透明,但不简单航空透明材料浅谈

透明材料在航空中的应用主要是座舱,是飞机的重要功能结构部件之一.飞机座舱透明件作为飞机的“眼睛”,是飞行员观察外界情况、判断飞行状况的主要通道.飞机座舱透明件包括风挡、座舱盖、舷窗玻璃以及观察窗等,要求具有良好的光学性能、足够的结构强度及较长的使用寿命.随着现代飞机性能不断提高,工作条件更加苛刻,透明件不仅要求能够承受...     

先进的透明聚合物材料

现在和未来高性能飞机的透明件用先进透明材料应该具有优良的光学性能、耐高温和低温、足够的结构强度、抗鸟撞等性能和较长的寿命。硅酸盐玻璃不适合制造形状复杂的透明件,为此必须开发新的耐高温透明聚合物材料。下面介绍美国正在开发并可能用作层合结构外层的先进透明...     

复合材料紧固孔分层激光超声量化表征试验

提出解决飞机复合材料结构紧固孔分层检测问题的途径。基于激光超声技术,进行复合材料紧固孔分层的量化表征试验。制备碳纤维增强复合材料紧固孔试样,根据复合材料中激光超声的激发参量选取原则,利用材料受脉冲激光辐照作用产生的热弹效应激发超声波,提取表征紧固孔区域分层缺陷的超声信号;分析影响缺陷表征准确度的关键因素,发现脉冲激光光斑尺寸（直径1~5 mm）变化对紧固孔分层的表征不产生显著影响;基于穿透法和脉冲反射法进行激光超声C扫描检测,得到紧固孔区域分层缺陷的形状、尺寸和位置特征。研究结果表明,利用激光超声技术的非接触式激发、接收和高分辨力特点,可以准确测得紧固孔区域分层缺陷导致的波反射和衰减,有效表征飞机复合材料结构的紧固孔分层缺陷。     

飞行过程中座舱盖透明件温度计算分析

介绍了飞机座舱盖透明件飞行过程中温度效应的理论计算方法。通过温度载荷计算结果,分析了气动加热对座舱盖透明件产生热应力的影响,为飞机座舱盖透明件疲劳定寿中考虑其影响提供了思路和方法。     

基于相关分析的航空透明件弹性常数超声测定

航空透明件属于关键部件,主要包括飞机风挡、座舱盖和窗玻璃等,要求有足够的结构强度和长的使用寿命。由于现代飞机性能不断提高,对透明材料的性能也提出更高要求。材料常数的测定对于研究新材料、合理使用现有的材料、改善材料性能、检测缺陷与应力状态以及预估其使用...     

介绍一种弹性紧固扳手

弹性紧固扳手是引进国外的一种较先进的工具。这种扳手结构简单、制造方便、扭矩较大。经过试制、试用,效果良好,已编入随机工具部标准中。现将弹性紧固扳手的结构和工作原理介绍如下:     

弹性飞机与飞行控制系统间的耦合及结构滤波器的设计

本文通过算例,分析讨论弹性飞机与飞行控制系统之间耦合引起的不稳定现象,进而探讨消除这种耦合作用所采取的重要措施——设计合适的结构滤波器。通过对刚、弹性飞机开、闭环动态特性计算结果的比较与分析,以及对不同参数滤波器频率特性的计算与分析,得出了结构滤波器参数选择的一些基本原则。再经过大量选择性计算,最后选定了结构滤波器的形式与参数。引入具有所选参数的结构滤波器后的弹性飞机闭环动态特性计算,结果表明,飞机与系统之间的耦合不稳定现象消失了,幅频特性曲线上的共振尖峰大大削弱了。这说明所选结构滤波器达到了消除飞机与系统耦合的设计要求。     

