张旺亮

(航空直升机有限责任公司，天津 300308)

基于ANSYS/LS－DYNA的鸟撞风挡有限元分析

张旺亮

(航空直升机有限责任公司，天津 300308)

鸟撞风挡动力学过程的分析是冲击动力学研究的内容，涉及到材料动力学和结构动力学、材料力学、振动力学等方面的内容，属于高速碰撞问题。根据研究问题的需要，首先利用ANSYS/LS－DYNA软件中自带的拉格朗日算法对鸟撞风挡冲击动力学过程进行了有限元建模和数值分析与计算，探究了撞击过程中风挡的动力学响应，分析了撞击过程中风挡的应力、应变响应、位移变化以及振动响应，得到了撞击速度的临界值和失效单元的飞出速度。然后根据已有的某型飞机的鸟撞风挡试验资料，将有限元计算结果与试验结果进行了对比，进一步探究了鸟撞风挡的动力学机理，得到了鸟撞风挡过程中风挡的应力应变以及振动等方面的动力学过程。文章最后对鸟撞风挡的数值模拟方法以及试验方法进行了展望，为后续的试验与计算提供了数据支撑与建议。

鸟撞;撞击速度;动力学响应;鸟撞试验;拉格朗日方程

0 引言

据有关统计数据显示，在飞机起飞和降落的过程中，飞机风挡受中低空飞鸟撞击的威胁很大，研究鸟撞风挡的动力学机理具有十分重要的科学和工程意义［1－3］。本文在ANSYS/LS－DYNA的基础上，通过建立鸟体和风挡的有限元模型，利用拉格朗日解法模拟鸟撞对风挡的影响，研究撞击过程中风挡的动力学响应。在ANSYS中建立有限单元模型，设置材料参数，生成K文件，并通过修改K文件，添加材料失效应变，最后在LS－DYNA里完成计算和后处理过程，并导出动态响应参数。……