越野车在沙漠中行驶怎么仿真？看看这个神仿真方案
背景及需求
通过性能也称为越野性能，是车辆重要的性能之一，指在一定车载质量下，车辆能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力。其中的坏路或无路地带指松软土壤、沙漠、砾石、雪地等松软地面及坎坷不平地段；各种障碍是指陡坡、侧坡、壕沟等。
根据车辆理论，许多因素都影响着车辆的通过性。概括起来主要有：动力来源方面，即发动机性能的好坏及驱动方式；车辆构造方面，包括驱动桥形式、车架形式；外形方面，如整车的流线型以及整体布局；与轮胎有关方面，如轮胎构型、材料等。行驶在地面上的车辆，轮胎是其与地面之间唯一的接触部件，除空气动力的作用和重力外，所有来自地面的作用力和力矩都由轮胎来传递或承担。
因此，探究地面—轮胎—整车相互作用，建立更接近地面—轮胎—整车系统实际工作状况的模型是研究探寻车辆通过性和牵引特性的有效途径，而这也是地面车辆力学中的重要内容。
图1 越野车辆
本方案基于离散元仿真，结合车辆仿真标准方法—多体动力学方法，形成颗粒力学-多体动力学耦合仿真平台，在保证从细观角度考察地面土壤的动态行为及轮胎与地面土壤接触受力同时，能够充分考察车辆的转向性能、越障性能、牵引性能、行驶平顺性、操纵稳定性等，为设计军用/民用越野车辆、军用装甲车辆、农业机械、矿山机械及深空探测车辆等提供指导，对国防建设和国民经济发展都具有重大意义。
1、离散元方法
图2 EDEM结构框架及功能
由众多试验和理论表明，地面条件是影响车辆行驶性能的主要因素之一，因此研究轮壤关系首先需要建立正确的土壤物理模型以及力学本构。土壤的主要物理特性主要包括：土粒大小、颗粒级配、密度、含水量、孔隙率等；土壤的力学特性主要包含两部分：抗剪强度和弹性变形。
EDEM软件为用户提供了专用的土壤模型案例包，该案例包中包含了8种适用于土壤仿真的力学模型，充分考虑了土壤的物理特性和力学特性，这包括3种同时考虑土壤弹塑性变形和含水量的不同参数的EEPA接触、2种考虑塑性变形的Hysteristic Spring模型、2种考虑土壤粘性的JKR模型以及1中不考虑粘性和可压缩性的Hertz Mindlin模型，用户在使用时可按照引导选择正确的力学模型。
图3 考虑土壤粘性和可压缩性的EEPA接触模型仿真
2、多体动力学方法
虚拟样机技术是当前设计制造领域的一门新技术，它利用软件建立机械系统的三维实体模型和力学模型，在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动，分析和评估系统的性能。
多体系统动力学是虚拟样机技术的核心理论，包括多刚体系统动力学和多柔体系统动力学，是研究多体系统运动规律的学科。多体系统一般由若干个柔性和刚性物体相互连接所组成，其结构和连接方式多种多样，因而动力学方程式一般都是高阶非线性方程，特别是多柔体系统的动力学方程是强耦合、强非线性方程，只能通过计算机用数值方法进行求解。
车辆是一个复杂的多体系统，外界载荷的作用更加复杂多变，“人-车-路”三位一体的相互作用使车辆动力学模型的建立、分析、求解始终是一个难题。
多体动力学的迅速发展为车辆动力学的研究提供了一个方便快捷的手段。由此，车辆动力学研究的力学模型逐渐由线性模型发展到非线性系统模型；模型的自由度由二自由度发展到数十个自由度，甚至到数百个上千个自由度。模拟计算也由稳态响应特性的计算发展到瞬态响应特性和转弯制动特性的计算。
目前多体动力学仿真已日渐成为国内外的各主要车辆和研究机构的通用方法和标准。目前在车辆领域广泛应用的多体动力学仿真软件有多种，包括MSC.ADAMS、Recurdyn、西门子公司的Virtual Lab Motion等。
图4 ADAMS中车辆仿真
3、DEM-MBD耦合
EDEM软件均可以实现与MSC.ADAMS、Recurdyn、Virtual Lab Motion等的耦合仿真。通用耦合流程如下图所示：
图5 DEM-MBD耦合流程示意图
以EDEM-ADAMS耦合为例，依托于海基自主研发的耦合接口EALink，EDEM可实现和ADAMS的单双向耦合。
单向耦合：每一个时间步内，ADAMS将指定部件三个方向的平动值和转动值（具体指X,Y,Z方向的线位移与线速度、X,Y,Z方向的角位移与角速度）传递给EDEM中对应的几何体，EDEM中几何体依据得到的位移与速度数据运动。
双向耦合：每一个时间步内，ADAMS将指定部件三个方向的平动值和转动值传递给EDEM中对应的几何体，几何体的位置变动导致颗粒受力的位置大小方向不同；接着，EDEM计算出此时颗粒对几何体的作用力与作用力矩，并将作用力与力矩数据传递回ADAMS中，那么在下一个时间步起始，ADAMS将根据新的载荷信息和自身驱动联合计算出部件新的位移、速度信息，循环交互传递数据，完成双向耦合计算，双向耦合计算流程如图所示。
图6EDEM-ADAMS耦合原理示意图
图7 EDEM-ADAMS耦合
图8 EDEM-Recurdyn耦合
图9 EDEM-Virtual Lab Motion耦合
1、坦克转向性能研究
图10 坦克及地面模型
图11 不同时刻坦克运动
2、悍马越野车性能研究
图12 越野车及路面模型
图13 越野车不同时刻运动情况
3、轿车侧翻过程中安全性能仿真
图14 车辆侧翻实验不同时刻照片
图15 车辆侧翻仿真-不同时刻侧翻
图16 不同侧向速度下汽车侧翻的角速度
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玉米籽粒的物理学特性研究
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2玉米籽粒外形特征参数及分类………………………………………………………………………9
3玉米籽粒碰撞恢复系数的研究……………………………………………………………………．15
3．1碰撞恢复系数测定原理及其测试平台………………………………………………………．15
3．3．1碰撞速度对玉米籽粒间碰撞恢复系数的影响…………．．．．……………………………一31
东北农业大学工学硕士学位论文
3．3．2碰撞角对玉米籽粒问碰撞恢复系数的影响……………………………………………．．32
3．4讨论与结论………………………………………………………………………………………33
3．4．1讨论…………………………………………………………………………………………………………………………33
3．4．2结论…………………………………………………………………………………………………………………………34
3．5本章小结…………………………………………………………………………………………一34
