參數。
一般而言,應變率范圍10-1s-1~103s-1為中低應變率狀態,處于該范圍左右兩端之外的則分別為準靜態和高應變率狀態。需要說明的是在不同的應變率范圍,需匹配不同的試驗設備進行力學性能測試,如圖1所示,如準靜態范圍一般通過常規的靜態試驗機,中低應變率范圍則一般通過高速液壓伺服試驗機,而高應變率范圍則一般采用霍普金森桿試驗裝置。相較而言,中低應變率范圍內的材料動態力學性能測試方法尚沒有準靜態和高應變率下的測試方法成熟,主要體現為基于高速液壓伺服試驗機的材料中低應變率動態拉伸試驗相對較少,在關鍵試驗參數測試、試驗數據處理等方面有待進一步形成共識。
圖1 典型材料在不同應變率范圍的試驗裝置
高速拉伸試驗機
霍普金森桿
材料的動態應變測試
材料力學性能試驗中應變測試的常規方法包括應變電測法和引伸計測量方法。但受限于常規應變片使用量程的限制,無法測量材料的塑性變形全過程。而材料動態拉伸試驗為瞬態破壞過程,傳統機械引伸計易發生損壞也不適用。因此,在材料動態拉伸試驗中,常規的接觸式應變測試手段無法適用。
展開 
淺談沖擊動力學!
圖 艦船碰撞
圖 飛機墜撞
每年全球出現數百起軍民機墜撞事故。據統計,民機墜撞的死亡率高達46%。
圖 火車碰撞
2011年7月23日20時30分05秒,兩輛高鐵在溫州境內發生追尾事故,造成40人死亡、172人受傷,直接經濟損失1.94億元。
圖 哥倫比亞號航天飛機失事
2003年1月16日,哥倫比亞號航天飛機失事,七名航天員喪生。
原因是火箭燃料箱的隔熱泡沫脫落時撞擊了航天飛機的左機翼,導致左機翼被撞出一個25公分開口。航天飛機重返大氣層時,超高溫氣體得以從裂隙處進入"哥倫比亞"號機體,造成航天飛機解體。
圖 衛星碰撞
2009.02.10,美國一顆商用通信衛星與俄羅斯一顆報廢軍用通信衛星在太空碰撞,兩顆衛星均完全損毀,產生約12,000個太空垃圾。
圖 911事件
2001年9月11日,美國遭遇了迄今為止人類歷史上最為嚴重的恐怖襲擊。紐約五角大樓先后遭到恐怖主義分子劫持的波音757、767飛機猛烈撞擊,導致世貿雙塔轟然倒塌,共造成3000多人死亡和失蹤。
圖 核彈爆炸
1945年,美國在日本廣島和長崎投放兩顆原子彈,原子彈爆炸導致數十萬人死亡,兩座城市幾乎夷為平地。
圖 隕石撞地球
6500萬年前一顆直徑10千米的隕石撞擊地球,導致恐龍滅絕。
據相關專家估計,直徑在一二百米的隕石會造成毀滅性的氣候巨變,造成至少90%的人類死亡。
五、沖擊動力學在工程上的應用
沖擊動力學在日常生活中,也得到廣泛應用。在民用領域,主要應用于生產;而在軍事應用領域主要用于破壞或防護。
展開 復合材料波紋梁盒段耐撞性的數值模擬
從而說明采用參數等效的方法可以得到復合材料結構耐墜撞性設計中需要的數據
復合材料波紋梁盒段耐撞性的數值模擬.pdf
Workbench關于鋸齒波沖擊分析
航空機載設備都會對沖擊作出要求,按照RTCAD0-160G 第七章工作沖擊與墜撞安全要求后峰鋸齒波脈沖。一般采用瞬態響應計算模塊Transient Structural,計算沖擊時域響應,設置時間步長與計算時間長度、各階模態阻尼比,但瞬態響應載荷步中的子步數量過多,需要的時間比較長,而且我在求解時總是提示時間過長而中斷。(我對瞬態分析的理解是每個子步都會按靜態來求解一次,所以耗費時間比較長,不知道是否是這樣)
后來換了一種方法,將沖擊曲線轉換為等效響應譜,用響應譜模塊進行分析,但沖擊曲線轉換成等效響應譜是在一本書里看到的,使用ansys 命令流做,對此不是太了解,有些知其然不知其所以然。不知道大佬們一般怎么處理這種分析的
sawtooth.txt
展開 專業團隊代做CAE、CFD、ANSYS、Fluent、ABAQUS、ADAMS仿真代做,仿真分析代做
7、LS-DYNA:進行各種顯式動力學、碰撞、墜撞、流固耦合等。
8、Isight:集成各類軟件進行優化分析。
9、 MATLAB:于工程計算、控制設計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等。
