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基于Timoshenko梁模型的变截面体心立方梯度点阵结构力学特性研究
1
作者 杨鄂川 谭成帅 +3 位作者 马婧华 李映辉 覃亮 孔垂建 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期401-410,共10页
针对由变截面杆构成的体心立方(Body-Centered Cubic, BCC)梯度点阵结构,推导了BCC线性变截面弯折杆弯矩的分布表达式,应用于Timoshenko梁理论,得到了梯度点阵结构的力学特性参数化理论预测模型;采用六面体实体单元建立了BCC变截面单胞... 针对由变截面杆构成的体心立方(Body-Centered Cubic, BCC)梯度点阵结构,推导了BCC线性变截面弯折杆弯矩的分布表达式,应用于Timoshenko梁理论,得到了梯度点阵结构的力学特性参数化理论预测模型;采用六面体实体单元建立了BCC变截面单胞单元和梯度点阵结构的有限元模型,完成了仿真分析,验证了理论预测模型的有效性.对于梯度点阵结构则采用3D打印技术并选择316L金属粉末制备试样,开展了准静态压缩力学试验,同时也完成了同样工况下的有限元仿真分析,验证了Timoshenko梁模型对于长径比10以下梯度点阵结构力学特性研究的适用性,最后通过理论模型讨论了不同长径比、单胞尺寸、单胞数量和梯度方向等各种梯度点阵结构力学特性的变化规律.研究结果表明:对于线性变截面弯折杆,文中所推导的弯矩分布更加精确,能有效降低理论解的误差;采用本文中的理论预测模型,若长径比在3.5~8.7区间内,BCC变截面单胞单元及梯度点阵结构的等效弹性模量解的误差在3%以内. 展开更多
关键词 梯度点阵结构 力学特性 TIMOSHENKO梁 理论预测
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弯道车辆自适应巡航横纵向跟踪控制
2
作者 欧健 马帅 +1 位作者 韩先胜 杨鄂川 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第6期63-72,共10页
针对车辆在弯道工况下的跟踪控制问题,提出一种适用弯道工况的自适应巡航(ACC)控制系统。针对复杂的道路情况,将ACC系统划分为定速巡航、跟随、避撞3种模式;设计基于PID定速巡航模式,基于模型预测算法(MPC)的纵向速度跟踪控制器,设计考... 针对车辆在弯道工况下的跟踪控制问题,提出一种适用弯道工况的自适应巡航(ACC)控制系统。针对复杂的道路情况,将ACC系统划分为定速巡航、跟随、避撞3种模式;设计基于PID定速巡航模式,基于模型预测算法(MPC)的纵向速度跟踪控制器,设计考虑纵向车速的横向路径控制器,引入横向与纵向安全指数,实现车辆横向与纵向运动的跟踪控制;通过Matlab/Simulink和Carsim搭建仿真平台,设计4种仿真工况验证所设计跟踪控制器的有效性。仿真结果表明:所设计的横纵向跟踪控制器能跟踪期望的轨迹,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 自适应巡航 弯道工况 速度跟踪 路径跟踪 MPC算法
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汽车转向盘角阶跃输入下的瞬态响应仿真分析与优化 被引量：7
3
作者 杨鄂川 王滕 +2 位作者 张勇 邓国红 欧健 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期165-171,共7页
汽车转向盘输入下的瞬态响应特性是评价操纵稳定性的一项重要内容.针对某车型在实际开发过程中出现的角阶跃输入下瞬态响应反应时间滞后的问题,通过采用多体动力学方法,建立了刚柔耦合仿真模型,对比了多种因素对该车角阶跃输入下瞬态响... 汽车转向盘输入下的瞬态响应特性是评价操纵稳定性的一项重要内容.针对某车型在实际开发过程中出现的角阶跃输入下瞬态响应反应时间滞后的问题,通过采用多体动力学方法,建立了刚柔耦合仿真模型,对比了多种因素对该车角阶跃输入下瞬态响应反应时间的灵敏度,最终决定采用改变轮胎的侧偏刚度和调整质心的方案.对改进后的样车进行道路试验,结果表明瞬态响应反应时间有较大改善. 展开更多
关键词 刚柔耦合 瞬态响应 阶跃输入 仿真试验
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含轴向运动效应的裂纹梁横向振动频率研究 被引量：8
4
作者 杨鄂川 秦营 +1 位作者 赵翔 李映辉 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2016年第1期74-80,共7页
