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军用越野车车体在空投着陆过程的有限元分析
| 论文题名： | 军用越野车车体在空投着陆过程的有限元分析 |
| 关键词： | 军用越野车;空投着陆;有限元分析;显式动力学 |
| 摘要： | 本文以重装空投技术的发展为研究背景，利用自主创建的军用越野车车体有限元模型为研究对象，结合显式动力学分析方法，从着陆速度、着陆角度和着陆地面地质属性三个角度，对车体模型进行了22次复杂工况的有限元分析。总结出三种因素对越野车车体空投着陆过程的影响特点,对真实车辆空投着陆过程提出建议，同时对车体容易损坏的部件提出改进方案，降低车辆空投着陆后的损坏程度，提高使用效率。 论文的主要研究内容如下: (1)根据选定车型，对军用越野车车体三维模型进行创建。从有限元网格划分、材料属性定义、边界条件约束和载荷设置等多方面，对车体模型进行空投工况的设定，得到军用越野车车体——地面有限元模型。 (2)将地面模型先设置为刚体，利用刚性地面着陆这种极限工况，结合冲击碰撞评价标准和实车试验数据，验证了车体有限元模型的有效性。通过改变着陆速度(6m/s、8m/s、10m/s)和着陆角度(0°、10°、20°),对车体在刚性地面的着陆情况进行了9次仿真,结合实际情况，对车体着陆过程中速度和角度的控制提出以下建议:车体空投着陆在刚性地面，垂直方向速度应该控制在10m/s以内，着陆角度控制在10°以内。 (3)利用Drucker-Prager和Mohr-Coulomb本构模型，对沙土和泥土地面有限元模型进行创建，分别进行6次空投着陆仿真(不包含着陆角度为20°的工况)。将车体以相同速度和相同角度着陆在三种地面的仿真数据进行对比，分析出三种地面地质属性对越野车车体空投着陆的影响:泥土地面对车体着陆过程的缓冲效果最好、沙土地面次之、刚性地面缓冲效果最差。 (4)综合全部工况仿真结果，找出了车体在空投着陆过程中容易发生损坏的部件，对该部件进行了结构、尺寸和材料改进，从等效应力、等效应变和质心加速度三个方面对改进方案进行考量，保证改进后的部件满足车体空投着陆要求。 |
| 作者： | 杨旭 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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