飞机轮轴裂纹产生原因

目的查明飞机起落架轮轴成品表面镀铬部位存在裂纹缺陷;方法对飞机起落架轮轴试块进行外观检查、磁力探伤、物理性能测试、宏观分析、断口微观分析试验等;结果经过综合分析认为,起落架轮轴在存放一段时间,发现部分轮轴表面镀铬部位存在裂纹缺陷;结论产生裂纹缺陷的主要原因与镀铬层磨削过程产生的高水平残余拉应力有关,氢对其开裂有诱导作用。     

球管焊接应力应变有限元三维数值模拟

利用大型有限元分析软件ANSYS,对空心球与钢管焊接件的温度场和应力应变场进行了三维数值动态模拟。不同阶段具体控制措施的准确运用使焊接模拟这一复杂过程得以实现,有限元分析计算结果表明,由于钢球及钢管弧线方向不易变形,管球焊接焊缝应力水平较高,焊缝较易发生脆性破坏,合理的焊接速度与分段施焊法的应用均能有效降低焊接应力水平。     

灭火飞机投水动响应特性

大型灭火飞机投水飞行时,短时间内大吨位水量的投放会引起载机的动力响应问题.为此,采用小孔出流理论进行飞机投水量的数值模拟,以静气动弹性配平结果为初始条件,考虑飞机的刚体模态和弹性模态,用最小状态拟合技术进行非定常气动力建模,分析了飞机投水飞行时的响应特性；并以投水结束后的飞行状态为初始条件,以飞行操纵产生的舵偏角为输入,分析了飞机退场爬升时的响应特性.结果显示,灭火飞机投水时,飞行姿态和载荷会发生较小变化；退场爬升时,飞行姿态和载荷会发生显著变化.分析结果为大型灭火飞机的结构设计和飞行操纵提供了参考.     

Three-Dimensional Stress Fields in Finite Thickness Plate with Hole Under Shear Load

The theoretical solutions are obtained for the three-dimensional(3-D)stress field in an infinite isotropic elastic plate with a through-the-thickness circular hole subjected to shear load at far field by using Kane and Mindlin′s assumption based on the stress function method.Based on the present solutions,the characteristics of 3-D stress field are analyzed and the emphasis is placed on the effects of the plate thickness and Poisson′s ratio on the deviation of the present 3-D in-plane stress from the related plane stress solutions,the stress concentration and the out-of-plane constraint.The present solutions show that the stress concentration factor reaches its peak value of about 8.9% which is higher than that of the plane stress solutions.As expected,the out-of-plane stress constraint factor can reach 1on the surface of the hole when the plate is a very thick one.     

多机型影响下跑道结构层动态响应分析

基于丹佛机场跑道5年实测动态响应数据，分析多机型滑行时道面板边板角的应变和位移特征，对跑道各结构层多年压缩变形规律进行分析。结果表明，对于不同起落架构型的飞机，道面应变峰值与主起落架轮轴数量对应。混凝土道面板动态应变峰值随运营年限增加变化较小，主要与实测机型有关。对于B737机型，板底受拉应变小于板顶受压应变；而B747、B777机型，板底受拉应变大于板顶受压应变，说明大飞机对混凝土道面损伤更为严重。基层动态位移响应在跑道各结构层中是最为敏感的，压缩变形波动比较剧烈，压缩率最大；而垫层、土基压缩变形量和压缩率随运营年限逐渐趋于稳定。因此建议机场跑道在设计和施工时，对板角和板边部位基层进行重点处理。     

微型石英音叉谐振陀螺抗冲击的建模与仿真

随着微机电系统技术的飞速发展，微型石英音叉谐振陀螺在各个领域中的应用越来越广泛，工作环境也越来越复杂，有些工作环境非常恶劣，需要经受冲击环境的考验。针对微型石英音叉谐振陀螺结构中“V”字梁在抗冲击方面的设计问题，基于国家标准中的归一化冲击响应谱，利用有限元分析仿真软件COMSOL Multiphsics，分析了不同“V”字梁厚度参数在受到6个方向的1500g、2ms的半正弦冲击时产生的应力和形变。仿真结果表明，当“V”字梁厚度为100μm时，其受到Z+方向的冲击产生的应力为83.045MPa；当“V”字梁厚度为60μm时，其受到Z-方向的冲击产生的应力为149.032MPa；当“V”字梁厚度为80μm时，其受到Z-方向的冲击为94.721MPa。由于石英材料的断裂强度为95MPa，所以“V”字梁的厚度最小值约为80μm。     