4玉米籽粒滚动摩擦因数的研究……………………………………………………………………．35
4．1离散元软件EDEM简介………………………………………………………………………．35
4．2仿真颗粒接触模型………………………………………………………………………………36
4．3物理模型及仿真设定……………………………………………………………………………37
4_3．1颗粒模型……………………………………………………………………………………．37
4．3．2几何体模型…………………………………………………………………………………．38
4．3．3仿真参数及仿真设定………………………………………………………………………39
4．4滚动摩擦因数对玉米籽粒堆积过程的影响…………………………………………………．40
4．4．1不同滚动摩擦因数对落料数的影响………………………………………………………40
4．4．2不同滚动摩擦因数对转动动能的影响……………………………………………………4l
4．4．3不同滚动摩擦因数对势能的影响…………………………………………………………44
4．5滚动摩擦因数的标定……………………………………………………………………………44
4．5．1玉米籽粒堆积角的提取……………………………………………………………………44
4．5．2堆积方式的选择……………………………………………………………………………．46
4．5．3黄金分割法的应用…………………………………………………………………………49
4．5．4实际堆积角的测量…………………………………………………………………………49
4．5．5滚动摩擦因数的标定试验…………………………………………………………………50
4．5．6对比验证……………………………………………………………………………………．5
4．6讨论与结论………………………………………………………………………………………5l
4．6．1讨论…………………………………………………………………………………………………………………………5I
4．6．2结论．………………………………………………………………………………………………………………………一52
4．7本章小结…………………………………………………………………………………………52
5结论……………………………………………………………………………………………………………………………………．．53
型【{射…………………………………………………………………………………………………………………………………………55
参考文献…………………………………………………………………………………………………57
攻读硕士学位期间发表的学术论文……………………………………………………………………61
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顾祥林基于离散单元法的混凝土细观力学模型研究进展.pdf 7页
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顾祥林基于离散单元法的混凝土细观力学模型研究进展.pdf
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Vol. 23, No. 5
Structural Engineers
Oct. 20 07
王卓琳 林 峰 顾祥林
介绍了离散单元法用于混凝土细观结构数值模拟的优越 及其基本原理; 总结了目前基于离
散单元法的刚体- 弹簧元模型扩展的离散单元法颗粒- 界面元模型梁- 颗粒模型等常用模型的原
理研究现状成果, 以及各自的优缺点; 对数值模型建立中应考虑的关键问题, 如破坏准则本构关系以
及材料参数的确定方法等作了归纳分析指出目前离散单元法用于混凝土数值模拟的研究主要以二维
模型简单受力状态定 分析为主, 而在复杂受力状态定量分析随机 分析以及相应实用软件的开
发等方面仍有待进一步研究
离散单元法, 混凝土, 细观力学, 数值模拟
State of the Art ofM esoMechanicalM odels of Concrete
Based on D iscrete ElementM ethod
WANG Z uolin LIN Feng GU X ianglin
( Departm ent of Bu ild ing Engineering, Tongji University,
S ang ai 200092,
Abstract T e advantages and principles of mesomec an ical models of concrete based on t e discrete
elementmet od are introduced. V arious models w idely used at present,
as R igid BodySpring Mode,l
Extended D istinct E lem ent M et od, ParticleInterface Element M ode,l and BeamParticle Mode,l are
analyzed. T e study state,
as w ell as advantages and d isadvantages of eac met od,
are summarized.
problems needed to be noted w en t e model is built,
as failure criteria,
constitutive relations ip,
material parameters,
are also analyzed.
it is figured out t at current stud ies on numerical smi ulation
of concrete based on t e discrete element met od mainly focus on planar mode,l
smi ple load state,
qualitative analysis,
more efforts on complex
load state, quantitative analysis, stoc astic analysis and
development of correspond ing sofwt are are needed in t e future.