针对含轴向运动效应开口裂纹梁,借助裂纹梁连续等效刚度模型,将裂纹效应引入轴向运动梁的横向振动方程.应用传递矩阵法推导了求解其振动频率的特征方程,计算得到裂纹和运动参数连续变化情况下梁的一阶和二阶固有频率数值解.对裂纹和轴... 针对含轴向运动效应开口裂纹梁,借助裂纹梁连续等效刚度模型,将裂纹效应引入轴向运动梁的横向振动方程.应用传递矩阵法推导了求解其振动频率的特征方程,计算得到裂纹和运动参数连续变化情况下梁的一阶和二阶固有频率数值解.对裂纹和轴向运动参数对梁的振动频率的联合影响机理进行了分析,研究表明,对于梁的一阶和二阶固有频率,轴向运动速度和裂纹深度具有耦合作用效应.裂纹加深使得由轴向速度带来的频率衰减加速;同时,速度提升导致由裂纹引起的频率衰减变得更加剧烈.相较于二阶频率,耦合作用效应对于一阶频率表现得更加显著. 展开更多
关键词 裂纹梁 轴向运动梁 横向振动 振动频率
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行星伞齿轮闭塞成形模拟分析及试验研究 被引量：4
5
作者 杨鄂川 康凤 +3 位作者 宁海青 胡传凯 舒大禹 林军 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第15期97-100,共4页
以行星伞齿轮为对象,研究了冷闭塞成形的工艺特点,并分析了该零件的工艺性,模拟了闭塞成形齿轮的整个过程。结果表明:当成形结束时,坯料能够完全充满模具型腔内各个部分,齿顶圆角饱满,没有塌角、折叠、裂纹缺陷。并以下凹模为例,研究了... 以行星伞齿轮为对象,研究了冷闭塞成形的工艺特点,并分析了该零件的工艺性,模拟了闭塞成形齿轮的整个过程。结果表明:当成形结束时,坯料能够完全充满模具型腔内各个部分,齿顶圆角饱满,没有塌角、折叠、裂纹缺陷。并以下凹模为例,研究了模具的受力情况。通过工艺试验,验证了模拟分析结果,成形出精度高、质量优良的齿轮锻件,大幅降低了材料利用率。 展开更多
关键词 行星伞齿轮 闭塞锻造 有限元 模具
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基于等效刚度法的裂纹梁振动特性分析 被引量：4
6
作者 杨鄂川 李映辉 崔灿 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期145-150,共6页
针对含裂纹横向振动梁,采用包含裂缝位置及裂纹深度信息的裂纹梁等效弯曲刚度和等效剪切刚度模型,运用计算变截参数梁横向振动特性的半解析方法,计算了不同长高比的铁木辛柯梁在不同深度裂纹影响下的固有频率,将计算结果与有限元计算结... 针对含裂纹横向振动梁,采用包含裂缝位置及裂纹深度信息的裂纹梁等效弯曲刚度和等效剪切刚度模型,运用计算变截参数梁横向振动特性的半解析方法,计算了不同长高比的铁木辛柯梁在不同深度裂纹影响下的固有频率,将计算结果与有限元计算结果进行比较,验证了等效刚度模型的有效性,分析了裂纹对梁固有频率衰减的影响. 展开更多
关键词 裂纹梁 振动特性 等效刚度
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轿车车轮冲击试验仿真分析 被引量：3
7
作者 杨鄂川 刘伟 +1 位作者 欧健 邓国红 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第3期125-128,共4页
根据轿车车轮冲击试验要求,使用Hyper Mesh为前处理器,建立了包括冲头、车轮总成和试验台架在内的车轮冲击有限元模型。然后使用非线性有限元动力学分析软件LS-DYNA对车轮冲击过程进行仿真分析,得到了车轮各时刻的等效应变值和冲头的位... 根据轿车车轮冲击试验要求,使用Hyper Mesh为前处理器,建立了包括冲头、车轮总成和试验台架在内的车轮冲击有限元模型。然后使用非线性有限元动力学分析软件LS-DYNA对车轮冲击过程进行仿真分析,得到了车轮各时刻的等效应变值和冲头的位移变化曲线。通过仿真分析确定应变最大位置并在该区域内设置梁单元和应变片进行测量,模拟在冲击过程中的变形过程。通过比较有限元仿真与试验结果,确认了该有限元试验台架的有效性,对车轮的前期设计开发具有一定的指导意义和应用价值。 展开更多
关键词 车轮 冲击试验 动力学分析 有限元仿真
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基于综合平衡法的汽车防撞梁冲压工艺研究 被引量：1
8
作者 杨鄂川 邓国红 +1 位作者 欧健 刘雁冰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第11期114-117,共4页
