未来大型复杂结构分析模型与试验状态的展望——模型修正与模态综合技术的发展

本文在评述动力模型修正与识别、模态综合技术现状和发展趋势的基础上,对未来大型复杂结构(如背携航天飞机的大型捆绑系统和“岛屿式”的空间站等)的分析模型和试验状态进行了初步展望。预言几十年内可能突破“建模错误诊断术”和“用部件试验代替全结构试验”等高难度技术。同时,作者在本文中提出了某些研究途径供读者参考。     

导弹发射车模型组合结构动力学试验与分析

本文通过对导弹发射车组合结构的动特性分析，试图探索一套针对大型复杂结构的组合结构动力学试验与分析技术。即以部件有限元动态分析和部件试验模态为基础进行部件试验／分析联合建模，在得到相对精确的部件数学模型后，以实用完备模态空间技术进行自由界面组合结构动特性分析。本文以导弹发射车组合结构为应用实例，验证了所提方法的正确性和有效性。     

低温环境条件下的应变测量

随着超导、高能物理、宇航以及液化天燃气燃料工业等技术的发展,测量结构或部件在低温和超低温条件下应力的要求更为迫切。尽管目前国外已有多种市售的低温应变片,但是,应用低温应变片进行实际部件的应力测量方面的资料至今还很少见。目前进行低温应变测量的试验大致有:(1)液化天燃气(LNG)用的低温高压容器的强度测量;(2)结构部件(火箭液氢液氧燃料貯箱)在低温下的强度测量,     

冲击环境与质量载荷效应

一、引言在制定或实施产品部件冲击规范时,常遇到这样一个问题:部件重量(质量载荷)的变化是否要导致部件冲击环境(规范)的改变?资料[1]汇编了美国很多公司的一些产品冲击试验数据,其中有关数据表明,部件重量变化对冲击环境没有什么影响,但文中又认为部件重量变化要影响到冲击环境,因此建议对此矛盾问题作进一步专门研究。后来就出现资料[2],此文作了大量冲击试验及冲击谱计算与比较工作,最后发现部件重量变化与冲击环境之间不存在可以预示的关系,其结果仍     

高速风洞飞机部件和外挂物同时测力试验研究

为了获得××飞机主要部件和外挂物的气动载荷,在气动中心高速所1.2m×1.2m风洞中进行了飞机部件和外挂物同时测力试验研究。在M=0.40～0.85,α=-4°～12°,β=-8°～8°的试验条件下,采用7台天平同时对该飞机主要部件(机翼、平尾和垂尾)及翼下外挂物进行了测量。结果表明:试验获得的飞机部件和外挂物气动特性变化规律合理,量值可靠。试验研究的成功,拓宽了风洞试验能力,提高了风洞试验效率。     

包括输入函数福里哀变换相角的设备环境冲击试验的最不利响应

在设备环境冲击试验方面,冲击谱理论得到了广泛的应用。但近十年来,不少人开始对这个理论提出了异议。冲击谱理论的主要缺点是; 1.这个理论导源于单自由度简单系统的基本假定,只能严格应用于具有单自由度简单系统部件的设备。 2.需要假定设备各频率部件的临界阻尼比相同。     

线性系统部件设备的抗震强度谱

设备抗震强度谱是以设备为主体,反映设备本身最大抗冲击震动能力的试验准则。本文将这个概念推广于具有线性系统部件的设备,并提出了确定具有线性系统临界部件的设备抗震强度谱的试验方法。文章还提出了根据已经得到的强度谱预测设备在预定的具体环境冲击震动下是否会发生破坏的方法。     

落摆式与锤击砧座式冲击试验机等价性问题

航空工业有关部门多用落锤式冲击试验机实施产品部件冲击规范,而舰船工业多用锤击砧座式冲击试验机实施产品冲击规范,这两种方法之所以不同是有其历史根源的。此二种不同方法共效果如何,正是本文所要讨论的问题。§1 落摆式与锤击砧座式冲击机原理目前落摆式与锤击砧座式冲击机的冲击试验方法,都是根据“冲击(响应)谱”的概     

