大型无人机主结构耐久性试验加载技术

为验证某大型无人机主结构的疲劳寿命是否满足设计指标要求,探寻主结构的疲劳薄弱部位,为结构设计改进及制造工艺改进提供试验依据,进行全尺寸主结构耐久性试验。针对该型号无人机先进布局设计及结构设计所带来的试验机约束、载荷优化、载荷谱编制、精确加载等试验加载方面的难点,进行相关试验加载技术的对比与分析以及新技术的系列验证,由此提出大型无人机主结构耐久性试验的多功能支持夹具设计、无人机机体结构载荷优化、综合载荷与扣重的载荷谱协调编制、新型拉压垫弹性体应用、作动筒专用扣重装置设计等新的技术。经过该试验机半倍疲劳寿命的阶段性试验验证,可以表明各项技术合理可行,稳定可靠,确保了试验正常运行。     

全尺寸短舱排气道声衬声学设计与试验验证

针对排气道声衬应用环境,提出了一种适用于短舱排气道声衬的声学设计方法,利用有限元方法建立了排气道声衬声阻抗参数优化模型,根据设计工况和结构约束条件,设计并制备了一套全尺寸排气道内壁声衬试验件。为了验证排气声衬的声学设计方法,研发了频率范围500～16 000 Hz、最大周向15阶模态的全尺寸声衬声学试验平台用以模拟风扇后传噪声特征,分别进行了声衬条件和固壁条件下辐射声场3 m和5 m处的指向性测试,获取了500～1 500 Hz频率范围内的降噪量,试验结果表明设计声衬在950、1 000 Hz频率点的降噪效果最优,充分验证了声衬设计的准确性。分析了设计工况下的声衬在3 m和5 m处辐射声场指向性的声压级分布,试验结果表明0°～90°范围内的最大降噪量分别为10.44 dB和7.21 dB。提出的排气道声衬声学设计与验证方法可为发动机短舱排气道声衬设计与验证提供重要技术支撑。     

起落架开舱构型自激振荡预测公式改进与分析

起落架开舱构型的流动模态产生自激振荡,造成舒适性和安全性问题;深入研究该流动模态和自激振荡机理是解决这一问题的关键。本文采用延迟脱体涡模拟(DDES)对起落架开舱构型的流动特性和气动特性进行了分析。结合Rossiter公式与涡声耦合闭环反馈机制,提出了一种适用于起落架舱的自激振荡频率预测公式的修正方法,能够将舱体前后壁面不等高、前缘弧面整流以及起落架的影响考虑在内;并且通过功率谱主频比对验证了修正公式的有效性。此外,引入动力学模态分解(DMD)方法分析自激振荡机理;分析结果显示,随着模态数增大,壁面压强响应逐步从舱体后缘向前缘发展。     

初始几何缺陷对加筋结构后屈曲分析的影响

采用考虑几何和材料双重非线性的弧长法分析了受初始几何缺陷影响的加筋壁板在轴压载荷作用下的后屈曲破坏过程.在分析中探讨了初始几何缺陷的大小及形态对加筋壁板极限承载能力和破坏模式的影响.计算结果表明,当初始缺陷的最大位移值超过蒙皮厚度的0.1倍时,将影响结构的承载性能.小于蒙皮厚度的0.1倍时,初始缺陷的形态和大小对结构的承载能力不产生明显影响,但影响结构的最终破坏模式.在后屈曲分析中可以以线性屈曲特征值法计算得到的一阶屈曲模态为初始缺陷的模式,初始缺陷最大位移值取蒙皮0.005~0.1倍之间.     

机身加筋壁板环向裂纹损伤容限试验与分析

机身壁板是飞机结构中的主要承力构件,也是损伤的主要产生部位,研究机身加筋壁板的裂纹扩展规律和剩余强度特性具有重要意义。在轴向拉伸载荷作用下,对含环向裂纹的机身加筋壁板进行损伤容限试验;利用ANSYS有限元软件对试验件进行应力强度因子分析,估算裂纹扩展寿命;基于线弹性断裂力学准则和线弹性断裂力学加塑性修正准则,计算剩余强度特征曲线,并对比分析计算结果和试验结果。结果表明:计算得到的裂纹扩展寿命与试验结果的相对误差为6.3%,满足工程要求;线弹性断裂力学加塑性修正准则估算的剩余强度更为合理,误差仅为2.6%,且偏安全。     

LY12-CZ铝合金材料激光辐照损伤分析

高能激光武器作为未来飞行器面临的新型毁伤源,研究典型航空材料在激光辐照下的损伤特性,为飞行器激光毁伤评估和抗激光设计提供基础。本文基于典型金属材料激光辐照理论和激光辐照试验,分析了LY12-CZ铝合金激光辐照损伤过程,并系统性研究了激光光斑大小、激光功率密度以及靶板厚度对激光辐照损伤的影响。研究结果表明,靶板在激光辐照下,刚开始处于加热、熔化阶段,表面逐渐出现鼓包现象,形成类似于水滴状的变形;随着温度上升,在重力作用影响下,在鼓包上端处开始形成击穿小孔,形成冒烟、飞溅等现象,之后小孔沿鼓包的上边缘迅速扩大,形成肉眼可见的穿孔。激光光斑越大,靶板的穿透时间越短,且靶板穿透时间与激光功率密度负相关,但与靶板厚度的平方正相关。     

弹性地基上多孔功能梯度复合材料纳米圆柱壳的自由振动研究

为了体现弹性地基对功能梯度材料(functionally graded materials,FGMs)纳米圆柱壳力学特性的影响并考虑到FGMs结构中可能存在的孔隙,基于Mindlin应变梯度理论,建立了弹性地基上包含尺寸效应的多孔FGMs一阶剪切变形纳米壳的力学模型,这种非经典的连续介质力学纳米壳模型利用材料长度尺度参...     

民用飞机声学设计与评定标准浅析

简要介绍了民用飞机声学设计与评定技术及其相关标准在国内外的发展概况和现状,分析了民机噪声控制和限定等关键技术,并以此为基础提出了建立民机声学设计与评定标准族的建议。