航空沉头铆钉动态加载试验及失效模式研究

为研究航空沉头铆钉在动态加载下的失效模式,以航空器结构中使用的100°沉头铆钉为研究对象,采用高速液压伺服材料试验机,进行不同加载速度下的纯拉伸、30°拉剪耦合、45°拉剪耦合、60°拉剪耦合和纯剪切动态试验,获得不同工况下铆钉动态力学失效试验数据,研究加载角度、加载速度对铆钉失效模式和失效载荷的影响规律,并拟合铆钉失效本构参数及失效判据。结果表明,此种铆钉主要有沉头拉脱和钉杆剪断失效模式,不同加载角度下铆钉失效模式差异较大,不同加载速度下铆钉失效模式差异较小;失效载荷随加载速度增大而增大。对纯拉伸和纯剪切试验,失效载荷与加载速度线性相关;建立不同加载速度下的铆钉失效判据,可应用于铆钉有限元建模及机身结构适坠性仿真分析。     

突发事件下大规模空中交通流量管理的组合优化模型

为了解决危险天气和军航活动对管制运行的影响,使用动态网络流方法对突发事件下短期空中交通流量调度问题展开研究。首先,结合中国民航管制的特点,分析了突发事件对流量管理的影响。同时,根据航路航线网络及其高度层的特点,给出了网络和高度层的数学描述,并根据机型将航空器分成大、中和小3种交通流,介绍了使用多品种流描述3种机型的必要性;其次,根据网络拥挤程度随时间和流量变化的特点、危险天气随机变化的特点、空中等待和地面等待费用差异的特点构建了3个优化目标,考虑机场容量、扇区容量、航班连续性和扇区连续性约束建立了多目标优化模型;再次,针对军航活动时需要协调空域的特点,多品种流模型求解时间复杂度高,不能适应短期流量管理的缺陷,改进了逐步宽容约束法,设计了一种阶段式求解的近似算法;最后,以西南空管局管制的空域为例,利用实际流量数据,设计了3个场景进行仿真。结果表明,所提模型和算法能有效求解突发事件下的短期流量调度问题,算法效率比起传统算法在大流量下更具优势。     

考虑天气影响的区域飞行流量动态分配

我国民航业的不断发展,空中交通流量迅速增长,导致航班延误的情况时常发生。利用空域灵活使用机制降低航班运行成本至关重要。研究了在区域管制范围内,根据实际运行情况考虑了危险天气影响区域扇区容量以及合理利用临时航线的情况,通过遗传算法与启发式算法相结合的方式优化了航班的飞行方案降低总的运行费用。研究结果表明,经算法优化后,与现有的飞行方案相比,有效地降低了航班的运行成本,增加了空域利用率。     

壁判据用于计算流体力学(CFD)可信度评估

本文把作者提出的近壁干扰剪切流动(ISF)全域理论与流体运动方程组及流体在壁面上无滑移条件相结合导出一组壁面判据.壁判据为计算流体力学(CFD)仿真的可信度评估提供了基于流体理论的一条直接验证途径.对不可压缩流动的十一个熟知的NS方程组精确解,包括二维驻点和斜入射再附点流,二维分离点和背风驻点流,轴对称驻点和背风驻点流,旋转圆盘附近的三维Von Karman 流、收缩和扩张渠道流和非定常斜入射三维驻点流;以及经典边界层及其无粘外流和相似性边界层及其粘外流的NS方程组解,提出可用于验证近壁流动计算的几个壁相关函数.证实它们准确满足所有壁判据;说明壁判据可用来检验NS方程组数值解近壁计算结果的计算精度并验证其可信度.     

一种改进的复合材料T型接头失效模拟

通过自定义本构关系和破坏准则的单元，建立了复合材料T型接头有限元模型，并模拟了承受面外拉伸载荷时接头的裂纹扩展和失效过程。分析结果显示相比使用已有的粘接单元，自定义单元能够更准确的模拟接头填充区域的裂纹扩展和最终失效形式。     

海外同行

FAA开始试验探鸟雷达飞机与飞鸟互撞会对飞行造成重大安全风险。近年来研究表明,鸟群已经成为美国一些机场的重要危险因素,如纽约的拉瓜迪亚机场地区,2007年飞行员和管制员报告发生撞击87起,而2001年只有25起。为减少飞机与飞鸟互撞问题,FAA     

发动机主承力构件热结构特性分析

液体火箭发动机随着推力增大,振动量级会变得更加剧烈,工作环境也会更为恶劣.因此,需要对承力结构的结构变形、摇摆间隙、与总体对接面变形情况以及各组件间接口可靠性进行详尽研究.以某型号发动机的主承力构件为研究对象,首先通过CFD方法得到工作状态下发动机内部的压力及温度载荷,然后将得到的温度和压力载荷做为应力分析的边界条件,对发动机主承力构件进行有限元分析.通过对计算得到的应力场进行分析,寻找到发动机危险截面,对这些截面上的应力采用应力线性化手段进行应力分类,最终通过应力强度评定原则对各类应力进行强度评定,以校核强度是否满足要求.校核结果表明该主承力构件的强度满足安全要求.     

基于层合板基本性能数据的复合材料层合结构的强度校核方法

通过对[0/45]_8,[0/9]_8两种铺层的玻璃/环氧管状试样做双向载荷强度实验,发现基于层合板基本强度数据的Tsai—Wu准则失效包络线比基于单向板基本性能数据的失效包络线与实验结果的吻合要好得多。特别是按两个单轴强度比值做双轴强度实验确定相互作用系数,其强度曲线比选取相互作用系数F_(xy)~(?)=-1/2的方法与实验结果更为吻合。     

面向地勤的军机用户界面标识设计方法

针对军机的使用功能、维护功能开展军机的标识标记使用现状分析,形成有效的设计流程与方法来指导面向地勤的军机用户界面内、外部标记和标识设计,提高地勤维护的安全性及便利性。重点研究并分析军机外部标识中有特定意义的图形及表示警告、警戒、操作内容、操作标准等的文字,军用飞机内部表示设备位置、操作提醒的标牌及表示警告、警戒、防差错等的标识,并对面向地勤的军机用户界面标识设计方法进行研究,制定基于使用与保障危险分析和职业健康危险分析的设计方法流程。为军机面向地勤的用户界面标识设计提供一种有效、快速、经济的设计流程方法。