航空航天智能材料与智能结构研究进展

智能材料作为新兴多功能材料,能够实现结构功能化、功能多样化。智能结构是在结构中集成智能材料作为传感器和驱动器,使结构除了具有承载、传力、连接等功能外,还具有自感知、自诊断、自驱动、自修复等能力,以更好地适应外界环境的变化,可显著提升航空航天架构的性能。目前智能材料与智能结构已成为航空航天架构减重增效研究的重点。根据国内外智能材料和结构的研究进展,综述了压电材料、铁磁材料、形状记忆材料、智能复合材料等智能材料的发展;讨论了智能结构的研究及应用前景,包括自诊断智能结构、自修复智能结构和减振降噪智能结构;最后,指出了智能材料与结构当前面临的一些挑战性问题,展望了其在航空航天领域的应用前景。     

复合材料层合板中埋入光纤后的弯曲性能

<正>具有健康监测功能的智能复合材料结构在航空航天、舰船武器等军事领域和机械结构、土木工程等民用领域得到了初步应用。其中光纤传感系统由于具有柔软、电绝缘、耐腐蚀、和复合材料具有良好的耦合性等许多独特的优点,常用于智能材料结构的应力、变形等物理量的检测中,成为构成智能复合材料结构中自诊断系统的首选功能元件。在光纤智能结构中,由于光纤传感器的埋入,导致了材料几何上的不连续,从而不可避免地会对埋入光纤附近     

基于空心光纤的智能结构自诊断、 自修复系统

利用空心光纤完成了智能结构自诊断、自修复系统。空心光纤网络可以检测出结构损伤的位置,并将胶液输送至结构损伤处进行修复,从而实现对复合材料结构损伤的自诊断及自修复功能。另外,本文对空心光纤埋入复合材料结构后的相容性进行了试验和分析。     

智能结构技术—21世纪武器装备的新技术

智能结构是将传感器、微处理控制系统和致动器结合或融合在基体材料中，使结构不仅具有承载功能，还能感知和处理内外部环境信息，并通过改变结构的物理性质使结构形变，对环境作出响应，实现自诊断、自适应、自修复等多种功能。     

具有自学习功能的机载火控系统故障诊断系统研究

研究了一种应用于机载火控系统的具有自学习功能的故障诊断系统.首先介绍了系统的总体结构;然后通过分析火控系统的结构建立了层次诊断模型,并通过示例对诊断系统中知识的表达方法、推理方法等问题做了详细的分析;最后详细描述了系统的自学习机制.应用具有自学习功能的故障诊断专家系统,可实现综合化机载火控系统的智能故障诊断.     

飞机装配智能制造体系构建及关键技术

飞机装配智能制造是将物联网、大数据、云计算、人工智能等技术引入到飞机装配的设计、生产、管理和服务中。建立飞机智能装配体系,将有效提升飞机装配系统的的自感知、自诊断、自优化、自决策和自执行能力。飞机智能装配技术的应用,对打造高度智能化、柔性化的飞机智能装配车间,建立航空智能制造工厂,全面提升航空制造业的整体水平具有重要的意义。     

强度型损伤自诊断智能结构中四点法布置的研究

介绍了一种能够实时大面积地进行复合材料损伤或大应变位置自诊断的智能结构系统 ,从理论及实验两方面对复合材料平板进行了应力分析 ,讨论了作为传感元件的电阻应变丝阵列在结构中的布置方案 ,提出了四点布置法的方案 ,还介绍了按此方案实际实现的实时损伤自诊断智能结构系统 ,该系统具有较高的自诊断成功率     

连载:兰利研究中心的创新历程(之九)创新控制技术

为了满足军用飞机高机动性的要求,兰利研究中心曾经开发了多种非常规的控制手段。近年来,随着新型智能材料和结构的进展,兰利研究中心又进行了可以使飞机的外形适应各种飞行条件的智能结构操纵技术,使"变形"布局成为一种新型的控制手段。     

航天器轻量化多功能结构设计与制造技术研究进展

轻质多功能结构是航天器装备实现轻量化的重要技术途径,本文针对航天器轻量化多功能结构设计与制造技术进行概述,重点介绍了高承载三维点阵结构、热变形稳定结构、智能折展结构、分离解锁结构、电磁隐身结构、以及复合材料新型连接技术等方面的现状及发展趋势,浅析了航天器装备新型结构研制面临的关键技术问题。     

自修复材料研究进展

着重从修复机理出发分别介绍了金属基、陶瓷基和聚合物基自修复材料的研究进展，分析了达到良好自修复功能对材料结构、组成和性能等方面的要求，综述了自修复材料的研究进展、存在的问题及其发展方向。     

