航空发动机高速锥齿轮瞬态动力学分析与试验研究

针对航空发动机中央传动锥齿轮由行波共振引起的掉块故障,采用瞬态接触动力学分析方法与试验验证相结合的手段,对行波共振发生时从动锥齿轮的共振特性和应力分布开展研究。基于声测法开展了航空发动机中央传动锥齿轮行波共振试验,研究中央传动锥齿轮行波共振特性,获取了从动锥齿轮行波共振动频、危险转速以及破坏断裂特征。仿真计算结果与试验结果对比分析表明:试验中出现三节径共振皆是前行波共振,四节径共振是后行波共振;三节径共振危险转速范围为74.2%～76.2%,四节径共振危险转速范围为102.8%～104.2%。数值仿真与试验测试中结构静频值具有一致性,三节径误差小于2%,四节径误差小于5%,验证了仿真计算模型的准确性。仿真计算四节径行波共振时从动锥齿轮齿根处和辐板应力集中,应力分布形式与齿轮故障复现试验断裂形式基本一致,辐板正面应力值大小与试验结果基本吻合,误差在0.5%～9.5%,满足工程级应力预测要求,验证了瞬态接触动力学分析方法对齿轮行波共振应力预测的有效性。试验表明该齿轮结构是否存在初始缺陷是发生齿轮断裂故障的重要因素之一。     

铝合金薄板K_c测试新方法的探讨

通过用圆(或椭圆)孔试件测量金属薄板平面应力断裂韧性Kc的方法,与通过用中心穿透裂纹试件Kc的标准方法相比较之后,将Whitney和Nuismer用于复合层压板中的点应力破坏准则,推广到铝合金薄板Kc的测量。 在理论和实验分析的基础上,拟合出与实验结果相一致的经验公式。     

水分对碳－环氧复合材料Ⅱ型分层韧性的影响

通过研究不同湿热条件下Ｔ３００／９１４Ｃ和Ｔ３００／Ｍ１０两种复合材料的玻璃化转变温度、层间剪切强度和分层断口形貌，分析了水分影响复合材料Ⅱ型分层韧性的机理。结果表明，水分对强界面和弱界面基体体系的作用机理不同，对两类复合材料的分层韧性也有不同的影响。对强界面纤维－基体体系，水分的增塑作用使得其分层韧性增强，而对弱界面体系这种韧性降低。而水分的溶胀作用对两类复合材料的分层韧性都不利。     

固体发动机壳体用D406A钢锻件的断裂韧度KIC测试研究

对固体发动机壳体用D406A超高强度锅锻件,进行了平面应变断裂韧度K_(IC)测试研究,获得了壳体重要部位实用锻件的K_(IC)值;找到了材料强度和断裂韧度合理匹配的碳含量范围,为壳体设计与安全使用及断裂分析提供了试验依据。     

NiAl金属间化合物铸造组织的研究

研究了Ｎｉ５１．８Ａｌ４８．２,Ｎｉ５０．７Ａｌ４９．２Ｚｒ０．１和Ｎｉ５１．７Ａｌ４８．１６Ｂ０．１４三种成分金属间化合物的多晶铸造组织,结果表明,ＮｉＡｌ由于热导性好,凝固迅速,获得的均为完全等轴晶组织,并且易形成疏松,铸造表面的Ｓｉ,Ｏ高含量层的厚度一般为２０μｍ三种金属间化合物的显微硬度按Ｎｉ５０．７Ａｌ４９．２Ｚｒ０．１,Ｎｉ５１．８Ａｌ４．２,Ｎｉ５１．７Ａｌ４８．１６Ｂ０．１４的顺序     

BCu93P丝状钎料的断裂分析

针对BCu39P钎料丝材在热挤压过程中易产生断裂，质量不稳定等缺陷，用金相法和扫描电镜（SEM），分析和研究了该钎料丝材的内部组织分布和断口形貌，找出了引起钎料断裂的原因，并提出了解决措施和钎料内部组织分布的理想模型。     

Lunar geophysical parameters inversion based on gravity/topography admittance and particle swarm optimization

This paper presents a FORTRAN computer program. The program as code will be used for lunar parameter inversions based on gravity/topography admittance. This will be done by assuming that the lunar lithosphere is modeled as a thin elastic spherical shell. The parameters discussed here include; load ratio, crustal thickness, subsurface load depth, crustal density and elastic lithosphere thickness. The admittance of the best-fitting model can be found through automatically adjusting misfits between one theoretical admittance and an observed one. The results in this paper indicate that this research’s theoretical model is reasonable for exploring the best-fitting parameters. In addition, this code is not only able to automatically and simultaneously calculate the global optimum solution of the parameters studied, but also performs well in computational speed. The code can be easily modified to include more parameter inversions; such as the inversion for subsurface density anomaly and the case of considering infilling material in some lunar mare basins.     

使役条件下SiC_p/Al复合材料的建模拟实

基于有限元方法,通过Python语言开发了SiC_p/Al复合材料的参数化建模程序,利用ABAQUS图形用户界面(GUI)完成了建模过程的可视化,搭建了颗粒的大小、形状、体积含量和分布可控的快速建模拟实平台。利用此平台建立了SiC_p/Al复合材料基于微细观的代表性体积单元(RVE)有限元模型,并先后引入了颗粒的弹脆性断裂行为、基体的弹塑性断裂损伤行为和界面的拉伸-开裂行为,实现了SiC_p/Al复合材料的变形和断裂的全过程模拟。为研究使役条件下SiC_p/Al复合材料的构效关系,建立了颗粒体积含量为7%和14%的复合材料有限元模型,首先研究了拉伸过程中颗粒体积含量对复合材料变形和损伤行为的影响;然后将体积含量为7%的复合材料模拟压缩过程与拉伸过程进行对比,分析了在不同载荷条件下复合材料的变形和损伤机理。实践证明,所建立的SiC_p/Al复合材料参数化建模平台可用于颗粒增强金属基复合材料基于微细观的有限元建模,对复合材料强韧化机理分析和构效关系研究具有重要的价值。     

星箭连接界面处环形分布动载荷识别

提出一种基于卫星结构响应的环形分布动载荷识别方法。首先基于脉冲响应函数，在时域内构建激励与响应之间的传递关系；进一步，利用B样条函数表示动载荷的环形分布函数，并结合卫星结构有限元模型和结构测点加速度响应，识别了动载荷的分布函数及其时间历程。以某卫星模型开展数值仿真研究，结果表明：在不同噪声水平，响应测点数以及B样条控制点数的情况下，本文所提出的方法能够准确识别卫星结构所受分布动载荷。本文方法能够为实际飞行情况下卫星载荷环境评估提供理论支撑。     

发动机航线类综合载荷谱研究

在空测和外场使用统计的基础上,根据综合任务谱和实际的飞行任务谱对发动机造成的疲劳和蠕变以及热冲击损伤一致的原则,在推导过程中保证两种谱的载荷循环数相同、各功率状态持续的时间相同以及主要的功率状态的变化顺序相同,将某发动机５种航线类飞行任务和地面功能检查试车任务进行综合,得到航线类综合任务谱。然后根据发动机的高度－速度特性和飞行高度与速度计算出该发动机的航线类转速谱。综合任务谱和相应的转速谱的获得为