5动力学参数

加速度瞬态响应分析采用直接法：结构在加速度冲击脉冲作用11ms后，以此时的速度为初速度在平衡位置两侧继续振动，在阻尼的作用下，最终静止在平衡位置。分析时间为500ms，共分为1000步，时间步长为0.5ms；根据工程经验[4]，取结构阻尼为0.3；等效粘性阻尼转化系数为ω=2π/T=2π/0.022=285.6。

6计算结果

图7是骨架的应力云图，图8是骨架上应力最大节点node1872603的应力时间历程曲线，最大值为141MPa，出现时间t参考其曲线横坐标值。

图9是后固定盘的应力云图，图10是后固定盘上应力最大节点node2347671的应力时间历程曲线，最大应力为156MPa，出现时间t参考其曲线横坐标值。

图11是航炮吊舱的整体变形云图，出现在后固定盘端部，图12是后盘上变形最大节点node2520262的变形时间历程曲线，最大变形约为9.6mm，出现时间t参考其曲线横坐标值。

7 结论

注：强度安全系数=屈服强度/最大应力，骨架与后固定盘的屈服强度均为343MPa。
（1）结构阻尼为0.3时，骨架与后固定盘的受力情况均较好，二者强度安全系数均大于2。
（2）本文的算例证明，应用RADIOSS求解器进行加速度冲击瞬态响应分析是一个有效的工具，通过此算法可以得到结构上应力与变形的时间历程曲线，这对于考核产品的动强度及冲击试验的进行具有积极的指导作用。
（3）文中使用的是Bulk Date隐式求解器，而冲击问题属于动力学问题，加上问题的复杂性，往往需要很长的计算时间，而应用Block显示动力求解器效率会更高，结果也更精确。
（4）阻尼是一个比较复杂的问题，通常需要通过试验得到[6]。而在加速度瞬态响应分析的过程中，动力学参数的设置对计算结果也有一定的影响，所以，结构阻尼的确定还需要进行仔细地研究。
（5）结构是薄壁件，应用壳体单元模拟应该更好，而且壳体单元可以大大减少有限元的规模。可是，由于结构非常复杂，导致中面的抽取很难完成，所以，加强中面的提取以及编辑能力，应用壳体单元进行分析是一个努力方向。

8 参考文献

[1]冲击试验.GJB150 军用设备环境试验方法实施指南，中国航空工业总公司第三零一研究所，1998.12：239-240.
[2]段世慧.一种通用的冲击分析模型及低速冲击响应问题.航空学报，2002；23（2）：158-161.
[3]孙训方.材料力学（Ⅱ），高等教育出版社，2002.8：173-175.
[4]李楚琳.HyperWorks分析应用实例，机械工业出版社,2008.9：134-144.
[5]张亚辉.结构动力学基础，大连理工大学出版社,2007.5：8-9.
[6]臧孟炎.铝合金车轮13°冲击试验仿真分析.机械工程学报，2010；46（2）：83-87.

Transient response analysis of the aerial gun pod under impulsive acceleration with HyperWorks
Xiaotao Liu  Weiping Gu  Lan Gao  Lishuai Cao

Abstract: Aerial gun pod composed with lots of thin-walled mechanical parts is the most complicated equipment in the aircraft weapon system. It is the main operating mode that aerial gun pod endures not only the vertical downward half-sine-wave impulsive load but also the pre-tightening centripetal force when the aircraft carriers are landing. The impulsive acceleration analysis of the aviation products is demanded for the impulsive experiments in GJB150.18.Because the circumstances of the impulsive experiments is very complicated, it is hard to simulate the transient response analysis under the impulsive acceleration. Transient response analysis of the aerial gun pod under the impulsive acceleration by direct method is carried out with the general numerical analysis software RADIOSS after the finite element model is established using the pre-processing software HyperMesh of the Altair HyperWorks.

The time-history results of the dynamical response for the stiffness and strength of the nodes which are belong to the aerial gun pod under the impulsive acceleration and the pre-tightening centripetal force are acquired. This work is very useful for shortening the research and development cycle of the produces. It makes positive effects for instructing the impulsive experiment of the aviation products and can be referenced for the design improvement of the aviation products.

Keywords: Aerial Gun Pod  Impulsive Acceleration Transient Response Analysis Direct Method