飞机结构弹性对起落架缓冲性能的影响

研究了飞机结构弹性对起落架缓冲性能的影响。建立了计及飞机结构弹性效应的起落架缓冲系统的动力模型和分析方法。应用结果表明,飞机结构弹性效应能降低起落架缓冲系统的过载、位移等,尤其对大、中型飞机主起落架更为明显,如,某Ｙ机主起落架过载降低６％。     

航天器空间辐射防护材料与防护结构

电子、质子、重离子、光子等空间辐射环境可在航天器材料或元器件中产生单粒子效应、总剂量效应、表面充放电效应、位移损伤效应、内带电效应等,因此,需要对航天器进行空间辐射防护。本文首先介绍空间辐射防护原理和防护有效性,进而从材料、分系统(或部组件)、航天器3个不同维度,对质量屏蔽防护材料、静电防护材料、抗辐射功能材料、航天器局部辐射防护结构和整星辐射防护结构进行了探讨,最后对未来发展的方向进行了讨论。     

航空透明件缺陷与结构参数的超声检测方法

航空透明件的质量对于飞行安全有重要影响。其特殊的材料性质、缺陷的复杂多样性以及需现场检测的特点，对其检测原理、方法及系统等提出了特殊要求。本文针对航空透明件中的常见缺陷模式及结构特点，结合所开发的计算机化专用外场检测系统，给出了利用超声波检测航空透明件缺陷及结构参数的原理和方法。典型实验证明了这些方法简单可靠，能够满足航空透明件在制造和维护过程中的检测要求。     

压电材料壳的广义变分原理和状态向量方程

将三维弹性材料的H-R变分原理引入到具有机-电耦合效应的三维压电弹性材料圆柱壳问题中,建立了对应于正交各向异性压电材料圆柱壳的Hamilton型广义变分原理。通过变分运算得到了柱坐标系下的状态向量方程,该状态向量方程也是Hamilton正则方程。最后指出纯正交各向异性弹性材料壳Hamilton型广义变分原理是变分公式的特例。变分原理的建立将有利于压电材料圆柱壳静力学和动力学问题的有限元方法或半解析法的推导。     

超弹性材料缓冲均匀性的有限元仿真与优化

为了保证柔性加载时脆性结构件表面受力均匀,借助有限元方法对起缓冲作用的超弹性材料的受载进行仿真,分析并优化了弹性材料和脆性结构件接触应力的均匀程度。根据超弹性缓冲垫受压时的特性,建立了能够反映接触应力均匀性的评估模型;通过对缓冲基本模型仿真结果的分析,提出了建立减小摩擦因数、改变缓冲垫结构这两种优化模型;针对有限元仿真结果,进行了超弹性缓冲垫加载脆性结构件的试验,对有限元模型的有效性进行了验证。结果表明:所建立的有限元模型能够较准确地描述机器人加载脆性结构件的实际情况;两种优化模型均可有效提高脆性件表面受力的均匀性;中心打Φ20mm孔的优化模型对脆性结构件的等效覆盖率为77.44%,相比基本模型,提升了15%的均匀性能。本研究结果为后续超弹性缓冲垫的设计与优化提供了理论依据。     

民用客机碳刹车盘的制备及性能研究

为实现民用客机碳刹车盘组件的国产化,开展碳刹车盘组件的研制工作。本文采用整体针刺毡+化学气相沉积(CVD)工艺制备该型飞机碳刹车盘,其平均密度达到1.769g/cm~3,高于国外OEM样件。整体针刺毡结构的引入,使碳刹车盘的力学性能要明显优于国外OEM件,提高了刹车材料及飞机的安全性。同时,该碳刹车材料摩擦性能的离散性小于国外OEM件,在刹车过程中冲击力较小,提高了飞机的操稳性,延长了起落架的寿命。     

基于膜除湿的飞机新型环境控制系统模拟研究

提出了一种采用高压空气膜除湿组件的飞机新型环境控制系统(ECS).在分析了系统工作原理的基础上,建立了该系统中各主要部件的数学模型,并采用分块建模的思想,开发了该新型环境控制系统的计算机仿真模型库,并与传统高压除水飞机环境控制系统进行了性能仿真比较.仿真结果表明:所开发的模型库具有良好的动态响应性能和稳态值;与传统系统...     

