发动机吊挂与机翼连接接头强度分析与试验

飞机吊挂与机翼连接接头主要用于传递来自动力装置的载荷,是飞机结构强度设计的关键件。为了精确分析吊挂与机翼连接接头强度及应力应变分布规律,设计了一套接头强度静力试验系统,研究了接头强度有限元建模方法。以总体有限元分析得到吊挂与机翼连接接头载荷为基础,建立了接头的细节有限元模型,分析了对接头强度影响较为严重的两种工况。有限元分析结果与试验结果对比,验证了接头强度有限元建模方法合理,对民机发动机吊挂与机翼接头设计具有应用参考价值。     

带减振器的光纤陀螺惯导系统有限元仿真建模方法

以某光纤陀螺捷联惯导系统的IMU单元为研究对象,利用有限元分析软件包Patran/Nastran建立了含减振器的IMU系统有限元模型。重点介绍了有限元模型中减振器的等效处理方法,比较了模型的随机振动响应计算结果和样机振动试验的实测结果,两者的误差在3.2%以内,证明了有限元建模过程中所使用的减振器等效处理方法的合理性。     

航空发动机整机模态计算分析

本文针对现代高速小型发动机转子-支承-机匣系统特点, 建立了较完整的一套用于分析整机模态的有限元子结构模态综合法及程序, 阐述了如何建立整机计算模型及如何分析整机模态等问题, 给出了某型发动机整机模态的计算结果, 并与试验结果进行了对照。      

全机有限元模型修正及验证方法研究

有限元分析现已成为飞行器设计的重要工具,若要提高有限元仿真的准确性,需要对有限元模型进行必要的修正。以某型直升机全机静力试验有限元模型为研究对象,基于静力试验实测的应变值,进行变量参敏度分析和模型优化,针对全机试验测点多、模型自由度大的特点,提出适用于验证全机模型的相关性算法;基于该算法,应用某一工况下的试验结果,对全机有限元模型的部分参数进行修正,得到与试验结果符合较好的模型参数结果;应用其他工况的结果对修正后的模型进行验证,结果表明:其他工况下修正后模型的计算结果与试验值也很接近,证明了该相关性算法和全机模型修正及验证方法的可行性和有效性。     

刚度比对复合材料多钉连接钉载分配影响研究

通过试验和有限元分析研究被连接元件的相对刚度对多钉双剪连接钉载分配的影响。对2种厚度层压板各研究了4种刚度比情况,对每种情况都用3种有限元模型进行了钉载分配的计算,计算结果与试验结果符合较好。得出的结论可以用于复合材料结构的设计。     

有限元在钛合金航空发动机叶片热加工中的应用(英文)

钛合金广泛用于制造航空发动机叶片,高温锻造是制造钛合金发动机叶片的主要热加工工艺之一。钛合金叶片高温锻造研究中,有限元模拟是分析锻造过程中的热力耦合,预测并优化锻造成形过程的一个重要手段。回顾有限元建模在涡轮叶片锻造研究中的发展历程,概述材料本构模型、传热定义和摩擦特性等方面的研究,以确保有限元模型有效预测的因素。分析表明,为获得精确可靠的有限元模拟结果进而优化生产工艺,有限元模型需要基于合理的试验结果并确立可预测的物理模型。     

借助静力试验实测值修正和确认全机有限元模型

与全机有限元模型的建立相比，确认这个模型的可靠性，在某种意义上说更困难也更重要。本文简要介绍了某型飞机全机有限元模型的修正与确认工作的经验。确认后的有限元模型数据冻结起来，将作为该型号飞机有限元分析基础的数据库文件。通过静力试验实测值和已建立的有限元模型给出的计算值的比较，再运用以力学知识为基础的经验判断误差位置和误差性质，就能进一步修改完善有限元模型，使之能给出与静力试验实测值相一致的结果。这个模型被确认为是可靠的有限元模型，不是单纯的理论模型，而是经过检验的合格模型，它是可以用来解决实际问题的有实际价值的模型。它用于型号改型、改进设计的各个方面，会令设计者和用户放心，而且无后顾之忧。     

环形轨道制孔系统定位方法分析

介绍了一种新型柔性便携式多轴数控制孔设备——环形轨道制孔系统,用于解决机身对接段环形区域自动化制孔问题。对该设备的主要结构及功能做了说明;利用ABAQUS软件建立了整机的有限元模型,通过有限元仿真计算得到了保证整个系统稳定定位安装所需支撑脚提供的预紧力;对设备的关键承载及导向部件——环形轨道在静载时的变形进行了仿真分析。根据有限元分析计算结果,提出了一种改善结构受力、减小环形轨道变形、提高制孔精度的定位安装方案;随后,对有限元模型进行了模态分析,考察了整机的动态特性;最后,应用工程样机进行了制孔试验,验证了环形轨道制孔系统的实际加工效果。     

基于虚拟样机的起落架收放系统仿真

通过建立某飞机起落架机构动力学模型和液压及控制系统模型,构建了完整的起落架收放系统的虚拟样机。基于虚拟样机,进行了起落架收放系统仿真分析,并与试验结果进行了对比。结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,仿真模型可以用于起落架系统收放时间的模拟。     

有限元建模专家系统FEMES

FEMES是用于支撑航空结构有限元建模和分析的智能化软件。在视窗(WINDOWS)支持下采用C~( )/C语言,按面向对象的设计方法编程。它考虑了结构中带受力或部分受力口盖的开口、加强筋、偏心等结构异型以及弹塑性、稳定性等非线性效应影响,通过迭代自适应地修改模型;能定量化地输出NASTRAN程序使用的模型数据,并可通过解释推理过程对分析人员进行建模知识的培训。FEMES系统在××机的机翼和中机身有限元模型中进行了建模和修模的测试应用,结果表明,FEMES的应用提高了实际结构计算结果与试验结果的相符程度。     

