基于多体分析的对接机构结构锁动力学仿真研究

分析了周边式空间对接机构结构锁的执行机构的特点,以及运用现有动力学分析软件解决此问题的困难;继而采用多体动力学建模方法,建立了结构锁执行机构的动力学模型,并针对本模型的特殊性采用了变步长的广义坐标分块求解算法;最后通过求解模型得到了机构的动力学特性曲线,证明了滚珠丝杆和弹簧复合机构作为结构锁执行部件是可行的.     

层合顺序对各向异性层合阻尼结构动态性能的影响

本文将各向异性设计引入层合阻尼薄板中,主要对几组阻尼层交替层合与集中阻尼芯层层合的各向异性阻尼结构的内耗和刚度的温频特性进行实验研究。为各向异性层合阻尼结构理论和轻量化高阻尼设计奠定基础。实验结果表明：在实验温度（0-70℃）和频率（1～200Hz）范围内。交替层合度影响不一定,结构的内耗和刚度的温度特性均优于集中阻尼芯层结构;而频率对结构内耗和刚与具体结构参数和结构总层数有关。     

连续旋转爆轰发动机外流场三维数值模拟

为研究连续旋转爆轰发动机(CRDE)内外流场的变化特性,采用氢气-空气单步有限速率化学反应模型,对内径为40 mm、外径为60 mm、长度为50 mm的连续旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,获得了CRDE内外流场结构特征和旋转爆轰波相关参数的变化特性,分析了不同进气总压条件对流场结构和发动机性能的影响。结果表明:爆轰产物在燃烧室出口附近膨胀加速,压力和温度大幅降低,在流场下游产生激波使压力回升,且随进气总压的升高,激波距燃烧室出口距离增加;出口附近羽流中心形成低压高温区域,中心平面上的平均压力低于环境压力,给发动机推力带来了副作用;羽流外围的空气受出口处斜激波的扰动,压力呈现出周期性变化;发动机推力随进气总压的升高而呈线性增加,进气总压为0.55MPa时,发动机推力达到了1160 N。计算仿真结果对掌握连续旋转爆轰发动机外流场特性具有一定的参考价值。     

火箭结构估重与总体优化设计的数字化实现及应用

火箭新型号总体方案论证时,一般借鉴国内外相近规模和相同推进剂火箭的结构系数进行类比确定子级结构系数,按照比例系数分配贮箱和壳段等部段的质量,但该质量分配不能反映载荷对结构设计的影响,在细化迭代设计中易造成方案无法闭环,导致设计工作反复。为了加快总体方案论证,提出一种基于载荷的箭体结构快速估重方法,开发形成结构估重数字化模块并嵌入总体设计平台。应用案例表明,提出的数字化估重平台能够有效提高估重精度,同时显著缩短论证周期,兼具总体方案比较和优化、全箭质量管理等功能,能有效降低方案推翻重新设计的风险,在新型号总体方案论证中发挥了重要作用。     

飞机液压导管装配偏差有限元仿真分析

液压管路性能直接影响了飞机液压系统的安全性、可靠性及维修性,在实际装配连接过程中,不可避免的会出现装配偏差的现象,文中以合金钢和钛合金导管为对象,针对其在第三类装配偏差存在的情况下,对2种导管的装配过程及考虑装配应力影响的导管爆破强度进行了仿真分析,并在此基础之上,进一步对考虑大角度安装偏差的钛合金导管装配应力,及爆破强度进行了计算,分析了装配应力及装配偏差对液压导管爆破强度的影响,为钛合金液压导管连接安装设计提供技术指导。     

