复合材料喷水耦合超声C扫查检测系统的研制

目前,可用于复合材料无损检测的各类方法中,以超声检测方法最为有效和方便,发展也最迅速.由于复合材料航空构件的尺寸通常比较大,有些构件不适合长时间水浸,并且大多数复合材料对超声波的衰减都比较严重,因此,复合材料超声检测方法通常为喷水耦合的穿透检测.     

含有面齿轮的传动系统动态响应特性研究

建立了直升机主减速器中含面齿轮的传动系统动力学模型,分析了直升机前飞和悬停飞行状态下旋翼对传动系统的激励形式,求解了两种飞行状态下面齿轮与小齿轮间动载系数随时间变化的历程,研究了小齿轮在浮动安装和固定安装两种条件下面齿轮与小齿轮间动载系数幅值随无量纲旋翼激振频率变化的情况.该工作对将来国内开展含有面齿轮的直升机主减速器的研制工作具有理论和实用意义.      

指尖密封动态性能分析与泄漏量计算

指尖密封作为一种新型密封技术,不平衡力激励条件产生的动态迟滞泄漏以及动态磨损是制约其性能提高和应用的两个重要因素.为此,对指尖密封动态工作条件下的激励形式和装配过盈进行了技术处理,构建了指尖密封系统的动力学分析模型,获得了指尖密封在转子激励下的位移响应以及动态条件下指尖靴与转子之间的接触压力分布,并根据位移响应结果得到了指尖密封的动态泄漏间隙,建立了指尖密封动态泄漏率计算方法.以某型发动机转子为实际算例进行了分析计算,结果表明:适当设计装配过盈可以降低指尖密封响应幅值,缩小与转子激励的相位差,减小迟滞,提高跟随性,改善密封效果;指尖靴与转子之间的接触压力随转子的激励做周期性变化,无论是过盈量还是密封上下游压差的增加都会增大接触压力,并且使一个运动周期内指尖靴与转子的接触时间变长;转子位移激励的幅值受到支承轴承游隙的约束,当转子达到"特定"转速以后受到轴承游隙的限制而等于游隙.通过与参考文献中试验结果的对比分析验证了计算结果的合理性.     

超声干涉法薄层厚度测量声阻抗匹配判据及其应用

针对超声干涉法测量薄层厚度的原理,讨论了薄层及与其相邻介质声阻抗匹配分别满足界面声压反射系数|R1|＜1/2或|R1|＞1/2时回波信号的选取原则,并以薄层声压反射系数谱为依据,分析了上述两种声阻抗匹配条件下谱线分别出现次生极大或极小值的规律,在此基础上提出了薄层厚度测量时谱线极值的选择方法.以航空雷达罩蒙皮GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic)层板外表面复合涂层以及钢基体表面ZrO2陶瓷涂层样品为例进行了薄层厚度测量实验研究及信号分析.研究表明,超声干涉法薄层厚度实验结果与SEM(Scanning Electron Microscope)测量结果相符.由此可知,薄层及与其相邻介质声阻抗匹配判据对于超声干涉法薄层厚度测量具有很强的理论指导意义及工程应用价值.     

指尖密封的温度场及热结构耦合分析

以单梁-双层密封片为单元建立了指尖密封热分析模型,依据指尖密封的实际工况确定了指尖密封热分析边界条件,通过有限元分析获得了不同工况条件下指尖密封的温度场分布,结果表明指尖密封的最高温度分布区域与高压腔气体温度高低有关,随着高压腔气体温度升高,最高温度分布区域自指尖靴部向高压密封片中部转移.在指尖密封热分析基础上进行了指尖密封热结构耦合分析,获得了考虑热效应的指尖密封的迟滞特性和接触性能.与不考虑温度影响的指尖密封性能分析结果相比,考虑热效应下的指尖密封的迟滞量减小,指尖与转子间的接触压力明显增大.      

高强韧性低合金冷模具钢的试验研究及应用

本文论述了对高强韧性低合金冷模具钢(简称7NiSi钢)的试验研究及应用的必要性;说明了7NiSi钢的成分特点,并论证了成分设计的合理性;测定了7NiSi钢的物理性能、工艺性能和力学性能,并与CrWMn钢和Or12型钢的相应性能进行了对比;最后对7NiSi钢的高强韧性进行了初步的综合分析,提出了最佳热处理方案。 试验表明,7NiSi钢的特点是:(1)强韧性高,与各种改型基体钢相近;(2)合金元素少(<5％),成材率高,成本低;(3)工艺性能好,锻造抗力小,退火易软化,淬透性较高,淬火变形小,热处理温度区间宽,工艺简便,有利于节能。 初步应用表明,7NiSi钢代替CrWMn和Cr12型钢制作易崩刃断裂模具,寿命可提高1～3倍以上,剪刃、塑料模具和精密淬硬丝杠也可试用。     

载人航天中的微重力燃烧研究

简要阐述了载人航天中防火安全的重要性，列举了美国型号研制中的几次着火事故。介绍了载人航天中防火安全问题的处理原则。回顾了国外开展微重力环境中燃烧研究的发展。对微重力条件下可燃性、液滴燃烧、层流气体喷流扩散火焰以及沿固体面火焰的传播研究予以介绍。讨论了开展微重力燃烧研究的内容及途径。     

机匣包容试验的叶片根部爆破飞断方法

在航空发动机包容试验中,为满足叶片在根部失效的要求,设计了基于爆破切割技术的叶片根部飞断试验方法。通过平板静态爆破试验确定了柔爆索的切割能力,并使用柔爆索进行了真实叶片的静态爆破试验。在MTS拉伸试验机上对爆破切割后的损伤叶片进行了静拉伸试验,确定了损伤叶片的剩余强度为50～56 kN。按照静态爆破试验获得的开槽尺寸在叶片根部开槽并敷设柔爆索,采用树脂胶固定后,在立式转子试验器上采用遥控触发的方式进行了真实叶片旋转状态下的飞断试验。结果表明：在叶片两侧加工4 mm深沟槽并敷设柔爆索爆破后,叶片被柔爆索切割,并在预定飞断转速下失效飞出。飞断截面断口显示叶片中段被柔爆索的金属射流完全切断,前后缘在离心载荷作用下拉断,爆破作用没有对叶片产生附加动能,成功实现了叶片在预定转速下的根部断裂失效。     

驱动模式和转速对某星载天线扰动特性的影响

空间天线姿态调整过程中产生的微振动,对航天器指向精度和稳定性影响较大,因此其微振动分析与设计已成为高精度航天器设计的重要内容。基于Ansys软件和Admas软件,建立天线结构的多柔体系统动力学分析模型,分析典型驱动条件下天线结构的扰动力和扰动力矩,通过地面微振动物理试验,验证动力学分析方法的可靠性。基于天线多柔体系统动力学分析模型,探讨驱动模式、驱动转速对天线扰动力和扰动力矩的影响。结果表明:扰动力和力矩主要幅值集中在频率f=0~50 Hz的低频段;驱动模式和驱动转速对天线结构的扰动频率无明显影响,主要影响扰动力和扰动力矩的幅值;单轴驱动模式下,驱动转速n=0.2 °/s时,天线的扰动最剧烈;XY双轴同时驱动时,X轴和Y轴转动单元引起的天线扰动产生一定程度的叠加,天线结构的扰动更为剧烈,扰动力和扰动力矩变化较为复杂。研究工作可为空间天线的微振动抑振策略制定提供技术支持。