多模光纤微弯应变传感器研究

设计了3种不同齿形结构的光纤微弯传感器。传感器中的光纤变形装置是由一个拱型弹性膜片和置于膜片与被测试件之间的一对带齿构成。弹性膜片固定在被测试件上，试件的表面应变带动这一对带齿在光纤横向上的微小位移。改变光纤微弯变形，改变光纤的损耗，从而实现对被测对象的应力、应变测量。对3种不同齿形结构的光纤微弯传感器进行了研究和比较。     

结构强度试验应变测量时序匹配设计

针对结构强度试验高速测量时的时序匹配问题,采用基于PLD的时钟设计方法,对控制系统触发信号的输出时间进行记录,同时对测量系统触发响应时间进行标记。该方案可以实现应变测量的线下时序检验以及校对,实现控制加载时间与测量采集时间的时序精确匹配,可对高速测量过程中的测量可靠性提供一定的保障。     

基于CCD的应变测量系统在辊弯成型中的应用研究

介绍了自行研制开发的CCD应变测量系统基本原理。通过辊弯成型试验,并与msc．marc有限元仿真结果进行比较,验证了结果的有效性,为辊弯成型应变测量提供了一种可行的的方法。     

S型传感的应变梁结构

Ｓ型传感器的应变梁有多种结构形式,其中以双 连孔平行梁结构和工序型截面剪切梁结构为最佳,其力学性能和技术性能指标最为理想。     

微弯光纤压力传感器应变膜片研究

本文详细叙述了微弯光纤压力传感器应变膜片的设计原理,并在此基础上进行了膜片设计。给出实测的压力与膜片形变的关系曲线,与理论推导的结果相符。     

基于计算机视觉的辊弯成型应变测量系统研究

介绍了辊弯成型板料应变测量系统的结构和基本原理,分析了不同网格制作方法的特点,提出了适合板料成型应变计算机视觉测量的方网格计算方法.通过与mse.marc仿真结果进行比较,验证了系统的有效性.     

爆炸容器法兰结构的有限元计算分析

利用ANSYS有限元分析软件,对法兰结构进行三维有限元计算,并采用对比试验验证了数值模拟的可靠性。数值计算给出了容器筒体发生塑性变形时法兰连接结构的详细的应力情况,得到以下结论：法兰张角是法兰系统整体强度和刚度的直观反映,可作为表示法兰失效的量化参数;法兰连接结构的最大应力出现在螺栓内侧及螺栓孔外侧靠筒体处;法兰环厚度是引起法兰结构受力变化最敏感的法兰尺寸,锥颈的宽度和法兰外径相对于法兰环厚度的变化对法兰强度的影响要小得多;螺栓孔中螺栓的位置和螺栓预紧力对孔周围的受力情况影响很大。这些结论为后续爆炸容器法兰结构设计及开展相关试验提供了可靠依据。     

双S形进气道流场数值计算与分析

为了考察飞行攻角对进气道性能的影响,采用k-ε湍流模型对某型飞机的双S形进气道内外流场进行了综合求解,分析了飞行攻角对进气道总压恢复系数和出口总压畸变的影响。结果表明:进气道出口的总压分布是由进口的气流条件决定的,攻角小于(-5)°和大于23°时,总压恢复系数随飞行攻角的变化明显,攻角在(-5～23)°之间变化时总压恢复系数变化量不大,当攻角为10°时总压恢复系数达到最大值0.9844;当飞机在小于(-10)°或大于30°攻角飞行时,进气道出口总压畸变程度较大。     

航空结构仿真与试验应变一致性评估方法

针对航空结构,介绍了一种有限元仿真应变与试验应变的一致性评估方法。首先研究了基于单元形函数的单元任意点仿真应变插值方法以及仿真应变与相应测量应变方向一致性转换方法,其次基于最小二乘原理,对试验应变进行线性化修正,然后分别研究了基于图形分区的应变一致性评估方法以及基于概率统计的应变一致性评估方法。最后针对某大型民机结构进行了分析和试验一致性评估,评估结果可以为模型后续的修正提供支持。     

利用双光杠杆测量非等截面光纤布拉格光栅传感器的应变系数

使用单个光杠杆监测传感器应变时,传感器两端的被夹持部位受力后易与电子万能试验机的夹持器产生滑移。为了消除滑移影响以提高测试精度,本文使用两套光杠杆建立了测量弹性受力部位呈非等截面的光纤布拉格光栅(FBG)传感器等效应变系数ηεeff的实验测量系统。测试时,将两套光杠杆的平面反射镜分别安放在传感器弹性受力部位两侧的固定端端面上,测量出两个固定端在受力变形后的相对位移和相应的FBG中心波长变化量。然后,使用曲线拟合法和累加均值法对实验测得的数据进行处理来获得ηεeff。建立了仿真模型,得到了ηεeff预估值并与实测值进行了对比。结果显示:实验测得的ηεeff为0.681 7με/pm,精度为0.91%,与仿真获得的预估值0.672 0με/pm相差仅为1.42%。该方法满足了准确测量非等截面结构FBG传感器应变系数的要求。     