小型柔性接头推力矢量性能试验

设计了结构尺寸相同,弹性件材料分别为天然橡胶和硅橡胶的小型柔性接头,测试了容压作用下的轴向压缩位移,考察了弹性比力矩随温度(-50～70℃)、容压的变化情况.另外,为检验应力估算经验公式对小型柔性接头的适用性,测试了增强件内侧环向压缩应力.结果表明:柔性接头轴向压缩刚度随容压升高呈现一定程度的非线性增大趋势;弹性比力矩在0°～6°摆角范围内基本恒定,不同柔性接头弹性比力矩随容压升高呈现不同变化趋势;天然橡胶弹性件柔性接头弹性比力矩在低温下显著增大,硅橡胶弹性件柔性接头弹性比力矩在-50～70℃温区稳定;由燃烧室压强引起的增强件环向压缩应力经验公式估算值过大,不适用于小型柔性接头.      

考虑刚体/弹性耦合的飞机动稳定性研究

以大展弦比无人机为例,研究刚体运动对飞机纵向气动伺服弹性(ASE)稳定性以及弹性运动对飞机纵向飞行力学稳定性的影响。针对带有反馈控制的飞机,建立了时域的刚体/弹性耦合运动方程;以刚体运动频率与一阶弹性频率的比值为参数,分别研究有无刚体模态时的ASE系统稳定裕度和有无弹性模态时的飞行力学稳定裕度。数值仿真表明,当飞机刚体运动频率与一阶弹性频率的比值大于0.01时,飞机刚体运动对ASE稳定裕度的影响逐渐显现;当该频率比值大于0.03时,飞机弹性运动对飞行力学稳定裕度的影响开始突现;当该频率比大于1时,刚体弹性耦合效应不可忽略。     

现代全尺寸军机机体结构耐久性试验要求和方法

对于金属飞机机体结构,开展全尺寸结构耐久性试验主要目的是：验证紧固孔原始疲劳质量控制效果;验证经验寿命是否超过使用寿命,在使用寿命期内是否会出现功能性损伤;为最终给出满足可靠性符合性判据要求的使用寿命（包括飞行小时与飞行次数）提供依据。在探讨全尺寸飞机机体结构耐久性试验原理基础上,形成便于工程实施的耐久性要求和方法。同时涉及在完成耐久性试验的全尺寸机体结构上开展验证民飞机服役日历使用寿命的试验要求和方法。     

弹性飞机空气动力及动态特性的数值计算和研究

本文给出了一种弹性飞机动态特性的数值计算和分析方法。文中考虑了飞机受扰后弹性振动与飞机总体运动的耦合作用,并着重研究了前几阶低频结构振型对飞机总体运动的影响。本方法采用了格林定理所导出的速势积分方程方法计算定常和完全非定常空气动力。采用特征根迭代法求解弹性运动方程,只需经较少次数的迭代即可收敛。文中附有算例,其计算结果是合理的。     

三维弹性结构在航空领域内的应用

本文提出基于三维弹性结构的变形飞机设计构想。三维弹性结构可以构成未来作战飞机的主体零件,能实现金属零件减重,大体积变形并保证性能不变。分别阐述了三维弹性结构组成部分中的三棱锥变形结构和等强空心变形结构的概念和机理,进而引出三维弹性结构零件的特点。通过与现有变形飞机的技术和材料进行对比,描述了以三维弹性结构为主体的作战飞机的设计思路以及对未来的作战方式的影响。     

边缘连接设计对座舱透明件承载能力的影响

研究了不同边缘连接设计对座舱透明件承载能力的影响.测定了拉伸破坏载荷和冲击能,结果表明,材料种类、边缘连接形式、孔边距等多种因素均会影响边缘连接件的承载能力.