应用于智能结构的光纤传感新技术研究

介绍了研制成功的几种适合于埋入复合材料结构内的光纤应变传感器,并将所研制的新型光纤传感器在载荷自诊断智能结构、复合材料梁振动试件上进行了试验,效果良好。     

用于直升机振动控制的主动调谐式吸振器研究

振动问题是直升机设计中的难题,会导致机体结构疲劳、舒适性降低和高噪声等问题。通常的单桨叶控制方案由于受压电驱动器机电性能的限制而难以实现。智能弹簧是一种采用单桨叶控制原理的主动调谐式吸振器,它通过压电驱动器自适应控制桨叶根部的结构阻抗,达到振动控制目的。建立了智能弹簧的简化模型,对其谐波响应控制特性进行研究;采用频率分析和数字信号合成技术产生参考信号,在DSP平台上设计自适应陷波算法对智能弹簧驱动器组件进行控制;模拟和风洞实验结果均表明智能弹簧能够在较宽频率范围内对桨叶的谐波响应进行有效控制,验证了通过主动阻抗控制实现直升机桨叶振动控制的可行性。     

飞行器智能结构系统研究进展与关键问题

 飞行器智能结构是由传感器、驱动器、控制元件和基体结构组成的集成系统,它具有承载、检测、判断与动作等功能,可显著提升飞行器的性能。根据国内外飞行器智能结构系统研究的最新进展,论述了飞行器结构动力响应主动控制、智能机翼、旋翼以及飞行载荷谱监测与结构损伤诊断等的基本原理与技术问题;指出了飞行器智能结构系统研究在埋入式功能元件、复杂非线性多场耦合系统的动力学建模与控制以及智能结构系统中的损伤和失效问题等方面所面临的关键技术问题和挑战。     

智能结构应用给飞行力学带来的挑战

探讨了智能结构在航空航天中的应用可能性和应用领域，包括智能结构的发展概况。概述了智能结构技术的发展和应用给飞行力学学科带来的新课题和新挑战，如具有智能结构的飞行器的动力学建模问题，参数辩识问题，稳定性与操纵性分析及飞行试验问题，智能结构机械特性，电磁特性等相互耦合及其飞行器性能的影响等问题，智能结构设计技术将是下一世纪飞行器设计中最重要的技术这一。     

嵌入式智能处理技术设计实现

分析了嵌入式智能计算的相关设计技术,介绍了嵌入式智能计算3类算法的特征、需求和运行场景,包括知识驱动类、智能优化类和深度学习类。针对每种智能算法的处理要求,提出了智能处理部件的选型要求,分析了不同智能处理部件的性能及特点,提出了一种嵌入式智能处理单元架构,由模块支持单元(MSU)、处理单元(PU)、路由单元(RU)、网络接口单元(NIU)、电源支持元件(PSE)等5个部分组成,设计实现了嵌入式智能计算模块,具备高速的数据传输能力和智能计算能力,可以满足嵌入式智能计算的应用要求。     

航空发动机自锁螺母使用寿命影响因素分析与研究

针对航空自锁螺母锁紧力矩衰减过快的问题,分析了螺纹连接松动的原因和防松措施。从自锁螺母的选材及热处理控制、螺母不同结构、锁紧区收口变形形式及变形量大小等方面研究了影响螺母锁紧性能和使用寿命的主要因素。结合航空自锁螺母典型结构及载荷工况要求,提出了优化设计结构及非金属嵌件自锁螺母新结构,并开展锁紧性能对比试验。试验结果表明,优化设计结构及非金属嵌件螺母新结构的应用提高了自锁螺母使用寿命,并实现了紧固件轻量化设计。     

充气式月球基地防护结构技术综述

综述了充气式月球基地防护结构技术,包括总体设计要求和关键设计要点、柔性热防护结构的服役环境、功能需求、设计方法、材料选用等。并从结构冲击定位和强度分析、破坏响应分析、系统组成分析和自修复材料等方面,指出了对结构进行健康监测的必要性。介绍了现有的地面测试技术,包括热防护材料性能测试、展开动力学性能测试和太空环境模拟技术等,最后对防护结构技术的发展方向进行了展望。     

智能材料结构在航空领域中的应用

最早开展智能材料结构研究的就是航空领域.随着航空科学技术的飞速发展,对飞行器的结构提出了轻质、高可靠性、高维护性、高生存能力的要求,为了适应这些要求,必须增加材料的智能性,使用智能材料结构.     

智能CAI中学生模型库的设计

智能CAI以现代教育理论为基础,利用人工智能、心理学、认知科学等学科的最新成果,通过计算机向学生传授各种知识和技能,以达到真正的个性化教学的目的。在建造智能CAI系统时,学生模型库的建立是智能CAI系统的核心问题。设计建构学生模型库有多种不同的方法,可以采取覆盖法、差错法、规划法和学习历史法等方法。对学生模型库的逻辑结构进行了分析,探讨了智能CAI系统中建立学生模型库的方法,包括作业模型配对、错误编辑法和模型推导法和结构内化法。     

基于区间分析方法的智能桁架结构振动特性分析

 针对智能结构复杂的不确定性的特点以区间数学理论为基础，并与有限元分析方法相结合，提出了求解具有复杂不确定性智能桁架结构动力特性分析的非概率区间方法和相应的有限元方法。针对智能桁架结构进行了数值分析，研究了各种不确定性参数对智能桁架结构振动特性的影响。数值结果表明，智能桁架结构对各种参数的不确定性均具有很好的鲁棒性。