民机典型前缘结构抗鸟撞分析研究

为保障飞行安全,CCAR25 部对民机结构抗鸟撞性能提出了严格的指令性要求,须对机翼前缘、平尾前缘和垂尾前缘等典型前缘结构进行鸟撞分析。鸟撞分析涉及到结构的动力学分析、鸟体的本构关系模拟、材料的高速非线性效应以及结构大变形等多方面因素的影响,相关的计算复杂,会耗费结构设计人员大量的精力和时间。通过采用经验公式和仿真分析方法对前缘结构抗鸟撞性能进行快速的分析,可达到对结构的抗鸟撞能力进行快速预估并从而指导设计的目的。     

在太空寓教于乐——国际空间站航天员借“愤怒的小鸟”演示微重力作用

2012年3月8日,在NASA的支持下．由ROVIO公司开发的“愤怒的小鸟”成了第一款在太空发布的商业游戏,旨在将太空教育与游戏适当结合,达到寓教于乐的目的。为了配合“愤怒的小鸟”（太空版）的宣传,航天员佩蒂特在空间站中,为地面上的学生演示在太空中小鸟的弹射方法和运行轨迹,以及探讨太空微重力对“愤怒的小鸟”发射过程物理运动的影响。     

直升机风挡及附属结构抗鸟撞性能分析

建立直升机前机身风挡及附属框架有限元模型,根据鸟体材料特性,建立了基于Lagrange元的鸟体有限元模型。考虑撞击风挡框架及玻璃中间部位两种工况,利用基于多学科的MD Nastran显式非线性方法,设置鸟体与撞击部位的接触方式及撞击时间,并求得撞击过程的时间步长,分析每个步长下风挡玻璃及附属结构的动态响应,绘制它们的最大应力及变形变化曲线,对比设计要求,最后得出:风挡玻璃及附属结构满足抗鸟撞设计要求。     

镀铬对8Cr4Mo4V 钢疲劳行为的影响

为研究吞鸟对涡轴发动机的影响,进行了3次吞鸟试验。在试验中,由气体炮将鸟射入发动机进气道,采用高速摄影仪 记录鸟的运行轨迹和撞击部位及试验件形变过程。试验数据表明：在吞鸟过程中发动机各参数均大幅波动,持续时间约为3~4 s, 波动过后,功率恢复时间约为5~9 s,各参数达到最终状态时间约为90~95 s;试验后发动机性能有衰减现象,清洗后有所恢复。经 孔探和分解检查可知：鸟的残骸主要部分未进入发动机主流道,第1 级压气机叶片卷曲变形。     

60亿千米云和月“隼鸟”远行7年后回家

6月13日,日本宇宙探索局的“隼鸟”号小行星探测器再入大气层,降落在澳大利亚南部伍麦拉附近的沙漠地带,时隔7年后回归地球。期间,多灾多难,百折不挠,“隼鸟”由此也博得“不死鸟”的尊称。     

飞机风挡结构抗鸟撞动响应数值模拟

建立了包括玻璃骨架、弧框和垫片在内的飞机风挡结构抗鸟撞动响应分析三维有限元模型,建立了风挡材料的破坏准则,利用非线性有限元分析程序LS-DYNA模拟了风挡结构的抗鸟撞动响应过程,结果表明玻璃骨架和弧框对鸟撞后其结构特征参数的影响较大。利用区间逐次分半法,确定了风挡结构的安全临界速度和弧框开始屈服的临界速度,模拟结果为该风挡的改进和鸟撞试验提供了依据。     

鸟撞飞机风档非线性数值分析

采用非线性有限元法,基于ABAQUS/Explicit软件平台及内嵌的材料用户定义子程序(VUMAT),建立了鸟撞飞机风挡的力学分析模型.比较了有限元模型中玻璃骨架、弧框和橡胶垫片对风挡动响应分析结果的影响,并与全尺寸风挡鸟撞试验数据进行了对比.对比结果表明,考虑了玻璃骨架、弧框和橡胶垫片的有限元模型所计算得到的位移、应变曲线与试验实测曲线的一致性有了改善.最后,探讨了玻璃骨架、橡胶垫片的厚度和弹性模量对风挡抗鸟撞能力的影响规律,为风挡的抗鸟撞设计及改型提供参考.     

丹寨 远去的鸟图腾部落

丹寨不是寨,是黔东南苗族侗族自治州的一个县,有苗族12万余人,占全县总人口的76%。丹寨苗族自称嘎闹,即鸟的部族之意,是上古蚩尤部落中以鸟为图腾的羽族之一的后裔。今天的丹寨苗族包括七个亚族群,各族群虽然区别很大,但共同的特点是都崇拜鸟,妇女们的百鸟衣、锦鸡服、蜡染古装等都将鸟作为图腾,通过刺绣、蜡染、银饰技艺或整体造型等方式,将鸟纹发展得淋漓尽致,素有最后的鸟图腾部落之称。     

含鸟撞变形叶片的压气机气动性能数值模拟

为研究受到鸟撞前后压气机气动性能的变化,提出了鸟撞叶片结构-气动分析几何模型的转化流程,基于NASA Rotor37转子得到了鸟撞变形叶片几何模型,分别建立了鸟撞前后的全通道气动性能CFD计算分析模型,在设计转速下开展了全3维黏性流场数值模拟,并与Rotor37转子部件气动性能试验数据进行了对比分析。结果表明：模拟结果与试验结果非常接近,证明了该数值模拟方法有效;鸟撞后叶片变形区域攻角增大导致的局部气流分离及并发的气流低速流动的耦合是转子气动性能恶化与转子进入失稳工况的主要原因,含鸟撞变形叶片的转子压比、效率等气动性能参数明显降低,稳定工作边界明显缩小。所发展的气动性能数值模拟方法与流程可有效地预估含变形叶片的压气机稳态气动性能。     

CATIA—ANSYS—DYNA3D联合建模求解技术及其在飞机风挡抗鸟撞设计中的应用

针对飞机风挡抗鸟撞设计现状．提出了CATIA—ANSYS—DYNA3D联合建模求解技术(CADM)．详细分析了该方法的流程及其关键技术．并编制了相应的软件。为飞机风挡的设计—校核—试验验证一体化技术提供技术支持。