某飞机部件高速风洞测力天平研制

为满足某飞机部件高速测力试验的需要,研制6台部件测力天平来测量飞机不同部件(机翼、平尾、垂尾、短舱、短舱+挂架、翼尖小翼)所受的气动载荷,天平设计载荷极不匹配,且模型空间有严格的限制.设计时,主机测力天平采用后腹支撑,安装在机身构造线的下方,为部件天平的安装提供了可能,同时针对不同的天平采用了不同的结构形式:机翼天平采用正八边形结构,垂尾天平采用三片梁结构,平尾天平、短舱、短舱+挂架采用矩形梁结构,翼尖小翼天平采用"Z"字形结构,既满足了天平的测量需要,又确保了天平在模型中的安装位置和试验的足够间隙.部件天平的成功研制,及时为型号研制提供了可靠的试验数据.     

涡扇发动机的一类大包线系统建模

基于涡扇发动机部件级模型,研究了具有非线性和时变特性的涡扇发动机非线性变参数系统建模问题。通过系统辨识的方法,以高压转子转速为调度变量,得到典型工作点的多项式非线性系统。在此基础上,借鉴增益调度思想,将高度和马赫数拟合成系统的时变参数,利用回归算法,建立大包线慢车以上非线性变参数(Nonlinear parameter-varying,NPV)模型。仿真表明,采用该方法建立的非线性系统与部件模型在单个转速状态时误差小于0.05%,非线性变参数模型与部件模型在大包线范围内的误差小于1%,验证了本文方法的可行性和有效性。     

对“‘论虚功原理’一文的讨论”的答复

“论虚功原理”首先证明了这样一个命题,即在承认惯性定律的前提下,牛顿第二定律是质点动能定理的逻辑推论。证明过程的开始是这样说的,“假定我们能够独立地定义力和质量(例如根据万有引力定律)”。这个命题引起了一些同志的担心,担心它的成立就会贬低牛顿第二定律的地位。雍巧玲同志以近代理论物理学的成就,对这个命题提出了疑问。他认为毛病出在证明过程的开始,即“根据万有引力定律定义的质量应是引力质量”而不是惯性质量。我们认为,他的具体意见是正确的,但这个问题是牛顿力学固有的问题。 牛顿在三百年前在其《自然哲学的数学原理》(1687年)中,首先给出了几个定义,然后才提出其原理。关于惯性质量的定义,牛顿的大意是:     

结构静力试验边界条件的试验研究

本文对结构静力试验的边界条件模拟问题进行了初步分析,并通过对三种典型试验结果的分析,得出了刚度模拟是极其重要的结论。当模拟设备满足边界约束条件和刚度要求时,它将对试验件提供真实的载荷分布,体现了试验件和飞行器相邻部件之间的相互作用,得到代表真实情况的试验结果。对于无法模拟真实边界条件且边界条件对试验检验部位的影响较大时,应用飞行器的真实部件作为边界支持设备或进行组合部件试验,以消除边界条件的影响。     

余度系统可靠性预测研究及用网络法计算余度系统可靠度的算法

本文综述了目前国内外余度系统可靠性预测的常用方法及其在航空航天中的应用。并对“网络分析法”如何应用到具有相关部件(重复弧)及表决节点(如k/n(G)表决器)的余度系统中去,提出了两种数学模型和一种计算机算法(RSCA—Ⅱ法)。用FORTRAN-Ⅳ编出应用程序(求路及不交和)。不同的多重多级表决余度系统仅需改变输入信息即可应用。 RSCA—Ⅱ算法基于 “网络—约束矩阵模型”,即将网络模块与表决器分开考虑,分别得无表决器的路阵A及表决器约束阵H,当系统状态S∈A∩H时则成功,其概率和为系统可靠度。 算法采用多维体描述系统状态,应用代数拓扑的“交”(∩)和“税积”(#)运算求A∩H,并化作不交和求概率,在将A阵构造成多维体D阵时消去重复弧。 最后结合 “ACT余度技术应用研究”课题,对某歼击机四余度电传操纵系统作了实例计算,结果与RSCA-Ⅰ、RSCA—Ⅱ和手算相同。     

