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【项目编号】2007ZA53002【项目负责人】王栋【依托单位】西北工业大学航空结构连接构件优化设计理论及其应用技术研究完成情况简介:本项目深入分析了梁、薄板类结构的固有振动频率和振型与结构连接构件(或支撑)的刚度和位置变化规律,广泛开展了连接构件最优位置和最小刚度优化设计研究。推     

基于热/力试验的折叠舵连接刚度与颤振分析

为了适装新型发射平台和进一步提高射程能力,高速飞行器需要采用折叠翼/舵的方案。高速飞行器面临的严酷高温环境和时变气动载荷条件,使折叠舵的结构动力学特性更加复杂,给开展折叠舵极端条件下热气动弹性特性的准确分析带来严峻挑战。本文构建了综合考虑温度、载荷、机构间隙和摩擦特性等因素的折叠机构力学模型,通过非线性有限元分析获得了不同因素影响下的连接刚度,并开展常温和高温试验验证研究。基于固有模态对结构进行降维简化,基于修正的三阶活塞理论建立了气动力模型,采用准定常模型对特定飞行剖面的颤振特性进行评估。基于Abaqus结构模型和STAR-CCM+气动模型,开展了时域响应分析。结果表明：常温和高温条件下,折叠机构转动刚度的计算结果与试验结果整体相对误差小于10%,具有较好的一致性,验证了模型的准确性和可用性;采用CFD与CSD耦合计算方法获得的临界颤振速度低于采用修正的三阶活塞理论结果,CFD/CSD耦合计算方法更加保守。本文建立的方法可为飞行器舵面颤振特性进行有效预示,对新型高速飞行器设计具有重要指导作用。     

多特征注意力的航空发动机剩余寿命预测模型

航空发动机性能退化趋势复杂,适时地对其进行剩余寿命预测和检修维护十分重要。提出一种基于多特征注意力的膨胀卷积网络模型来预测航空发动机剩余使用寿命,利用膨胀卷积增强提取序列数据时序信息的能力,同时建立残差连接以改善传统卷积网络中的梯度消失问题。首先采用定长滑动时间窗沿时间维度截取数据,对数据进行重构;再对每个特征对应的时间序列单独应用膨胀卷积提取时序信息;引入特征注意力机制计算各特征之间的相对重要性;在公开的航空发动机数据集上进行验证,并对比现有的主流预测方法。结果表明：该模型在时间序列数据预测方面有着更高的精度。     

连接杆开裂分析

30CrMnSiA连接杆在淬火处理后，发现槽底有裂纹，经金相分析，该连接杆在淬火前已经存在微裂纹，并发现裂纹附近存在严重的带状组织，在淬火过程中产生较大的拉应力，致使连接杆开裂。     

某发动机高速齿箱、排气混合器丝套下沉问题的分析研究

分析了某发动机装配中出现丝套下沉产生的原因，通过试验研究和测试，提出了控制螺纹底孔加工精度、丝套尺寸精度，定期检测安装工具，严格规范操作等具体改进措施，使丝套下沉问题得到解决，满足了现场生产和装配技术要求。     

MJ螺纹与普通螺纹能否配合的判定公式

对MJ螺纹的外螺纹与普通螺纹的内螺纹配合的可能性作了理论性的分析,其结论是MJ螺纹的外螺纹与普通螺纹的内螺纹配合在理论上是可行的.为了找出判断方法,推导出了一个判定公式,可以快速准确地判断出所选择规格的普通螺纹内螺纹与MJ螺纹外螺纹能否配合.     

高阶面元法中的连接条件和相关控制点的选取方法

本文针对高阶面元法在复杂组合体中的应用,发展了相关控制点的选取方法和网片连接条件。应用该连接条件和相关点选取方法,计算复杂外形的飞机气动力,在部件连接部取得了较满意的结果。本方法实用、灵活,工程应用性较强,能适应不同的气动布局。     

纤维缠绕壳体连接结构设计计算

给出了固体火箭发动机纤维缠绕壳体接头、堵盖、连接螺栓、金属裙和密封结构等的设计计算方法,经实验验证和多种壳体设计应用,证明是行之有效的.     

提高前机匣作动环螺纹孔位置精度的方法

针对前机匣作动环加工中在保证径向螺纹孔位置时遇到的螺纹孔位置度不合格，加工时间长，机床占用率高等问题，分析并改进加工过程，使问题得以有效地解决，螺纹孔加工合格率达到100％，生产效率提高约500％，对相似零件也有借鉴作用。