一种变旋翼转速直升机/涡轴发动机非线性模型预测控制方法研究

为了实现变旋翼转速直升机/涡轴发动机快速响应控制,提出了一种基于神经网络的直升机旋翼预测模型与基于状态变量模型的涡轴发动机预测模型的新型非线性模型预测控制方法。所建目标函数除了包含转速控制指标外,还考虑了经两级变速双离合器传动机构传扭后发动机输出轴的转子动力学特性。不同飞行任务下的数值仿真结果表明:相对于PID控制器而言,非线性模型预测控制器可在满足压气机转速、发动机静强度等限制条件下使动力涡轮转速在变旋翼转速过程中的超调量减小50%,下垂量降至0.2%以内,实现了涡轴发动机的快速响应控制的同时,有利于改善发动机使用寿命。     

多点连续动态激光冲击强化残余应力场数值分析

为了提高激光冲击强化(LSP)数值模拟效率及计算精度,基于传统激光冲击仿真策略,提出了一种连续显式动态冲击仿真策略。使用显式动态分析完成多次冲击,再进行隐式静态分析得到稳定残余应力场;建立ABAQUS三维平板有限元模型,基于该策略研究了多次冲击后残余应力场的分布;Python后处理后,残余应力模拟值与测量值吻合较好。结果表明:当激光功率密度为1 GW/cm2时最大残余应力为-212.5 MPa,其测量均值为-216.7 MPa,误差为1.9%。激光功率密度从1 GW/cm2增加至4 GW/cm2,残余应力层深度由0.7 mm增加至1 mm。验证了该策略的准确性,在大幅度提高仿真效率的基础上有效地提高了模拟精度,为大型结构大面积激光冲击强化数值模拟提供了一种仿真思路。      

声波激振破坏的机理及条件研究

从微观层面而言,物体在声波激励共振中发生了失效破坏,显然是因为出现了破坏物质微观粒子之间结合力的因素。在大气中运动传播的声波进入物质体后转换为应力波,这种应力波(能量)的传导、扩散和聚集交合方式会对物质微观粒子结合薄弱之处的结合力产生影响。这是因为当声波作为外激励源能量作用于物质粒子并大到一定程度时,特别是在两个纵波对撞或在变向结构交汇处出现回波激振效应时,会使粒子间出现异常的能量变化,从而破坏了粒子间相对稳定的平衡状态。如果物体中的粒子大量失衡,就会对物体产生整体结构性破坏作用,使物体结构强度下降、出现裂纹,甚至完全失效。     

Expression of estrogen receptor α in human breast cancer cells regulates mitochondrial oxidative stress under simulated microgravity

This study investigated intracellular oxidative stress and its underlying mechanisms in a rotary cell culture system used to achieve a simulated microgravity (SMG) environment. Experiments were conducted with human breast cancer cell lines MCF-7 (an estrogen receptor (ER) α positive cell line) and MDA-MB-231 (an ERα negative cell line) encapsulated in alginate/collagen carriers. After 48 h, SMG led to oxidative stress and DNA damage in the MDA-MB-231 cells but a significant increase in mitochondrial activity and minimal DNA damage in the MCF-7 cells. The activity of superoxide dismutase (SOD) significantly increased in the MCF-7 cells and decreased in MDA-MB-231 cells in the SMG environment compared with a standard gravity control. Moreover, SMG promoted expression of ERα and protein kinase C (PKC) epsilon in MCF-7 cells treated with PKC inhibitor Gö6983. Overall, exposure to SMG increased mitochondrial activity in ERα positive cells but induced cellular oxidative damage in ERα negative cells. Thus, ERα may play an important role in protecting cells from oxidative stress damage under simulated microgravity.