三维流场的计算干涉方法

计算干涉技术通过试验图像和计算图像相比较，可以验证CFD的有效性，是研究复杂流场的有力工具。作者根据M-Z干涉仪的光学成像原理，用计算机仿真实现了将数值计算获得的二维、轴对称和三维的复杂流体的密度场转换为“无限条纹”和“有限条纹”的干涉图像，尤其是在处理三维流场时，采用流场重构的方法，达到了很好的效果。     

飞机舱门类部件气动载荷风洞试验研究

总结了飞机舱门类部件气动载荷的多种预测方法,并对舱门类部件载荷试验技术进行了讨论.在工程实践中,发现使用部件测力风洞试验和表面测压试验两种方法给出的舱门类部件关闭状态气动载荷相差较大.经试验验证,缝隙效应导致关闭状态下舱门类部件测力方法存在较大的误差,难以准确预计气动载荷.建议采用表面测压的方法给出关闭状态下舱门类部件的气动载荷.     

大型垂直模态试验系统研制与应用

航天器的大型化对地面验证手段的要求越来越高。为了辨识大型航天器的特性参数(频率、阻尼、振型等)、验证和修正数学模型(有限元模型)、校核动态分析结果的有效性,检查结构中的薄弱环节及部位,开展了大型模态试验系统的研制,研究设计了卫星、飞船领域的大型模态试验系统,攻克了模态试验系统多维度激振、全尺寸包络、试验件安全多重防护等关键技术,实现了三维激振、激光非接触防护的模态试验系统。     

中国风洞的奠基者——伍荣林先生

今天 ,“风洞”这个名词已成为许多科技界人士 ,乃至广大群众所熟悉。 1 999年 ,位于四川绵阳的中国空气动力研究与发展中心建成了具有世界水平的 2 .4ｍ跨声速风洞。这样大尺度的跨声速风洞 ,世界上只有美国和俄罗斯等少数发达国家才有。大家知道 ,风洞是发展航空航天事业的关键设备 ,研制任何飞机 ,包括军用飞机、民用飞机、以及航天飞机 ,都必须首先在风洞中进行大量试验 ,获得飞行器所需气动数据。但是 ,在六十多年前的旧中国 ,几乎没有人知道什么叫风洞。它仅仅是一位刚从美国麻省理工学院(ＭＩＴ)毕业的年轻人皮包里的几份资料。这个…     

部件试验模态综合的动柔度法

基于半试验半理论信息,提出一种简单有效的部件试验模态综合技术。试验上它只要求测量部件的低阶模态参数,而高阶模态的影响,由部件的一种动柔度来体现。这种动柔度几乎包含了高阶模态的全部静态贡献和全部动态贡献,因此精度很高。当然,有限元模型误差较大时,需要利用部件的测量模态参数对有限元模型进行必要的修正或重建。     

结构可靠性设计中的判定理论

在宇航结构可靠性分析方法的基础上,本文引入了试验方案选择概念,并根据统计判定理论推出了一套判定法。应用这个方法对给定结构部件可决定最佳成本效应设计的因子和试验方案。最后以土星V和航天机的几个结构组件为例,算出了结果。由此结果可以看出:设计费用与重量对最优判据有显著影响。     

航天工业部第八情报网将召开结构强度与环境工程技术情报分析交流会

为促进结构强度与环境工程技术的研究,更好地吸取和交流国内外先进经验,航天部结构强度与环境情报网(第八网)拟于今年第四季度召开“结构强度与环境工程情报分析”交流会。征文范围: (1) 复合材料结构静、动、热强度分析和试验技术的国内外现状及未来发展趋势: (2) 全箭结构及部份结构特性分析和试验技术研究;