以某车型前防撞横梁内板为研究对象,采用有限元方法分析了该零件冲压成形过程中的主要缺陷。针对影响其成形的主要因素(压边力、摩擦系数、模具间隙和冲压速度),设计了正交试验。基于综合平衡法,进行了工艺优化。制定出零件不破裂和起皱... 以某车型前防撞横梁内板为研究对象,采用有限元方法分析了该零件冲压成形过程中的主要缺陷。针对影响其成形的主要因素(压边力、摩擦系数、模具间隙和冲压速度),设计了正交试验。基于综合平衡法,进行了工艺优化。制定出零件不破裂和起皱时,回弹量最小、厚度减薄小的最优工艺参数。这对该零件的实际冲压工艺设计具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 正交实验 冲压成形 综合平衡法 数值模拟
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基于能量法的裂纹梁振动特性分析(英文) 被引量：1
9
作者 杨鄂川 李映辉 +1 位作者 赵翔 李亮 《机床与液压》 北大核心 2014年第12期34-39,共6页
研究了含常开裂纹梁的横向振动,基于断裂力学中的能量法,推导了裂纹梁基于能量分布的连续弯曲及剪切刚度表达式;而后基于矩阵传递法,计算了含裂纹Timoshenko梁的振动特性,分析了裂纹深度及位置等裂纹参数对固有频率衰减的影响,同时将计... 研究了含常开裂纹梁的横向振动,基于断裂力学中的能量法,推导了裂纹梁基于能量分布的连续弯曲及剪切刚度表达式;而后基于矩阵传递法,计算了含裂纹Timoshenko梁的振动特性,分析了裂纹深度及位置等裂纹参数对固有频率衰减的影响,同时将计算结果与有限元软件计算结果进行了比较,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 裂纹梁 振动特性 连续刚度
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行星伞齿轮闭塞精密成形技术 被引量：7
10
作者 杨鄂川 康凤 《重庆工学院学报（自然科学版）》 2008年第8期35-37,70,共4页
以行星伞齿轮为对象,研究了冷闭塞成形的工艺特点,分析了该零件的工艺特性,通过有限元数值模拟,再现了齿轮闭塞成形过程,分析了其应力应变及损伤情况,并以下凹模为例分析了模具的受力情况.
关键词 行星伞齿轮 闭塞成形 数值模拟
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陶瓷装甲材料抗侵彻性能的有限元分析 被引量：2
11
作者 杨鄂川 张凯 《重庆工学院学报（自然科学版）》 2008年第9期40-42,共3页
采用ANSYS/LS-DYNA有限元程序对钨杆弹侵彻陶瓷(YB-AD90陶瓷)厚靶和陶瓷复合靶(钢+陶瓷+钢)建立有限元模拟,并进行数值分析,采用2种弹型(平头弹和尖头弹)的穿甲弹分析了穿甲弹的侵彻深度与弹速、弹型及靶厚之间的关系.
关键词 有限元 侵彻 陶瓷
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车身扭转柔性对半挂汽车列车侧翻影响的仿真分析
12
作者 杨鄂川 刘广明 +1 位作者 陈毅挺 欧健 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2015年第4期5-10,37,共7页
首先建立牵引车和半挂车的刚性车身半挂汽车列车模型,然后考虑车身的扭转柔性,将牵引车和半挂车的簧载质量分为前、后两部分,并建立各部分相互作用的方程,从而建立柔性车身半挂汽车列车模型。在MATLAB软件中建立半挂汽车列车的仿真模型... 首先建立牵引车和半挂车的刚性车身半挂汽车列车模型,然后考虑车身的扭转柔性,将牵引车和半挂车的簧载质量分为前、后两部分,并建立各部分相互作用的方程,从而建立柔性车身半挂汽车列车模型。在MATLAB软件中建立半挂汽车列车的仿真模型,以横向载荷转移率和悬架侧倾角为判断指标,在角阶跃转向工况和鱼钩转向工况下分别对刚性车身和柔性车身半挂汽车列车模型进行仿真。对比仿真结果可知,车身的扭转柔性对半挂汽车列车的侧翻有较大影响。 展开更多
关键词 扭转柔性 横向载荷转移率 悬架侧倾角 仿真
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某特种车转向冲击噪声研究与分析
13
作者 杨鄂川 刘美志 +1 位作者 余雄鹰 欧健 《制造业自动化》 2015年第14期96-99,共4页
在某特种车样车试验中,转向行驶时车内出现冲击噪声,严重影响整车NVH特性。首先运用主观评价法判断前驱动转向系统为冲击异响的主要故障区域。而后,通过对前驱动转向系统关键部位进行振动信号采集,并结合声学传递路径分析法,初步确定了... 在某特种车样车试验中,转向行驶时车内出现冲击噪声,严重影响整车NVH特性。首先运用主观评价法判断前驱动转向系统为冲击异响的主要故障区域。而后,通过对前驱动转向系统关键部位进行振动信号采集,并结合声学传递路径分析法,初步确定了冲击噪声的激励源为前桥万向传动机构。运用多体运动学仿真方法,采用ADAMS软件对前桥万向传动机构进行了运动干涉分析,得出前轮转角大于等于19°时,前桥万向传动机构的确存在运动干涉现象,最终确定了冲击噪声的产生的机理,为后续进一步改进提供了可靠依据。 展开更多