杆系结构鲁棒性应变能敏感度分析及试验

为研究结构鲁棒性动态分析方法,进行了理论分析、数值模拟和破坏性模型试验。结合平面悬臂桁架和六角星型穹顶算例,利用应变能敏感度法分析了杆系结构鲁棒性。基于杆件移除法讨论了结构应变能和应变能敏感度对结构破坏特征的影响,并同鲁棒性应力变化率评价法进行了对比。结果表明:应变能敏感度法能动态地反映杆系结构鲁棒性变化、预测结构稳定极限荷载、识别结构破坏模态及评价杆件易损性;尽管支座压杆、环向拉杆对应变能敏感度的影响比中心压杆小,但可能引起结构整体倾覆和中心压杆强度破坏;工程应用中应在杆件重要性分析和结构破坏模态识别基础上采用应变能敏感度法评价结构鲁棒性。     

飞机结构强度试验中应变量三线测量法的应用

全尺寸飞机结构的静力和疲劳试验中,应变数据作为最主要的试验数据,其精确度直接影响到飞机结构的应力应变分析以及与理论计算的对比分析。给出了应变测量电桥三线测量法的理论依据,并通过计算对比分析了二线测量法与三线测量法的精度差异。     

利用单元模态应变能法的地下杠架结构损伤诊断

基于地下框架结构损伤前后动力特性的分析,证明了模态应变能变化对单元损伤的敏感性.选择单元模态应变能变化率作为人防结构损伤诊断的标识量,证明了多位置损伤状态下产生的单元模态应变能变化率是单位置损伤状态的叠加,并提出了应用组合优化求解结构多位置损伤诊断的方法.以一典型的人防工程为算例,通过对其在不同损伤情况下计算结果的分析和讨论,说明所提出方法是有效可行的,它不仅可以准确完成人防结构的损伤诊断,并且简化了损伤诊断过程.     

五坐标数控加工曲面的加工步长计算

讨论了在五坐标数控机床上加工曲面时刀具走刀步长和切削带步长与加工误差的关系并推导了计算公式。     

复杂曲面工件的超声无损检测系统研制

为了实现大型复杂曲面工件的自动化缺陷检测,开发了超声无损检测机器人系统.论述了复杂曲面工件的超声检测原理、检测机器人系统模型、分布式的系统控制模式.工件检测试验表明,该系统具有较好的稳定性、可靠性,检测精度高、效率高,能达到工业生产的要求,在大型复杂曲面工件的超声检测中有良好的应用前景.     

基于斜角切削的曲线端铣切削力建模

切削力预测是制定与优化加工工艺的重要环节。针对曲线端铣加工过程,提出一种基于斜角切削的切削力建模方法。将刀具沿轴向微分,以曲线微分几何计算微元刃上的工作基面。在微元刃的工作法平面参考系中,应用最小能量原理,构建微元刃中力矢量、速度矢量、流屑角、法向摩擦角、法向剪切角及剪应力等切削参数之间的约束。以单齿直线铣削试验对切削参数进行标定,其中法向摩擦角、法向剪切角及剪应力等可表示为瞬时未变形切屑厚度的函数。选取高强度钢PCrNi3MoVA试件,分别进行圆弧和Bézier曲线端铣加工试验。试验结果表明,曲线端铣时切削力的变化与瞬时进给方向和曲线曲率相关。切削力预测值的幅值大小和变化趋势与试验值一致,验证了该切削力建模方法的有效性。     

航空发动机推力销载荷计算及应变分析

介绍了两种推力销应变桥路,来测量航空发动机推力;根据发动机推力销的实际承力形式,推导出推力销载荷分布公式;利用 ANSYS 对推力销有限元模型进行了载荷仿真,并分析了推力销所承受的推力与应变之间的关系。通过对剪力应变桥和弯矩应变桥对比分析发现,剪力桥和弯矩桥都与推力呈线性关系;从应变数值大小来看两种桥路均具有工程实用性,但从误差分析来看弯矩桥更具操作性。这些结论为后期开展推力销载荷标定试验提供了理论参考。     

离心压气机弯道和回流器流道的优化设计

国内目前关于弯道和回流器的研究较少,本文针对这一问题进行了研究。弯道部分文中提出了截面面积的变化率为常数的设计方法,用FLUENT软件对其及已存在的2种方案进行了建模仿真,发现总压恢复系数和出口流场分布与改进方案比传统方案要好,且尺寸比改进方案小,具有可推广性;回流器部分比较了轮毂倾斜和轮盖倾斜2种方案,并用NUMECA软件进行了仿真,从压力分布、流线分布角度分析发现轮盖倾斜的方案较好。在3.11kg/s流量下,轮毂倾斜的效率为85.72%,损失系数为47.5%;轮盖倾斜的效率为87.77%,损失系数为35.91%。     

球头铣刀加工曲面微单元理论建模与实验验证

针对球头铣刀已加工表面特有的“小凹坑”微单元结构,结合表面形貌几何参数对应的数学关系,求解了微单元特征参数及特征线表达式;结合实验结果修正了微单元特征参数并验证了其准确性,进而建立了曲面微单元三维仿真形貌。研究结果表明：修正后曲面微单元宽度相对误差为1.88%,长度相对误差为7.60%,验证了所建理论模型的准确性。     

薄壁曲面铝合金折叠器数控加工难点与解决方法

薄壁曲面铝合金折叠器加工过程中容易产生变形,影响加工精度。通过分析零件结构特性,得出加工难点。随后结合数控机床选择,工艺路线确定,专用工装设计和选用合适刃具,这四个方面逐步解析,并逐一进行解决。最终使用正交试验法得出最佳切削参数,得么了降低变形量,提高加工效率的解决方法。