FGH96粉末涡轮盘结构模拟件疲劳小裂纹扩展试验

为了分析涡轮盘轮缘榫槽等几何不连续部位对疲劳裂纹萌生及小裂纹扩展行为的影响,基于FGH96粉末盘实际构型设计结构特征模拟件,并对其在高温条件下开展自然萌生疲劳小裂纹扩展试验,通过疲劳中断试验和表面复型技术对榫槽和螺栓孔结构模拟件在500℃下的裂纹萌生和小裂纹扩展行为进行了观测和分析。结果表明：2种结构模拟件缺口表面存在多裂纹萌生现象,随着应力水平的降低,裂纹萌生位置由表面晶界转变为近表面特定方向的晶面以及非金属夹杂物处;2种结构模拟件裂纹萌生寿命占比约为36%～73%,且随着应力水平的降低而提高,裂纹扩展至工程可检裂纹尺寸时的寿命占比约为82%～96%,应力水平对其影响相对较小;特征模拟件缺口附近高水平的塑性变形能够导致小裂纹扩展速率分段特征现象消失,并延缓裂纹扩展过程中的合并行为,延长裂纹扩展寿命。     

篦齿封严结构对高空台动静架连接密封特性影响的数值仿真

航空发动机高空模拟试车台动静架连接采用传统的篦齿密封结构,在试验中存在气体泄漏量大及流量管结冰现象。为了提高高空模拟试验的准确性与安全性,针对新型篦齿密封结构,基于理论分析与数值仿真方法开展了动静架连接处篦齿封严机理研究,获得了密封间隙、齿腔深宽比以及篦齿齿数等结构参数对新型篦齿密封结构封严特性的影响规律。结果表明：随着篦齿密封间隙减小,改变控制口压比,泄漏量变化趋势较缓慢;齿腔深宽比基本不影响主流入口泄漏量的变化趋势;随着篦齿齿数的增加,泄漏量减小。为高空台动静架篦齿密封结构设计和泄漏量分析提供了理论依据。     

星载微波云、降水雷达技术现状与展望

云和降水对全球的水和能量循环至关重要,是维持地球能量平衡的要素之一。星载云、降水雷达通过对云、降水主动探测,能够全天时全天候获取全球云和降水三维结构信息,可有效弥补气象卫星被动探测的不足。首先对星载云、降水雷达开展需求分析,总结了当前我国气象卫星云、降水雷达探测能力的不足;然后介绍了国内外星载云、降水雷达发展现状,归纳出我国星载云、降水雷达需解决的问题;最后给出未来我国星载云、降水雷达的主要发展方向。     

基于特征线理论的旋转爆震流场结构特征研究

特征线理论及其计算方法是气体动力学的经典理论与方法,应用于旋转爆震流场分析具有简单高效的特点。将坐标系建立在爆震波上,对旋转爆震流场进行简化,采用特征线理论并结合流场计算单元过程,建立旋转爆震流场计算模型。研究了当量比和喷注参数对氢气/空气、甲烷/空气以及辛烷/空气3种不同预混气的旋转爆震流场结构特征的影响。结果表明：爆震波高度和倾斜角度受混气当量比和喷注总温影响明显;燃料由小分子氢燃料变为大分子碳氢燃料时,爆震波高度和倾斜角度逐渐减小;混气当量比和喷注总温主要通过影响爆震波传播速度、高度和倾斜角度而影响爆震波后宏观流场特征趋势。

     

高柔结构连续壳体气弹模型通用制作方法

气弹模型制作是高柔结构风洞试验的关键点和难点。针对高柔结构,详细介绍了一种采用\"开模、灌胶、再拆模\"方式制作连续壳体气弹模型的方法：以石膏制作内模、有机玻璃雕刻外模,精确设计石膏内模和玻璃外模之间的缝隙尺寸,在缝隙内灌注DEVCON胶剂;胶剂固化后,拆模即制成连续气弹壳体模型。动力特性测试结果表明：该模型能够较为精确地模拟实际结构的质量、阻尼以及一、二阶振型和频率,能够再现典型的风致振动现象,证实了制作方法的可靠性。制作方法简便易行、造价低、精度高、通用性强,可为高层建筑、高柔烟囱、化工塔、电视塔、冷却塔等高柔结构的连续气弹壳体模型制作提供指导。