基于近场动力学的复合材料平板低速冲击损伤研究

<正>损伤断裂问题一直是固体力学研究中的最常见的问题之一,是一种不连续问题,涉及到很多复杂的现象,如晶界滑移、位错运动以及微裂纹演化等。研究损伤等不连续问题时,近场动力学理论由于在构建运动方程的过程中避开了位移对空间的导数,运动方程仅涉及时间微分和空间积分,所以具有独特的优势。Silling等~([1])利用近场动力学理论模拟了冲击损伤。Askari等~([2])根据纤维方向来对不同的作用键进行定义,以达到纤维基体不同的材料性能。Askari等~([2])和     

7050铝合金断裂韧度试验

<正>7050铝合金材料产生于20世纪70年代~([1]),属于AlZn-Mg-Cu系~([2]),该铝合金是在原有的7475铝合金基础上,提高金元素Cu和Zn含量研制出来的。7050铝合金同时具有良好的强度、断裂韧度、抗应力腐烛性能,因此已作为航天航空材料被广泛应用于现代飞机制造中,如机身框架、尾翼、翼梁等部件~([3])。现代的飞行器如飞机、宇宙飞船、卫星等,均向着大型化、高速化以及延长寿命和提高安     

起落架缓冲性能联合仿真及平台开发

<正>缓冲器是所有现代飞机起落架必备的通用部件,其性能直接影响起落架的承载能力、质量、寿命、地面操纵安全性和乘员舒适性等。缓冲的实质就是把飞机的动能消散在缓冲系统(轮胎和缓冲器)和飞机及起落架结构的变形上~([1-2])。LMS Virtual.Lab Motion基于计算多体系统动力学建模理论及计算方法研究,是专门为模拟机械系统的真实运动和载荷而设计的~([3])。LMS Imagine.Lab AMESim为     

孔隙预置技术制备多孔C/SiC复合材料及其性能表征

以玻璃纤维为成孔剂,采用孔隙预置技术制备了发汗多孔C/SiC复合材料.对孔隙结构进行了表征,并研究了材料的力学性能和渗透行为.研究结果表明,采用孔隙预置技术能够有效地实现多孔 C/SiC材料开孔率和孔隙结构控制,该材料具有良好的力学性能和渗透性能.     

纯树脂及单向玻纤复合材料循环吸脱湿研究

<正>环氧树脂基复合材料因其比强度高、比模量高、可设计性好、制造工艺简单、成本较低、高温性能好等优点,它已被广泛应用到航空航天工程、船舶工程、建筑工程、兵器工业、化学工程、车辆制造工业等各个领域~([1])。由于复合材料在应用过程中会经历长时间高温、高湿共同作用或高温、高湿交替作用,复合材料会长时间经历吸湿-脱湿循环过程,导致材料性能下降较快。由于热固性树脂的吸水率较大,环氧树脂属于热固性树脂中的一类,因此湿热环境     

非对称波瓣强迫混合器掺混特性数值研究

<正>混合器是将两股压力、温度和速度不同的气流加以混合的机械装置,在航空发动机排气系统中具有广泛的应用,如降低排气噪声~([1-2])、抑制尾焰红外辐射~([3-4])、增进混合效率等~([5-6])。国内外研究人员对于波瓣混合器的流场特征、强化混合机制以及影响因素开展了大量的研究工作,研究表明,波瓣混合器由于其褶曲的尾缘型面,使得内外涵气流在流动过程中分别产生径向向内和向外的相互穿     

制备工艺对多孔Ti6Al4V微观结构和性能的影响

多孔介质强迫发汗冷却是解决高超声速飞行器前缘热防护问题的有效措施。其中,多孔介质的孔隙结构及性能对于其冷却效果和可靠性影响显著,因此,制备出符合强迫发汗冷却要求的多孔材料至关重要。本工作以Ti6Al4V预合金粉末为原料,采用模压成型结合高温烧结,制备了不同开气孔率的多孔Ti6Al4V试样,通过金相及SEM观察、力学性能测试、XRD分析等方法研究烧结温度和保温时间对多孔Ti6Al4V孔隙形貌、显微组织和力学性能的影响。结果表明：提高烧结温度、延长保温时间会降低材料的开气孔率;开气孔率高时,材料中孔隙连通,渗流率高,但样品强度低;开气孔率低时,材料中孔隙闭合,大孔数量减少,渗流率低,强度高。其中开气孔率为21.8%的多孔Ti6Al4V试样综合性能最好。当该多孔Ti6Al4V样品作为主动防热材料时,可以耐受平均热流为2.5 MW/m²的火焰烧蚀。     

飞机地面滑跑弹性演变随机响应分析

<正>在飞机地面滑跑过程中,由于跑道的不平引起了随机振动,会造成机体疲劳损伤、乘客不适及地面操纵能力降低。Hammond等利用状态空间方法解经典线性阻尼系统在路面激励下的非平稳响应问题~([1])。Priestley指出了演变随机过程在数学上的意义,并定义了相应的演变谱~([2])。随机过程可以看作平稳过程通过一个时变线性滤波器后得到的结果。工程上还存在着另一种由平稳随机过程通过自变量的非线性变换得到的演变随机过程。Fang等指出这两类问题的共性,首次给     

多孔非晶合金生物医用材料概述

综述了近十年来国内外关于多孔非晶合金的研究现状,从非晶材料、制备工艺、孔隙参数及力学性能等方面进行了阐述,初步探讨了多孔非晶合金作为生物医用植入材料的发展前景。     

基于子结构综合技术的阻尼结构动力学模型修改方法

<正>在工程结构的设计过程中,需要对系统进行大量快速的工程分析,而其有限元模型的规模却很庞大,所以进行降阶处理就非常重要。降阶最困难的是如何减少模态截断带来的影响。办法一是建立一组Ritz向量基以便在对结构进行修改时,还能比较精确地表示结构的行为特性。Balmes~([1-2])和Guillaume等人~([3])研究了用一组常数Ritz向量基来构建参数化的降阶模型的可行性。Bouazzouni等     

