检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2016年第4期35卷 56-61页

作者：杨刚傅奕轲郑建民胡德安湖南大学机械与运载工程学院特种装备先进技术与仿真教育部重点实验室长沙410082

为了解决传统基于网格的数值方法在模拟线性聚能射流问题时因大变形而导致网格畸变使计算难以进行的问题,通过自编程实现的光滑粒子法(SPH)对不同药型罩线性聚能装药射流形成及其侵彻金属靶板的过程开展了数值模拟研究,所实现的算法可... 详细信息

为了解决传统基于网格的数值方法在模拟线性聚能射流问题时因大变形而导致网格畸变使计算难以进行的问题,通过自编程实现的光滑粒子法(SPH)对不同药型罩线性聚能装药射流形成及其侵彻金属靶板的过程开展了数值模拟研究,所实现的算法可以为线性聚能射流数值模拟研究提供新途径。所开展的研究首先基于已有的线性聚能射流试验模型进行模拟分析,采用SPH方法有效实现了线性聚能射流的形成过程,数值模拟获得的射流头部速度与试验比对误差在10%以内。然后建立了装药质量、药型罩质量和装药横截面宽度相同的前提下不同药型罩线性聚能射流模型,数值模拟获得不同药型罩形成的射流特征以及侵彻金属靶板的开口宽度和侵彻深度随时间的变化规律。研究得到的不同药型罩线性聚能射流形成及后效侵彻规律可为线性聚能射流的设计提供参考。

关键词：光滑粒子法聚能射流侵彻数值模拟

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含铝炸药在混凝土介质中爆炸响应的FE-SPH算法模拟研究

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振动与冲击 2016年第1期35卷 28-33,39页

作者：杨刚郑建民胡德安湖南大学机械与运载工程学院特种装备先进技术与仿真教育部重点实验室长沙410082

采用自编程实现的二维轴对称FE-SPH耦合算法对含铝炸药在混凝土介质中的爆炸响应过程进行模拟研究。含铝炸药的爆炸过程采用JWL方程结合Miller反应率方程来描述,同时采用粒子接触算法避免爆炸响应后转化的SPH粒子点间形成堆积及非物理... 详细信息

采用自编程实现的二维轴对称FE-SPH耦合算法对含铝炸药在混凝土介质中的爆炸响应过程进行模拟研究。含铝炸药的爆炸过程采用JWL方程结合Miller反应率方程来描述,同时采用粒子接触算法避免爆炸响应后转化的SPH粒子点间形成堆积及非物理穿透。对不同含铝量的高能炸药在不同埋深下爆炸响应过程进行模拟,通过对混凝土的毁伤及预设动能杆的运动分析,结果表明,所实现的FE-SPH耦合算法能够稳定再现含铝炸药爆炸对混凝土介质的破坏响应过程,并且响应的特征参量也与实验数据吻合。

关键词：含铝炸药爆炸 FE-SPH耦合方法数值模拟

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竖直通风管道内颗粒物沉积数值仿真研究

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计算机仿真 2016年第11期33卷 194-198页

作者：安朴艳庄晨胡德安湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室湖南长沙410082

针对颗粒物在通风管道内的沉积导致室内空气污染的问题，为了明确沉积颗粒的运动规律，采用湍流雷诺应力模型和拉格朗日随机轨道模型，对竖直通风管道内粒径为5—200μm的颗粒运动和沉积特性进行了数值仿真，分析了风速、流动方向、重... 详细信息

针对颗粒物在通风管道内的沉积导致室内空气污染的问题，为了明确沉积颗粒的运动规律，采用湍流雷诺应力模型和拉格朗日随机轨道模型，对竖直通风管道内粒径为5—200μm的颗粒运动和沉积特性进行了数值仿真，分析了风速、流动方向、重力和升力对颗粒沉积的影响。结果表明：对于粒径小于80μm的颗粒，风速越大沉积速度越小，流动方向、重力和升力对沉积影响极小；对于粒径大于80μm的颗粒，风速对沉积速度影响较小，向下流的沉积速度大于向上流的，重力使沉积速度减小，升力使沉积速度增加。研究结果为管道清洗、颗粒沉积控制及提高室内空气品质提供了理论依据和参考。

关键词：通风管道颗粒物沉积沉积速度数值仿真

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一种移动机器人自主避障与导航方法

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机械科学与技术 2016年第6期35卷 939-945页