关键词 特种车 转向 冲击噪声 传递路径分析法 运动学仿真
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含旋转运动效应裂纹梁横向振动特性的研究 被引量：7
14
作者 杨鄂川 李映辉 +1 位作者 赵翔 秦营 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1160-1165,共6页
针对开口裂纹作用下旋转运动欧拉-伯努力梁的振动特性进行了研究。文中使用裂纹梁连续等效刚度模型模拟裂纹效应,将含裂纹旋转运动梁视为弯曲刚度沿梁长度方向连续变化的梁,并应用传递矩阵法推导了求解其振动特性的特征方程。考虑不同... 针对开口裂纹作用下旋转运动欧拉-伯努力梁的振动特性进行了研究。文中使用裂纹梁连续等效刚度模型模拟裂纹效应,将含裂纹旋转运动梁视为弯曲刚度沿梁长度方向连续变化的梁,并应用传递矩阵法推导了求解其振动特性的特征方程。考虑不同裂纹深度和位置、不同旋转速度,分析了梁的一阶和二阶固有频率的变化情况。研究结果表明:旋转运动效应和裂纹效应并非独立影响梁的固有频率,两者间具有耦合作用效应;转速提升使由裂纹导致的频率衰减幅度变小,同时裂纹加深使得由速度升高带来的阶频提升更加显著;相比于二阶频率,耦合作用效应对于一阶频率更加显著。 展开更多
关键词 裂纹梁 旋转运动 横向振动 振动特性
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基于汽车稳定性控制系统的侧翻控制策略 被引量：10
15
作者 欧健 程相川 +2 位作者 周鑫华 杨鄂川 张勇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期283-290,共8页
为提高汽车在极限工况下的侧翻控制功能,建立了包括横摆运动和侧倾运动的8个自由度整车动力学模型.基于传统电子稳定控制(electronic stability control,ESC)系统直接横摆控制,提出了一种包含紧急侧倾控制的综合控制策略.采用ESC标准传... 为提高汽车在极限工况下的侧翻控制功能,建立了包括横摆运动和侧倾运动的8个自由度整车动力学模型.基于传统电子稳定控制(electronic stability control,ESC)系统直接横摆控制,提出了一种包含紧急侧倾控制的综合控制策略.采用ESC标准传感器提供的汽车侧向加速度信息计算侧倾系数,当侧倾系数超过设置的参考值时,紧急侧倾控制被激活;通过对侧向加速度的适时调节,达到对汽车侧翻的有效控制.对直接横摆控制和综合控制进行了鱼钩试验仿真,结果表明,直接横摆控制的汽车在持续小转角下具有一定的抗侧翻能力,而极限大转向工况下会发生侧翻;综合控制则提高了极限工况下汽车ESC系统的抗侧翻能力,并增强了汽车的侧翻控制功能. 展开更多
关键词 电子稳定控制 侧翻控制 横摆控制 综合控制 侧倾系数
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曲轴用34CrNiMo6高强结构钢的热变形行为研究 被引量：7
16
作者 康凤 杨鄂川 +3 位作者 林军 胡传凯 舒大禹 宁海青 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期49-51,55,共4页
采用Gleeble-2000热模拟试验机,在950～1150℃的压缩温度、0.001～1s-1的应变速率条件下,对一种曲轴用34CrNiMo6高强结构钢进行高温压缩变形试验,获得了该材料的流变应力曲线。通过分析研究数据,获得了该材料的热变形方程、热变形激活能... 采用Gleeble-2000热模拟试验机,在950～1150℃的压缩温度、0.001～1s-1的应变速率条件下,对一种曲轴用34CrNiMo6高强结构钢进行高温压缩变形试验,获得了该材料的流变应力曲线。通过分析研究数据,获得了该材料的热变形方程、热变形激活能、Z参数等相关数学模型;材料的流变应力曲线分析表明,34CrNiMo6钢的高温流变应力随变形温度的降低和应变速率的增加而逐渐增加;在变形过程中,变形温度和应变速率均对34CrNiMo6钢的动态再结晶和动态回复产生重要影响,升高变形温度或降低应变速率,均有利于变形过程中动态再结晶的发生,有助于变形材料的晶粒细化。 展开更多
关键词 结构钢 热变形 流变应力 动态再结晶
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轻合金在国外航空炸弹上的应用研究 被引量：8
