飞行器折叠尾翼的弹性动力学有限元数值分析

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折叠翼设计技术在飞行器类武器装备中具有解决几何空间矛盾的技术优势,得到了越来越多的应用。折叠翼的机械设计原理及其工作的可靠性需要细致的计算分析技术支持,获得对过程的认识并对技术参量进行定量评估。 有限元素法已成为工程设计中不可或缺的重要技术手段,在大型结构作用力分析、变形分析、失效分析、动力学分析、传热分析、电磁场分析、流体流动分析等方面扮演着越来越重要的角色。随着计算机技术的飞速发展,有限元素法及其技术在工程设计中的应用更加广泛。 本文运用大型有限元CAE软件ANSYS和LS-DYNA3D对某具体飞行器水平折叠尾翼的机构运动进行了细致的有限元建模和动力学计算分析,运用LSPOST对计算结果进行了详细的后处理,运用可视化技术对数值分析结果进行了图形及曲线描述。获得了对该机构弹性动力学运动过程的数值模拟及动力学过程的数值可视化再现,并运用刚体动力学方法对有限元数值模拟结果进行了对比分析。在此基础上,对折叠翼面机构各构件在弹性动力学运动过程中的工作应力水平给予了分析与评估。 本文还对弹性动力学有限元数值计算过程中遇到的若干技术细节进行了深入分析与探讨。这包括质量缩放技术对时间步长的影响、单位制对计算速度的影响以及单元刚度单点数值积分的沙漏模态控制技术等。
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