余度结构和余度管理方式对飞行控制系统可靠性的影响

在余度飞行控制系统特别是主动控制系统的研究中,为了探讨余度系统的设计优化问题,需要从可靠性预测和分析,余度管理策略和管理方式以及系统部件的电路学等多方面着手。这些复杂的研究内容可以概括为     

控制系统可靠性综合研究法

 一、引言 目前用于可靠性研究的理论和方法虽很多,但应用自动控制理论对控制系统的可靠性及其它性能综合进行研究还不太多。本文对此作了初步探讨。     

翼面结构满应力设计

 本文叙述的是通过一个自动化的数字计算机程序,准确而迅速地给出具有既定结构布局、满足静强度要求、接近最小重量的翼面结构尺寸。计算结果还包括重量、应力和颤振计算所必需的结构、质量数据。这个程序从1974年以来已经广泛在三个主翼面初步设计阶段的结构设计中应用,它突破了传统设计的方法。节省了人力,缩短了周期,并且成功地减轻了为满足静强度要求的受力结构重量的10%左右。这个方法是应用了满应力的概念,而元件的初值是可以任意给定的。本文对满应力设计的迭代公式和松弛系数的应用作了修正和补充。最后给出了几个应用示例。     

结构分析模型图数据结构设计

 常用的绘结构模型图的方法是以元件为单位,绘出元件的边线。突出问题就是每绘一条线都要事先作出判别,另外需要走大量的空笔,绘图效率较低。我们提出一种克服这些不足的方法。用户只须按图1所示的元件顺序和图2～图4所示的节点顺序送入元件的节点号、元件类型,与常用方法无异。程序生成一种绘图数摒结构,把若干元件连成一个块,这种数据结构便于在数据库中实现。     

起落架结构损伤容限设计初步探讨

本文探讨了有关起落架结构损伤容限设计的强度设计逻辑程序。给出了损伤容限要求,疲劳使用载荷谱及环境腐蚀影响的疲劳分散系数,以及依据表面裂纹长度估算深度公式。探讨了用由裂纹扩展速率积分而得的S-N曲线按Miner理论进行结构断裂分析方法。给出了用裂纹扩展增量描述的疲劳损伤,以及按裂纹扩展损伤等效原则的试验应力谱折算公式。     

谈系统可靠性和可用性的几个实际问题

本文是以某工程通信系统建设实践为基础,通过试验、试用统计数据分析,对用国产电子设备组成的系统,就其系统可靠性和可用性方面存在的几个问题作了讨论。在系统可靠性方面,论述了采用分组冗余技术进行系统设计的必要性和合理性。对系统可用性,从广义上作了简述,并通过该工程建设,说明各种因素对系统可用性的影响及应注意的问题,可供同类系统工程参考。     

面向设计的航空结构有限元建模技术研究

对于基于有限元方法的结构分析软件, 计算结果的合理与否主要取决于结构模型本身质量, 正确的模型可望计算出正确的结果。即使程序无误, 错误的模型决不会算出正确的答案, 即"Garbage in, garbage out”     

在气动弹性约束下结构优化设计的罚函数法

本文运用内罚函数法,使一个在颤振、强度和最小尺度等约束条件下的翼面结构重量取极小值。文中比较了最速下降法、DFP变尺度法和BFGS变尺度法这三种无约束最优化算法;采用了以二次多项式逼近约束函数的二次插值法来进行一维搜索;给出了内罚函数法中所用到的各个收敛准则;指出并讨论了减少计算机运算时间的一些途径。 计算结果表明,对于带有气动弹性约束的较复杂的结构优化设计,罚函数法是一个有效的方法。     