17
作者 康凤 闫峰 +3 位作者 杨鄂川 陈强 胡传凯 宁海青 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI CAS 2014年第2期136-138,共3页
研究了国外航空炸弹上轻合金的应用情况,探讨了国外轻质材料的发展方向,并重点列举了几种典型航空炸弹上铝合金、镁合金及钛合金的应用,同时还对这几种轻质结构材料的工艺应用技术进行了研究,综合分析了未来航空炸弹中轻质结构材料的发... 研究了国外航空炸弹上轻合金的应用情况,探讨了国外轻质材料的发展方向,并重点列举了几种典型航空炸弹上铝合金、镁合金及钛合金的应用,同时还对这几种轻质结构材料的工艺应用技术进行了研究,综合分析了未来航空炸弹中轻质结构材料的发展趋势,为我国航空武器的发展提供了有价值参考依据。 展开更多
关键词 轻合金 铝合金 镁合金 航空炸弹
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汽车平顺性仿真模型及试验研究 被引量：8
18
作者 张勇 欧健 +1 位作者 富丽娟 杨鄂川 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第6期38-41,119,共5页
目前在汽车平顺性仿真研究中,没有考虑车身的弹性变形对整车动态性能的影响,导致仿真结果与试验结果存在差别。在ADAMS/Car模块中分别建立了整车多刚体模型和整车刚弹耦合模型,并进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验和评价。实车道路... 目前在汽车平顺性仿真研究中,没有考虑车身的弹性变形对整车动态性能的影响,导致仿真结果与试验结果存在差别。在ADAMS/Car模块中分别建立了整车多刚体模型和整车刚弹耦合模型,并进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验和评价。实车道路试验验证了模型的正确性和合理性。研究结论可为汽车平顺性的研究和优化提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 汽车 平顺性 多体动力学 刚弹耦合 仿真
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考虑悬架柔性的刚柔耦合汽车平顺性研究 被引量：11
19
作者 欧健 张青林 +1 位作者 杨鄂川 张勇 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第2期132-134,138,共4页
目前对车辆平顺性的研究一般采用多刚体动力学的方法,而没有考虑悬架柔性体对其的影响,致使仿真值和实际值存在一定差别。为了提高模型的仿真精度,基于多体动力学理论,有限元及模态综合法建立了计及前悬架横向稳定杆,下摆臂和后悬架扭... 目前对车辆平顺性的研究一般采用多刚体动力学的方法,而没有考虑悬架柔性体对其的影响,致使仿真值和实际值存在一定差别。为了提高模型的仿真精度,基于多体动力学理论,有限元及模态综合法建立了计及前悬架横向稳定杆,下摆臂和后悬架扭转梁柔性的刚柔耦合整车模型。建立B级随机路面模型,对整车进行随机路面平顺性仿真计算。研究结果表明:与多刚体模型相比,刚柔耦合作用使座椅加权加速度均方根值减小,刚柔耦合模型之间的差异随车速提高,说明在研究整车平顺性时,建立刚柔耦合悬架模型是有必要的。 展开更多
关键词 刚柔耦合 平顺性 悬架 动力学
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汽车安全带固定点强度分析 被引量：20
20
作者 邓国红 杨浩 +1 位作者 杨鄂川 张勇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2011年第12期1-7,共7页
为了进行汽车安全带固定点强度分析,运用有限元分析软件Hypermesh建立白车身、座椅、安全带、人体模块(臀块和肩块)有限元模型。采用LS-DYNA的显式求解模块,按照国家标准设置规定的载荷,分析结构通过标准的可能性。验证了运用有限元显... 为了进行汽车安全带固定点强度分析,运用有限元分析软件Hypermesh建立白车身、座椅、安全带、人体模块(臀块和肩块)有限元模型。采用LS-DYNA的显式求解模块,按照国家标准设置规定的载荷,分析结构通过标准的可能性。验证了运用有限元显式积分分析汽车安全带固定点强度的方法。该方法可推广到其他准静态强度分析中,用于分析那些比较大的、隐式积分计算比较困难的模型。 展开更多
关键词 安全带固定点 准静态 显式求解
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