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一种基于ADAMS和EDEM软件的超声冲击弹丸动力学仿真方法 

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申请/专利权人:中国航发北京航空材料研究院

摘要:本发明属于零件表面处理技术,涉及一种基于ADAMS和EDEM软件的超声冲击弹丸动力学仿真方法。本发明采用有限元FEM构建涡轮盘榫槽的弹丸运动腔室连续介质模型、采用机械系统动力学自动分析ADAMS软件仿真多弹丸运动轨迹和采用MATLAB软件提取并分析弹丸动力学特征大数据,可获得更为真实的弹丸运动轨迹分布,并极大节约计算时间,实现榫槽内弹丸可达性的快速评估,完成超声冲击过程化应用中初始工艺方法预测,并为后续工艺改进提供指导。在长方体型腔模型中,当弹丸数量较少如20个时,ADAMS方法的仿真效率约为EDEM的2倍,而两者的计算结果一致性较好;当弹丸数量较多如50个时,EDEM的仿真效率比ADAMS提高了5.7倍,且其计算结果准确性更高。

主权项:1.一种基于ADAMS和EDEM软件的超声冲击弹丸动力学仿真方法,其特征在于:主要分为以下步骤:步骤1,采用有限元FEM软件构建封闭的弹丸运动腔室连续介质模型;步骤2,确定弹丸数量N,若NNa,则采用机械系统动力学自动分析ADAMS软件进行仿真;若N≥Na,则采用离散元EDEM软件进行仿真,Na是临界弹丸数量;步骤3,导入ADAMS或EDEM软件,并在ADAMS或EDEM软件中设置型腔壁、振动头、弹丸部件的材料属性、几何尺寸、固定约束和运动变量;步骤4,若采用ADAMS软件,则设置仿真总时间和时间步长后开始计算弹丸运动轨迹;若采用EDEM软件,则开展基于赫兹接触模型的多弹丸动力学仿真;步骤5,采用大数据处理MATLAB软件提取弹丸动力学特征参量,根据弹丸的运动轨迹曲线,提取了弹丸与榫槽内壁碰撞时的冲击密度分布云图、冲击速度分布和冲击角度占比。步骤6,绘制多弹丸条件下弹丸冲击型腔壁的冲击密度分布云图、冲击速度分布和冲击角度占比;步骤7,评估弹丸冲击型腔壁的均匀性情况,若弹丸冲击均匀性良好,则获得优化工艺参数,若弹丸冲击均匀性不佳,则调整超声冲击工艺参数,返回步骤1重新计算。

全文数据:

权利要求:

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