10、 ProE、 CATIA、UG、Solidworks、Geomagic、Imageware、:產品設計、三維建模、抄數、逆向、模型修復、三維轉二維、二維轉三維等。
11、ICEM、Gambit/hymermesh:網絡劃分
12、其他軟件:Icepak、Star-ccm+、Nastran、Phoenics、Deform等
專業團隊代做CAE、CFD、ANSYS、Fluent、ABAQUS、ADAMS仿真代做,仿真分析代做
7、LS-DYNA:進行各種顯式動力學、碰撞、墜撞、流固耦合等。
8、Isight:集成各類軟件進行優化分析。
9、 MATLAB:于工程計算、控制設計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設計與分析等。
10、 ProE、 CATIA、UG、Solidworks、Geomagic、Imageware、:產品設計、三維建模、抄數、逆向、模型修復、三維轉二維、二維轉三維等。
11、ICEM、Gambit/hymermesh:網絡劃分
12、其他軟件:Icepak、Star-ccm+、Nastran、Phoenics、Deform等
北京·2019年3月LS-DYNA在航天航空領域專題研討會
在航空領域:飛機鳥撞、航空發動機鳥撞、航空發動機葉片包容性及整機傳力、飛機墜撞、飛機水上迫降、駕駛艙微爆及座椅彈射、阻力傘等;
航天飛機外大氣層高超音速飛行
飛機水上迫降
研討會日程:
發動機異物損傷;LS-DYNA 在航空航天方面的應用主要體現在如下幾個方面:
飛機部件及發動機鳥撞模擬;
發動機葉片包容性分析;
飛機結構防碰撞性;
沖擊爆炸及動態載荷;
目標侵徹與毀傷;
火箭級間分離模擬;
宇宙垃圾碰撞;
星際探測、飛行器姿態控制;
特種復合材料設計;
航空航天器零部件制造工藝仿真及優化;
爆炸螺栓;
返回艙著陸及返回艙減速傘;
水下潛射;
火箭水上發射
1400m/s的彈頭穿過鋼板
降落傘展開
時間:2019年3月21日,共1天
地點:北京,北京理工大學國際中心 三層第二會議室
地址:北京市海淀區中關村南大街5號北京理工大學校內
講師簡介:
王強,2013年于上海大學獲得固體力學專業碩士學位,其后一直在相關CAE咨詢公司從事LS-DYNA軟件的技術支持及工程咨詢項目服務。在ALE,S-ALE,ICFD,CESE,DEM,SPG,SPH,CPM,熱分析,隱式分析,用戶自定義材料,用戶自定義載荷和MPP等技術方面的應用具有深刻的理解,已經為中國的LS-DYNA客戶提供超過2000多個技術支持問題解決,同時在整車被動安全,航空發動機鳥撞,機匣葉片包容及整機傳力,飛機風擋玻璃及機翼鳥撞,飛機水上迫降,返回艙著陸,直升機座椅吸能,星箭分離,減速傘折疊及展開全過程,安全氣囊及安全帶對標等方面具有相應項目分析經驗。
展開 行業應用方案 | 顯式跌落分析
一、3C產品
手機跌落
家電產品跌落
電腦、服務器跌落
顯示屏跌落
帶包裝/保護殼跌落
PCB板跌落
鼠標跌落
相機跌落
智能手表跌落
二、航空航天
直升機/無人機等墜撞
飛機陸上/水上迫降
衛星陸上/水上回收
降落傘仿真
空投過程仿真
鳥撞分析(擴展應用)
客艙設計
復合材料設計
三、交通運輸
電池包跌落
BMS跌落
商用車A柱碰
船舶入水、海浪砰擊
集裝箱貨物
四、國土安全
侵爆仿真
核燃料容器跌落
核電設施抗撞擊
混凝土防護設計
五、醫療、其他
醫療設備跌落
專用工具跌落
防護網設計
防護頭盔
Ansys LS-DYNA顯式有限元及相關技術是解決跌落沖擊問題的最佳方案
一般情況下
展開 
Altair 2014技術大會
日程安排
7月10日 第一天
9:00-12:30
大會開幕及特邀主題演講
lAltair高層闡述公司發展戰略及最新技術應用展示
lAltair特邀技術專家CAE仿真技術經驗分享
lAltair合作伙伴合作成果介紹
13:30-17:30
