野战卫生技术车辆结构动力优化设计

来源 :中国人民解放军军事医学科学院 解放军军事医学科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjz_512
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本文根据国内野战卫生技术车辆研制现状,研究了基于有限元分析技术的结构动力优化设计方法。以WCY2000野战急救车为例,对担架台与车厢结构参数进行了结构动力优化,为今后卫生技术车辆的研制提供了有效的有限元分析方法。 建立了急救车车架、车厢与担架台的有限元模型。通过动、静态特性分析表明:用板、壳单元模拟车架,当频率低于40Hz时,壳单元的计算精度高于板单元,计算误差不超过1.05%。对于车厢这类复合材料夹层板结构,采用复合材料层状立体单元建模与传统上使用的四节点板单元相比单元自由度数目减少66%以上,大大提高了计算效率,计算误差不超过2.74%。 建立了急救车整车有限元模型,在野战卫生技术车辆设计领域首次研究了整车有限元模型路面载荷文件生成方法,实现了整车有限元模型的响应谱分析。通过与试验结果对比表明:试验结果与数值计算结果的相关系数达0.89以上,加速度响应的均方差值小于0.144m/s~2。 进行了车厢与担架台的结构动力优化,计算了优化前后典型位置的加速度响应。结果表明:优化设计后的方案比原车具有更优越的动态特性,其加速度响应峰值最多可降低44.3%。对比研究了求解动力方程的模态振型叠加法和纽马克法的计算效率,对于本文模型采用纽马克法比模态振型叠加法提高计算效率93%以上。
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