飞机航炮与支承结构的匹配要求及其设计途径

 在飞机结构动力设计中,航炮与其支承结构的匹配关系是关系着结构设计成败的极重要的问题之一。 通过对地面上支承航炮的板簧系统、对供地面试验用的模型结构及对实际结构的响应计算,可求出航炮与其支承结构相匹配的设计曲线。本文给出了一组可供实际使用的匹配曲线。再利用冲击载荷谱图作为实现匹配设计的技术途径,以期实现最佳的结构设计,从而进一步完善了动力强度设计程序。     

结构优化方法研究综述

回顾了结构优化研究的过去,介绍了目前的研究状态,展望了发展的趋势。     

以可靠性为约束的结构优化

 常规结构优化设计存在以下两个根本缺陷:首先,没有确切考虑载荷及元件强度实际存在的不确定性,而用安全系数给以笼统的概括。安全系数取值一般较大,元、对结构带来的影响往往比经过优化设计所得到的效益还要大。第二,它是用元件的应力约束来保证结构系统安全,因此,它是结构元件安全基础上的优化设计。从系统论的观点看,元部件功能好整体功能不一定好。     

桁架结构系统可靠度的敏度分析

基于结构系统可靠性分析的高精度公式和PNET法,导出了桁架结构系统可靠度的敏度分析表达式。算例表明本文导出的敏度分析表达式是正确而有效的。从而使高效率地进行基于可靠性的结构优化设计成为可能。     

在对称循环载荷下结构系统的疲劳可靠性

 根据Miner的线性累积损伤理论,为确定在对称循环外载和给定工作寿命条件下的结构系统的疲劳强度,提出了一种方法。应用该方法计算了结构系统的疲劳可靠性,用R-L曲线给出载荷与可靠性的关系。     

结构系统疲劳寿命可靠性分析理论与算法

以满足自相容条件的概率型线性累积损伤理论为依据,在阶段临界强度分枝-约界法的基础上,提出了给定外载和使用寿命条件下计算结构系统疲劳寿命可靠度的全局疲劳寿命分枝-约界法。采用此方法可严格确保在一级和多级搜索纵深的条件下不遗漏结构系统的主要失效模式。     

在可靠性基础上的结构优化设计

 本文提出了一种在可靠性基础上的结构元件尺寸优化设计方法;并提出了在可靠性基础上、结构的余度理论以及布局优化方面的若干原理、原则、理论与方法。     

RELIABILITY ANALYSIS METHODFOR STRUCTURAL STIFFNESS

ＲＥＬＩＡＢＩＬＩＴＹＡＮＡＬＹＳＩＳＭＥＴＨＯＤＦＯＲＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＳＴＩＦＦＮＥＳＳＬｕＺｈｅｎｚｈｏｕ；ＦｅｎｇＹｕａｎｓｈｅｎｇ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＡｉｒｃｒａｆｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵ...     

结构刚度可靠性分析方法

提出了结构刚度可靠性的分析方法,引入了刚度可靠性分析中相对重要度的概念,建立了以相对重要度来确定主要变量的准则,同时对极限状态方程的形式以及如何确定极限状态方程插值点进行了研究,形成了一般工程设计情况下和特殊情况下结构刚度可靠性分析的通用方法,并且这种方法可以推广到结构强度的可靠性分析。     

可靠性设计咨询专家系统

提出了重要度、适应度和损失度的概念,并将他们用于该专家系统的推理机中,介绍了该专家系统的特点,主要功能和以飞机起落架收放系统为对象的可靠性设计咨询专家系统原型的研究成果。实例的运行结果表明,该专家系统的开发是成功的,所采用的思路、概念、方法是正确的,得到有关设计集团的好评。     

一种基于SFEM的构件振动疲劳强度可靠性的分析方法

由于构件的材料参数、几何参数及所受的载荷等均为随机变量,所以构件振动时的疲劳强度应通过随机参数来进行分析。振动构件疲劳强度的可靠度计算的随机有限元法可以有效地分析振动构件的疲劳强度可靠性,为提高构件疲劳强度的可靠性提供了理论依据。以悬臂梁为例进行了分析,通过实验验证了所给出方法的正确性。