K eywords discrete elementm et od,
concrete, mesom ec anics,
numerical smi u lation
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回转窑内颗粒轴向混合运动的数值模拟,轴的基本偏差数值表,高低压混合颗粒,ai替换混合轴,双轴桨叶混合机,机械键盘混合轴,替换混合轴,双轴混合机,回转窑,石灰回转窑
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在现实生活中，物体受到单个物理场的作用是非常罕见的，往往会受到多个物理场的综合作用，像流固耦合、热流固耦合等问题。如果利用传统CAE工具模拟单一物理场，会存在与实际工程完全不符的风险，造成无法估量的损失。例如，著名的Tacoma
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海基科技、西莫论坛联合主办
2012 MotorSolve全国电机设计大赛
尊敬的阁下：
近年来，电机行业的主流企业们已不断将先进的信息技术运用到研发过程中。越来越多的企业意识到，一名优秀的电机设计工程师+一款优秀的设计工具绝对能为企业带来核心竞争力。
2012年5月，中国电机行业传来喜讯。中国“十二五”规划期间，为促进节能电机的发展，政府决定出资16亿元进行补贴。于是，又一股节能电机研究热潮应运而生。
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最近想装个Star-CD.V4.08.011的32位版本的，照着说明安装，可是出问题了！，见下图。
后来在网上搜索了一下，发现这个版本还不支持Win7系统，官方称4.14版本支持！但是这个版本目前网上貌似还没有DB的，无奈作罢。
&&&&最终还是搜索到一个论坛里一哥们的提示，最后总
&EDEM软件是国际通用的基于离散单元法模拟和分析颗粒系统过程处理和生产操作的CAE软件。EDEM为颗粒流的运动、动力、热量和能量传递提供了解决途径，模拟和分析散粒体材料，它能够与现有的其他CAE工具结合应用，快速简捷地进行设计分析，减少开发成本和时间。
EDEM主要应用于：
物体的混合和分离、收缩、破裂和凝聚
颗粒的损伤和磨损
固-液流的条件
机器部件对颗粒碰撞的力学反应
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&&& 海基科技2012年高校技术讲座——上海站将于2012
年10月17日下午1点，在同济大学汽车学院举行，此次讲座的主要内容如下：
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ACTRAN是著名的声学软件提供商--比利时FFT公司的旗舰产品。基于FFT公司对传统有限元和无限元技术的革新，ACTRAN提供了当今最完备的声学解决方案，它已经覆盖了声学、振动声学、流动声学的所有方面。ACTRAN被最挑剔的工程师和研究人员用来求解当今最具挑战性的各种声学问题。
作为计算声学领域的技术领先者，ACTRAN的先进性主要体现在以下三个方面：
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ACTRAN除了包含常规计算声学软件的特征之外，还包含了许多独特的技术优势：ACTRAN提供标准的结构有限元求解器，支持对车身详细建模，研究振动或声音通过空气对结构的声透射；支持声振耦合问题分析；ACTRAN
for NASTRAN/ANSYS模块支持模态与
2012年9月， Actran 新版本V13.0正式发布！
海基科技自2008年将国际顶尖声学仿真软件Actran引进中国以来，一直致力于为广大声学工作者提供专业服务与支持，经过多年的努力，目前，Actran已在航空、航天、船舶、汽车、工程机械、电器等领域得到了广泛的应用。
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V13.0终于荣耀上市！海基科技非常高兴能与各位专家分享Actran
V13.0的新功能。总体来说，新版本Actran在PML（完美匹配层）、刚性单元、辐射分析的积分方法、Nastran与Actran之间的转换
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具体更新如下：
新的更改包括对刚体单元的支持，它可以用于将独立的节点和非独立的节点通过刚性（结构的或者声学的）连接连接起来。这允许在不同部件之间建立刚体连接，应用分布点载荷或者指定一个选择的运动传递。新单元由RIGID_BODY部件支持。
完美匹配层（PML）
这个新版本在A
海基科技 2012 高校技术讲座——浙江大学热能所
工程流化模拟专家 Barracuda 技术解析
离散元分析软件EDEM 在多相流计算中的应用
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&&&&&& 时 间：2012 年9 月18 日（星期二）
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地 点：浙江大学热能所
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