宫含洋
- 作品数：3 被引量：8H指数：2
- 供职机构：哈尔滨工程大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 复杂地貌下海底犁式挖沟机动力学仿真分析
- 2013年
- 为分析水下复杂地貌下海底犁式挖沟机动力性能,采用光滑粒子流体动力学法(SPH)和欧拉-拉格朗日耦合法(CEL)建立犁体、海底土壤及流场三者的相互作用仿真模型.通过实验数据及经验公式验证了仿真模型求解的可靠性,并仿真分析了复杂海底地貌及海底冲击载荷对犁体牵引力的影响.仿真结果表明:在余弦波地貌上坡运行的牵引力迅速增加,达到预定沟深时斜坡地貌的牵引力比水平海底的牵引力增加近71.4%,冲击载荷30kN与冲击载荷10kN相比,牵引力增加平均值为24.76%.在不同流速方向及水深的流场情况下分析了挖沟机运行对流场应力的影响.随着挖沟机的运行,在挖沟机前端会产生局部流场应力集中.随着流场深度的增加,牵引力会随之增加.
- 宫含洋王立权邢晓冬
- 关键词：动力学分析数值仿真光滑粒子流体动力学
- 海底犁式挖沟机犁体动力学数值仿真分析被引量：2
- 2013年
- 有效模拟海底犁式挖沟机犁体土壤挖掘过程及分析犁体受力情况对整机结构优化及提高操控性具有重要意义.本文分析了线性Drucker-Prager塑性屈服准则的土壤弹塑性本构方程,结合一阶线性水波对海底土壤的动压力方程,建立犁体、海底土壤及海流的动力学方程,采用ABAQUS无网格粒子法进行仿真模型的数值求解.通过陆地试验结果验证基于无网格粒子法的犁体挖掘土壤仿真模型的可行性.针对海底作业情况仿真,结果表明水波对犁体牵引力产生正弦影响.同时揭示犁体作业时土壤的应力变化过程,随着土工参数值的增加,犁体牵引力呈非线性增加,其中弹性模量影响较大,不排水剪切强度及摩擦角影响近似.
- 王立权宫含洋邢晓冬弓海霞
- 关键词：数值仿真
- 海底犁式挖沟机犁体建模及土壤裂解研究被引量：7
- 2012年
- 海底犁式挖沟机犁体工作面的结构直接影响挖掘效率及牵引力大小,对犁体工作面进行数学建模分析及挖掘机理研究具有重要的理论指导和工程实践价值。利用空间平面及水平直元线法建立犁体主切削面和翻抛曲面方程,根据翻抛土壤能量最小方向得到土迹线方程,基于犁体工作面土壤运动机理建立土壤裂解和翻抛的动力学方程,据此确定了牵引力的理论计算方法。数值仿真计算表明,翻抛曲面曲率影响土壤翻抛的法向力及切向力,牵引速度的变化对土壤翻抛的切向力影响较大;影响主切削面受力的主要因素包括土壤粘聚力和内摩擦角,且随着粘聚力与内摩擦角增加,后者对主切削面受力影响较大。海底犁式挖沟机试验样机的陆地试验结果与理论计算结果基本吻合,例如当沟深为0.8 m时,实测牵引力与理论值的相对误差为3%,试验结果验证了所建立的犁体牵引力的理论计算方法的可行性。该研究可以有效预测海底犁式挖沟机工程样机的牵引力,进而为工程样机的设计及海试等提供理论和技术参考。
- 宫含洋王立权邢晓冬弓海霞
- 关键词：动力学仿真
