[發明專利]一種跌落式沖擊試驗沖擊載荷模擬系統

在審

• 申請號: 202011322031.0
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112417730A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 趙松濤;王鑫;戴光昊;張曉旭;王夢琪;王世棟
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0三研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉強

一種跌落式沖擊試驗沖擊載荷模擬系統，涉及計算機輔助設計和裝置跌落式沖擊試驗技術領域，針對現有技術中進行跌落式沖擊試驗模擬存在花費大、準確性差的問題，針對建立的仿真模型開展模型驗證，針對沖擊機的輸入載荷采取一定的模擬方法進行數值表達，將沖擊載荷與仿真模型一同進行沖擊響應計算，并與試驗結果相互對比，修正仿真模型與試驗結果相對應，解決在設計階段進行抗沖擊響應計算，并提高計算準確性，為齒輪箱抗沖擊設計提供依據，以滿足齒輪箱設計經濟性的要求，并且本申請進行模擬，花費少，準確性高，比一般模擬方法準確率提高一倍以上。

技術領域

本發明涉及計算機輔助設計和裝置跌落式沖擊試驗技術領域，具體為一種跌落式沖擊試驗沖擊載荷模擬系統。

背景技術

大型海上航行器和大型發電機組的研發、制造、運輸、使用和存儲的過程中，往往要經受不同程度的外部環境考驗，其動力及核心設備作為易損部件，其環境適應性直接影響著航天器及發電機組的效能。產品、系統的可靠性不是孤立存在的，它受許多環節、因素的影響；環境因素作為可靠性設計、分析的重要組成部分，對于各式核心部件都至關重要，尤其是面對設備種類繁多、性能差異巨大、精度要求高的狀況，必須保障它們能夠在運輸、使用和存儲的過程中經受各種惡劣環境(包括氣候、機械沖擊、電磁干擾等)的考驗。沖擊環境因素對產品可靠性的影響是諸多因素中影響較大的因素。此外，船舶電子設備、微電子器件、大型電子被測設備、通信設備等重要工業產品要獲得中國計量認證CMA證書、國家實驗室資質認證CNAS證書等，在環境適應性測試中都必須進行沖擊測試項目。在試驗環境下，對大型設備的核心部件進行沖擊試驗，是保障設備質量的一個重要檢測項目，表明沖擊試驗在軍工產品及工業產品質量檢測領域具有重要作用。但是大部分實驗設備其試驗重量均有一定限制，而且模擬撞擊、水下爆炸沖擊及地震沖擊等實際模擬其沖擊環境又很難做到，并且在設備的外形尺寸上也有限制，這樣就需要提出一種方法，對設備及大型組件進行抗沖擊性能評估并指導其設計和改進具有重要的意義。有限元仿真技術隨著計算機技術的發展已經成為設計領域常用的技術之一，有限元仿真分析可以利用計算機進行程式化建模，通過對試件(設備)進行仿真計算可以模擬試驗環境和試驗結果，達到花費較少時間、人力物力的情況下了解試件(設備)的固有特性和特定試驗的試驗結果的目的。然而，有限元仿真技術應用的準確度跟選取軟件、使用者對涉及的工程問題的理解有很大關系。在有限元仿真技術的基礎上開展適當的試驗驗證有助于提升仿真分析的準確度。

發明內容

本發明的目的是：針對現有技術中進行跌落式沖擊試驗模擬存在花費大、準確性差的問題，提出一種跌落式沖擊試驗沖擊載荷模擬系統。

本發明為了解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種跌落式沖擊試驗沖擊載荷模擬系統，包括：數值仿真分析子系統、試驗測試子系統和仿真與試驗測試對比分析子系統，

所述數值仿真分析子系統用于開展模擬實驗跌落沖擊環境，并通過數值跌落沖擊環境明確實驗沖擊工況，得到仿真模擬數據；

所述試驗測試子系統利用跌落式沖擊試驗臺將實驗跌落沖擊環境與數值跌落沖擊環境相對應，并利用跌落式沖擊試驗臺完成實驗件跌落沖擊實驗，得到沖擊輸入實測數據；

所述仿真與試驗測試對比分析子系統用于將沖擊輸入實測數據與仿真模擬數據進行對比分析，并根據對比分析結果調整數值仿真分析子系統和試驗測試子系統，使仿真模擬數據和沖擊輸入實測數據一致或誤差滿足預設范圍。

進一步的，所述沖擊輸入實測數據為沖擊響應幅值數據，所述仿真模擬數據為位置分布對比數據。

進一步的，所述實驗件跌落沖擊實驗包括沖擊輸入載荷的測試和沖擊響應的測試。

進一步的，所述數值仿真分析子系統具體執行如下步驟：