作者：储星文桂林卢远志湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室长沙410082

提出了一种移动机器人的避障与导航方法。该方法充分考虑了人类感知、推理和决策的不确定性以及人类避障与导航的特点,基于云模型构建了一种同时具备随机性和模糊性的高鲁棒性的拟人决策算法,主要包括障碍物避让规则库、目标吸引规则库... 详细信息

提出了一种移动机器人的避障与导航方法。该方法充分考虑了人类感知、推理和决策的不确定性以及人类避障与导航的特点,基于云模型构建了一种同时具备随机性和模糊性的高鲁棒性的拟人决策算法,主要包括障碍物避让规则库、目标吸引规则库、方位偏差和距离前件正态云模型、转角后件正态云模型以及通行函数的设计,提高了移动机器人的人工智能水平,从而降低了系统对传感器和执行器性能的苛刻要求。通过理论分析计算和建模仿真试验,验证了所提出新方法的有效性。

关键词：移动机器人避障导航云模型决策

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粮库气力输送机供料器设计与优化

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计算机仿真 2016年第2期33卷 254-260页

作者：文桂林何智翔卿启湘邹伟生湖南大学特种装备先进技术与仿真教育部重点实验室长沙410082 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

粮库气力输送系统中,底部供料器是影响整个气力输送性能的主要因素,目前用于输送的供料器结构设计大多数靠经验而来,其结构参数并非最优化,且存在质量流量低,物料速度过小,导致输送距离不够。针对这些问题,通过气力输送机理分析,基于气... 详细信息

粮库气力输送系统中,底部供料器是影响整个气力输送性能的主要因素,目前用于输送的供料器结构设计大多数靠经验而来,其结构参数并非最优化,且存在质量流量低,物料速度过小,导致输送距离不够。针对这些问题,通过气力输送机理分析,基于气固两相流理论以及Ansys-Fluent离散模型对出气口与进料口面积比、出气口与进料口中心距、落料口直径等影响底部供料器性能的敏感参数进行了仿真计算。当中心距为140mm,面积比为1:3,落料口直径为120mm,物料输送轨迹较好,出料口颗粒速度可达到62.8m/s,质量流量为21.3kg/s,最高产能可达到40t/h。针对现有市场上通用底部供料器输送速度不高,产能不够等问题,提出了一种可控制落料口物料流量的开闭式供料器。开闭式供料器工作时,混合室和管道内流场稳定,物料颗粒输送轨迹平稳,无回流现象;当落料口全开时,出料口颗粒速度可达到76.3m/s,质量流量为28.2kg/s,最高产能可达到60t/h,大幅度提高了底部供料器供料性能,且能通过开闭式供料器的调节手柄来调节物料质量流量,适应不同产能需求。

关键词：气力输送机供料器模型结构优化

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一种光滑扩展EFG方法在裂纹问题中的应用

一种光滑扩展EFG方法在裂纹问题中的应用

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无网格粒子类方法进展与应用研讨会

作者：王毅刚胡德安杨刚韩旭湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室

提出了一种光滑扩展EFG方法并应用于裂纹问题分析。采用满足Kronecker delta性质的MK插值方法取代了MLS插值方法,可以直接施加必要边界条件。引入了光滑应变技术,采用基于光滑网格的积分替换了传统的基于背景积分网格的高斯积分。由于... 详细信息

提出了一种光滑扩展EFG方法并应用于裂纹问题分析。采用满足Kronecker delta性质的MK插值方法取代了MLS插值方法,可以直接施加必要边界条件。引入了光滑应变技术,采用基于光滑网格的积分替换了传统的基于背景积分网格的高斯积分。由于在积分中不需要映射,不规则形状的光滑网格对精度没有较大的影响,所以在裂纹尖端附近可以更容易地增加光滑积分网格的密度来提高计算结果的精度。讨论了应变光滑方法对于裂纹尖端应力场的影响,并通过算例研究了不同的光滑积分网格划分方法对于应力强度因子计算的影响。数值算例表明光滑扩展EFG方法在二维裂纹问题中是一种有效的稳定的方法。后续工作会将此种方法应用到裂纹交叉、分裂及三维问题中。

关键词：光滑扩展EFG 应变光滑 MK插值方法裂纹断裂应力强度因子

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三维自适应FE-SPH耦合算法在多层间隔金属靶侵彻问题中的应用

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爆炸与冲击 2015年第3期35卷 416-422页

作者：胡德安孙占华朱婷湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室 94647部队

鉴于有限元算法不能有效地模拟侵彻过程所产生的金属碎片,本文中基于三维自适应FE-SPH耦合算法的基本理论,自主开发了模拟多层间隔金属靶侵彻问题的三维FE-SPH耦合计算程序。该程序采用四面体单元对多层间隔金属靶侵彻模型进行初始离散... 详细信息