技術專題1
求解器應用技術
l結構分析
l瞬態非線性技術
lCFD及流固耦合
l多體動力學分析
技術專題2
優化技術與創新設計
lInspire創意設計
l減重/多方案設計
l復合材料優化設計
l多學科優化
技術專題3
高性能計算與仿真云技術
lHPC最佳實踐
l企業CAE私有云:業務驅動及技術架構
技術專題4
電磁場仿真技術
lFEKO7.0新功能
l天線分析及設計解決方案
l復雜建模及仿真技術
l天線匹配網絡快速設計
18:30-20:30
晚宴
7月11日 第二天
9:00-12:30
行業專場A
航空航天與國防重工
l結構減重及性能優化
l鳥撞/墜撞及安全性
l復合材料設計
l天線雷達等電磁場仿真
行業專場B
汽車與重型機械
l碰撞/氣囊及安全性
lNVH分析
l結構強度及性能優化
l疲勞分析
行業專場C
電子與消費品
l電磁場分析
l跌落及抗沖擊
l熱及流體力學分析
l減重/抗震及性能優化
行業專場D
FEKO行業應用
l天線設計
l散射特性分析
l電磁兼容分析
l天線罩設計及性能分析
l生物電磁分析
13:30-16:00
主題演講
l創新的產品設計流程
l智能的多物理場仿真解決方案
l高效的企業級協同仿真
16:30-17:30
大會閉幕與頒獎
報名方式
會務費:普通參會代表RMB500元/人(含會議資料和會議用餐、不含住宿費)
優惠政策:Altair2014
展開 行業應用方案 | 顯式跌落分析
一
3C產品
手機跌落
家電產品跌落
電腦、服務器跌落
顯示屏跌落
帶包裝/保護殼跌落
PCB板跌落
鼠標跌落
相機跌落
智能手表跌落
二
航空航天
直升機/無人機等墜撞
飛機陸上/水上迫降
衛星陸上/水上回收
降落傘仿真
空投過程仿真
鳥撞分析(擴展應用)
客艙設計
復合材料設計
三
交通運輸
電池包跌落
BMS跌落
商用車A柱碰
船舶入水、海浪砰擊
集裝箱貨物
四
國土安全
侵爆仿真
LS-DYNA在航天航空領域專題研討會 西安站
在航空領域:飛機鳥撞、航空發動機鳥撞、航空發動機葉片包容性及整機傳力、飛機墜撞、飛機水上迫降、駕駛艙微爆及座椅彈射、阻力傘等;
航天飛機外大氣層高超音速飛行
飛機水上迫降
研討會日程:
時間
內容
13:30~15:00
1、固體發動機跌落
2、液體發動機晃動
3、減速傘展開
4、固體燃料顆粒攪拌壓縮
5、分離螺母與防護應用案例研討
15:00~16:00
自由討論
LS-DYNA 在航空航天方面的應用主要體現在如下幾個方面:
?飛機部件及發動機鳥撞模擬
展開 設計仿真 | 海克斯康助力eVTOL革命:多學科仿真技術引領空中交通新時代
海克斯康 eVTOL方案: 機身仿真
海克斯康 eVTOL解決方案,可以解決的具體問題如下:
1、安全性
安全性是eVTOL的首要指標,在安全性方面,海克斯康的解決方案可以解決的問題包括:
? 約束保護系統性能分析-人與貨物
? 耐撞結構設計與仿真
? 破損區域,能量吸收結構優化
? 虛擬跌落測試
? 鳥撞模擬
? 墜撞后引發的火災模擬
? 分布式推進和線控飛行系統設計
2、可靠性
eVTOL快速周轉的要求,意味著在運行停留期間沒有時間進行詳細的檢查或維護,因此車輛必須能夠長期持續運行,具有高可靠性。在可靠性方面,海克斯康的解決方案可以解決的問題包括:
? 耐久性周期模擬
? 生命周期疲勞仿真
? 維修和大修時間表
? 組件更換間隔
? 先進材料發展,復合材料疲勞分析
? 電池模擬
? 數據管理
3、結構設計&輕量化
目前的旋翼飛機對于垂直起降作業來說太重了,要滿足行業需求,就需要開發先進材料和使用優化技術。海克斯康的解決方案可以提供:
? 創成式設計與制造仿真
? 結構布局驗證(GFEM, Pre-CAD)
? 復合材料強度分析
? 增材制造(復合材料及金屬)
? 材料生命周期管理
? 智能工廠-數字線程-工業
4、聲學
eVTOL需要不分晝夜地在人口稠密地區飛行,噪聲污染是一個社會關注的問題,降低垂直起降飛行器的噪聲水平是獲得廣泛接受的關鍵考慮因素。
展開