基于QFT的倾转旋翼飞行器控制律设计

<正>飞行控制问题是研究倾转旋翼机技术的关键,文献~([1])建立了无人倾转旋翼机非线性动力学模型,并进行了全模式的飞行控制律设计,建立了无人倾转旋翼机的飞行试验系统,进行了地面联调、地面开车试验以及全模式飞行试验并取得成功~([2])。Horowitz教授~([3-4])提出定量反馈理论(QFT),QFT是一种频域鲁棒控制系统设计思想,它将经典控制理论中的频域校正器的设计思想推广应用到对不确定对象     

下游压力扰动下的激波串迟滞现象研究

正由于空气黏性等因素的影响,在诸如高超声速飞行器隔离段~([1])、超声速风洞扩压段~([2])等超声速内流场中,常常存在着斜激波串结构。此类结构中,伴随着复杂的激波和附面层之间的干扰作用,同时对于上游和下游的压力变化十分敏感。在工程上,斜激波串的振荡现象会在壁面产生     

基于ANSYS Workbench的可伸缩机翼的模态分析

<正>气流扰动容易造成机翼的弯曲变形、扭转变形甚至损坏~([1-2])。每一个结构都有其固有频率,为了防止可伸缩飞行汽车发生共振而导致可伸缩机翼变形,因此有必要对可伸缩机翼进行模态分析~([3-4])。进行模态分析有许多好处:可以为结构设计提供指导使其避免共振,或者可以使结构以特定的频率振动~([5])。对可伸缩机翼进行模态分析,可以获得可伸缩机翼在各阶频率下的模态,获得振动频率与应变之间的关系。本文采用ANSYS Workbench对可伸缩     

电磁炉电磁振动噪声机理研究

正对电磁炉振动噪声的研究,朱泽春等~([1])通过在电磁线圈的固定部位安装上、下缓冲装置,从而实现了电磁炉的减振降噪。李忠华等~([2])通过对电磁炉噪声的测试诊断,结合Matlab软件FFT分析算法,找到了"嗡嗡"声的产生过程,分析了"嗡嗡"声和"噬噬"声的产生原因,并根据研究结果     

碳纳米管-碳纤维多尺度增强体研究进展

连续碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天领域是一种关键的结构材料,将性能优异的纳米材料引入复合材料中将有可能提高材料的机械性能.文章介绍了化学气相沉积、化学接枝、电泳沉积等技术在制备碳纳米管-碳纤维多尺度增强体方面的研究进展,并阐述了碳纳米管的引入对复合材料界面性能的影响,提出电泳沉积作为一种经济、有效的技术而具有规模化生产的工业潜力.     

氮化物基陶瓷高温透波材料的研究进展

氮化物基陶瓷材料具有高强度、高模量、耐高温、抗热震和透波等优异的综合性能,是高温透波构件的主要候选材料,目前应用报道较少,制备工艺和性能有待进一步完善和提高。本文综述了氮化物陶瓷、氮化物复相陶瓷及氮化物陶瓷基复合材料的研究现状,发现多孔氮化硅陶瓷、BN-Si3N4复相陶瓷和BNw/Si3N4复合材料的综合性能较为优异,可达到介电常数低于5,介电损耗低于0.01,室温弯曲强度高于200 MPa的水平。本文分析了氮化物基陶瓷高温透波材料研究的现存问题,主要是力学性能与介电性能难以协同提高;最后对高温透波材料体系的选择及其制备工艺的未来发展方向进行了展望。     

浅析民用航空器的持续适航与维修

<正>近些年来,国内外民航发生了几起由于机务人员维修不当引起的飞行安全事故,造成了重大人员伤亡和财产损失。例如1994年中国西北航空TU154西安空难~([1])、1985年日航123航班空难~([2])。航空器在运营过程中由于受到外部因素的影响,使得飞行质量也就是持续适航性受到了一定影响,为了确保飞机的持续适航性,应采取有效的控制措施。维修是为了让飞机恢复设计状态,保证其可靠性     

基于声学黑洞的盒式结构减振分析

正随着航空航天运载工具等工程装备日益向高速、大型、轻质和极端运行环境等方向发展,由此带来的振动噪声问题日趋严重,这已经成为制约我国重大装备性能提升的重要因素之一~([1])。作为航空航天运载装备重要组成部分之一的盒式结构,因其轻质的结构质量和优秀的力学性     

NS-DBD等离子体激励器改善增升装置气动性能的风洞实验研究

正增升装置与飞机的安全性密切相关,在起降阶段大迎角状态下由于后缘逆压梯度增大易发生上表面流动分离。国内外已有众多等离子体激励改善其气动性能的研究。Little等~([1-3])发现在2.4×10~5～7.5×10~5的雷诺数范围内,毫秒脉冲等离子体激励可抑制后缘襟翼附面层分     

熔融渗硅对不同类型C/C复合材料微观结构及性能的影响

选用了三种不同结构的C/C多孔体进行液硅熔渗,采用扫描电镜、X-射线衍射、微纳CT、压汞等方法表征了熔渗前后材料的微观形貌、物相组成及孔隙结构。结果表明,熔渗后材料显气孔率均小于2%,实解碳进行保护,熔渗后其弯曲强度分别提高到1.5倍与2.5倍,而纤维未被保护的C/C多孔体熔渗后弯曲强度降低41%。