鉴于有限元算法不能有效地模拟侵彻过程所产生的金属碎片,本文中基于三维自适应FE-SPH耦合算法的基本理论,自主开发了模拟多层间隔金属靶侵彻问题的三维FE-SPH耦合计算程序。该程序采用四面体单元对多层间隔金属靶侵彻模型进行初始离散,计算过程中,当四面体单元等效塑性应变超过某一设定值时,单元自动转化为SPH粒子,并引入有限单元-粒子接触算法和耦合算法,实现大变形和破碎区域采用SPH方法计算,克服有限元法单元畸变存在的问题。多层间隔靶侵彻算例分析表明,三维FE-SPH耦合计算程序采用等效塑性应变作为转化判据计算结果较稳定,并且能够有效地再现侵彻过程中所产生的碎片,能够模拟侵彻碎片对后层靶的毁伤效应。

关键词：爆炸力学 FE-SPH耦合算法侵彻等效塑性应变多层间隔金属靶

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一种光滑扩展EFG方法在裂纹问题中的应用

一种光滑扩展EFG方法在裂纹问题中的应用

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第一届无网格粒子类方法进展与应用研讨会

作者：王毅刚胡德安杨刚韩旭湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室湖南长沙

提出了一种光滑扩展EFG方法并应用于裂纹问题分析。采用满足Kronecker delta性质的MK插值方法取代了MLS插值方法，可以直接施加必要边界条件。引入了光滑应变技术，采用基于光滑网格的积分替换了传统的基于背景积分网格的高斯积分。

关键词：光滑扩展EFG 应变光滑 MK插值方法裂纹断裂应力强度因子

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基于概率与区间的盾构机云腿混合可靠性分析

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计算机仿真 2015年第2期32卷 241-245,336页

作者：熊文文刘杰卿启湘金秋谈湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室湖南长沙410082

针对大型复杂装备盾构机结构强度可靠性设计问题,选取其关键部件云腿结构作为研究对象。由于结构系统存在失效性,使可靠性受到影响。提出利用区间数学理论、区间退化理论和可靠性设计方法,将盾构机云腿参数的不确定参量的概率密度函数... 详细信息

针对大型复杂装备盾构机结构强度可靠性设计问题,选取其关键部件云腿结构作为研究对象。由于结构系统存在失效性,使可靠性受到影响。提出利用区间数学理论、区间退化理论和可靠性设计方法,将盾构机云腿参数的不确定参量的概率密度函数相关参数作为区间数。并考虑到云腿最易失效模式为强度失效,而强度表达式为高非线性,很难求解。利用一次二阶矩方法得出盾构机云腿强度的概率分布带区间的可靠性设计模型,提出了一种新的盾构机云腿可靠性设计思路。讨论了参数区间不确定水平对盾构机云腿可靠性的影响。结果表明,改进方法适合工程应用,对原始数据要求较低,为缺少试验数据的盾构机云腿结构可靠性分析提供了一种有效分析方法。

关键词：盾构机云腿概率分布区间数学区间退化可靠性分析

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结构模糊可靠性分析方法的泛灰求解

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应用数学和力学 2015年第3期36卷 285-293页

作者：刘杰卿启湘张青春陈小月汽车车身先进设计制造国家重点实验室(湖南大学) 长沙410082 特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室(湖南大学) 长沙410082 聊城职业技术学院山东聊城252000

针对现有的基于区间求解结构模糊可靠度方法的缺陷,提出了一种新的求解结构模糊可靠度方法.该方法利用泛灰数描述与结构基本变量概率分布相关的不确定参数,并将这些泛灰数引入到结构模糊可靠度计算中,得出了较为精确的结构可靠度计算结... 详细信息

针对现有的基于区间求解结构模糊可靠度方法的缺陷,提出了一种新的求解结构模糊可靠度方法.该方法利用泛灰数描述与结构基本变量概率分布相关的不确定参数,并将这些泛灰数引入到结构模糊可靠度计算中,得出了较为精确的结构可靠度计算结果.数值算例表明,该方法得到的结构可靠度区间更窄,实现了利用较少的信息量得到较精确的可靠度计算结果,相比传统的结构模糊可靠度计算方法能提供更多、更精确的关于结构安全程度的有用信息.

关键词：区间泛灰数结构可靠性模糊可靠性不确定性参数

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