航空发动机整机静子建模与刚度验证

基于建立航空发动机整机状态的结构动力学分析有限元模型要求,对应用于静子机匣的不同有限元网格模型进行了对比分析,并将其组装成整机模型,进行了各支点的静柔度计算和对比试验。结果表明:对静子建模可分为主承力和其他机匣部件分别进行。承力机匣采用实体单元模型,有效模拟其刚度特性;传力机匣采用壳单元模型,在保证计算精度的前提下减小计算规模。通过对整机静子模型状态下轴承座静柔度计算与试验结果的对比,验证了整机静子模型刚度分布的有效性,经过质量修正后可以为整机状态结构动力学分析提供模型。     

基于FEM-NN-MCS模拟应力集中系数的结构可靠性分析

在机械结构可靠性分析中,由于应力集中系数的预测精度直接影响可靠性分析与计算结果,可见应力集中系数(SCF)是最主要的参数之一。采用理论方法通常很难获得应力集中系数,因此目前主要采用实验方法。采用实验方法尽管可以较精确地获得应力集中系数的数值解,但不能直接给出基本随机变量和应力集中系数之间的关系,为进一步的可靠性分析带来困难。作为可供选择途径,使用有限元法(FEM)获得应力集中系数的数据库,采用神经网络方法模拟应力集中系数,用BP神经网络建立结构的输入和输出关系,在此模型上,将MonteCarlo和可靠性理论相结合,提出了解决应力集中情况下的结构可靠性问题的分析方法。     

某飞行器防热材料力学性能测试与分析

按照飞行过程中的防热层温度变化情况,对某飞行器防热材料进行了不同温度下的弯曲性能测试。测试结果表明,该防热材料在升温和降温过程中,在相同温度点具有明显不同的力学性能。根据材料性能测试结果,用有限元方法进行模拟,进一步得出该材料的弯曲模量与拉伸模量的关系,为防热结构进行有限元分析提供材料性能数据支撑。     

基于仿生的大展弦比机翼结构布局形式研究

为了探讨大展弦比直机翼的结构布局形式,本文借鉴自然界中的鱼骨与树叶的叶脉形式,利用有限元分析与满应力优化作为设计手段,对3种不同的结构布局形式(A构型、B构型和常规构型)开展基于强度、刚度以及质量条件限制下有关响应的对比研究。计算结果表明:在不同尺度的等质量条件限制下,“A构型”弯曲刚度最大,扭转刚度居中;“B构型”弯曲刚度居中,扭转刚度最小;“常规构型”弯曲刚度最小,扭转刚度最大。分析结果证明,机翼的翼肋布置应该“适当地”倾斜。最后给出3点结论。     

基于有限元法的隧道荷载模型位移反分析

介绍了一种以荷载模型为求解对象的位移反分析法。它是以通用有限元软件为实验平台，利用隧道位移实测值建立荷载灵敏系数方程，根据最小二乘法原理反求隧道模型的荷载，再将正分析结果和实际值进行对比分析井重新调整隧道荷载模型，最终获得较为符合实际的隧道荷载模型。该方法的优点是既考虑了岩土松动荷载效应又能体现支护结构与周围岩土体的共同作用，且具有较好的操作性。     

关于无人机机翼复合材料结构模拟及有限元分析

基于半梁式全金属无人机机翼模型,用等刚度设计方法建立半复材、全复材的无人机机翼复合材料结构有限元模型。分析半复材、全复材机翼相对全金属机翼的减重情况,并对比三角形与四边形壳单元在不同网格密度下的有限元模型的计算结果,得出:(1)半梁式机翼可以更好发挥蒙皮承载作用;(2)等刚度法设计的全复材机翼减重将近50%;(3)有限元计算的收敛可以用最大位移判断,本机翼计算节点数达1 974时收敛。     

某型导弹发射转台有限元分析及改进研究

对某一大型发射转台,基于有限元基本理论,应用MSC. Nastran/Patran软件对发射转台的整体结构进行了结构的静力分析与动力分析,并针对该大型复杂结构变形较大的局部进行了改进设计,对于进一步优化发射转台的结构设计具有重要的参考意义。     

有限元分析在常规强度计算工作中的地位和作用

以往常规强诬计算方法的最大弊端在于构件的内力图是由认为施加在该构件上的外载荷确定的，而有限元素法克服了这个弊端，用构件上各计算站位（节点）的应力反推出了构件的内力图，从而大大提高了分析的精度和可靠性。本文在客观地评价有限元分析在常规强度各的地位和作用的基础上，为今后以有限元分析为基础而进行的常规强度计算工作指明了具体方法和途径的同时，又指出了二者的衔接关系。     

带热障涂层导向器叶片二维温度场及热应力分析

本文针对某型发动机带涂层导向器叶片在设计状态时的温度和应力分布进行了有限元分析与研究。陶瓷热障涂层的本构模型采用了先进的 Walker粘塑性本构理论 ,并在分析中考虑到了由于电子束物理起相沉积 ( EB-PVD)涂层柱状结构在结构分析时的处理方法。分析比较不同陶瓷隔热层厚度 ( 0 .2 5 ,0 .1 2 5 mm)、不同类型涂层 (等离子、EB-PVD)的隔热效果及应力分布情况。