基于力控/位控的双作动筒并联单点大载荷加载技术研究

开展结构强度试验中单点大载荷加载方法研究,对于提高试验精度、确保试验顺利完成具有重要意义。通过对传统加载方法进行理论分析,提出一种基于力控/位控的双作动筒并联同步加载方法。设计模拟试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性。并以某型号弹射杆试验为研究对象,采用改进型的单点大载荷加载方法,顺利完成了试验,表明该加载方法满足试验要求。该方法具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。     

通用起落架静力/疲劳综合试验台的研制

以某型飞机主起落架作为设计对象,通过综合分析它需要完成的各种试验工况及承受的载荷,研制该通用起落架结构静力/疲劳试验综合试验台,能够满足100吨级中型运输机及以下起落架对结构静力和疲劳试验的要求。通过缓冲器变行程装置、加载点跟随装置及加载撬杠的独特设计,可以适用于各种型号不同高度规格的起落架试验,提高了试验台的通用性;控制系统分为试验载荷加载控制系统和加载点跟随装置控制系统,按照试验流程进行切换,不间断进行试验,提升了试验效率及自动化水平。     

基于结构变形约束的水陆两栖飞机水载荷静力试验载荷优化配平技术

水陆两栖飞机水载荷静力试验主要考核该型机在水面着水工况时的结构强度,包括浮筒着水、船首着水和船尾着水等典型着水工况,由于水陆两栖飞机结构的独特性和载荷的复杂性,即浮筒、船首及船尾类似于悬臂梁结构,且所受水载荷为三维集中压向大载荷,造成考核区域的变形远远大于陆地飞机,该大变形对考核部位垂直方向加载误差高达10%以上,针对此问题,提出了基于结构变形约束的载荷优化配平技术,选取挠度为优化目标,建立平衡载荷计算模型,引入全机总力、总矩平衡方程组,通过对非考核部位的试验配平载荷进行优化,限制了水载荷考核区域的刚体位移,并通过有限元分析和试验方法验证了该载荷优化配平技术的可行性,试验结果表明:采用该载荷优化配平技术能够将垂直方向加载误差控制在1%以内。     

多轮多支柱起落架飞机结构强度试验载荷限定技术研究

多轮多支柱起落架飞机主起落架数量较多,试验机及试验设备重力大。试验应急卸载时,能量快速释放的不协调性易对支持点结构产生较大冲击载荷,且该载荷不可控,影响试验的考核。因此研究一种载荷限定技术,该技术能够兼顾飞机试验支持以及加载的功能。对该技术的原理、实现结构以及功能进行详细阐述;通过对现有设备进行改造和组合,搭建验证平台,对载荷限定技术工作原理进行验证。验证结果表明,该技术原理完全能够满足试验要求。     

大变形结构强度试验滑轮组加载系统扣重技术研究

为保证大变形结构试验扣重的准确性，提出一种大变形结构强度试验扣重方法，设计一种滑轮组加载系统扣重装置，以实现试验状态及非试验期间结构重力的精准扣除。滑轮组由动滑轮和定滑轮组成，保证结构大变形下扣重装置始终保持水平状态，确保扣重载荷的力线方向；利用力控作动筒可有效克服滑轮组摩擦力的影响，确保大变形下扣重载荷施加的精准性。以某型飞机扰流板静强度试验为研究对象，采用所提的试验扣重方法完成试验。试验结果满足要求，验证了该扣重方法的可行性、有效性。     

新一代机身壁板压剪载荷试验台结构设计

针对传统机身壁板压剪试验台加载空间为固定尺寸的问题,设计一种新一代机身壁板压剪载荷试验台。它可以根据机身壁板长度调节加载空间,适用于不同长度机身壁板压缩载荷+剪切载荷试验。介绍试验台设计方案,提出试验台核心功能的关键机构设计方法;对试验台进行了功能调试,各关键机构功能正常,满足使用要求。利用试验台对试验假件进行模拟加载,加载过程线性度良好,证明试验台载荷施加方法合理;试验假件应变分布均匀度良好,证明试验台精度满足要求。     

飞机结构强度试验差动式加载方法研究

多轮多支柱起落架结构飞机的结构强度试验,由于起落架加载空间狭小,起落架载荷施加困难。为解决此问题,提出一种差动式加载方法,通过设计特殊杠杆将作动筒设置于两个相邻起落架之间,形成一种加载二力杆,顺利实现所有起落架的载荷施加,且满足拉压双向交变载荷施加需求。该方法一次安装到位,空间占用率低,极大缩减了试验换装周期。通过软件仿真模拟了差动式加载方法在多轮多支柱起落架上的应用,且该方法已经成功应用到某型飞机全机疲劳试验。仿真和应用结果表明,差动式加载方法完全能够实现多轮多支柱起落架的拉压双向交变载荷的施加,为类似复杂区域多结构试验件的考核提供一定的参考。     

γ-TiAl金属间化合物的压缩断裂行为研究

通过室温压缩试验,研究全片层γ-TiAl基合金在不同加载速度和不同卸载载荷下的压缩断裂行为。结果表明：随着加载速度的增加,γ-TiAl基合金试样的屈服强度及抗压强度相应增大;试样的最终断裂是通过裂纹的形核、扩展以及相互贯通而形成的,断裂面主要由剪应力形成的撕裂区和压应力形成的解理断裂区域组成,并且在不同加载速度下,断口也呈现出规律性的变化。在不同载荷加载-卸载-再加载的过程中,小载荷（4．67、9．42、18．94kN）下卸载和加载的名义应力一名义应变曲线完全重合,大载荷（26．60、37．24、53．20kN）下卸载后产生的不可逆应变依次增大;裂纹面密度随着卸载载荷的增大而逐渐增大,材料的损伤程度不断增加。     

液压加载超调抑制控制技术研究

结构强度试验中,常采用液压加载方式,当加载过程中液压作动缸出现较大位移时,往往会造成载荷超调过大问题。分析载荷超调产生的原因,并介绍了多种先进PID算法原理,进行仿真对比分析。采用先进PID控制技术,以多种先进PID算法结合为基础,设计液压加载控制系统,并进行实验验证。结果表明:采用积分分离PID算法的控制方式,有效地解决了液压加载系统的超调问题,满足了结构强度试验的加载要求,并有效抑制因载荷超调导致的加载不协调问题,防止出现强度试验中试验件失稳现象。     

某大型航空铝合金锻件局部加载成形质量控制

以某大型铝合金航空锻件为对象,针对整体一次加载成形时载荷过大的问题,提出了局部加载成形工艺方案,利用有限元法对锻件分段局部加载成形充填和载荷、多道次之间变形量分配及各道次加载顺序进行了研究。结果表明:该铝合金大锻件采用整体加载方案时,最大成形载荷为400 MN,超过了现有设备能够提供的载荷;采用局部加载3段2道次成形时,每道次成形载荷均可控制在300 MN以内,第1道次上下模具停止距离为55 mm,且加载方式为从锻件中间往两边加载,能够获得填充完整的锻件,满足现有设备要求。     

卧式加工中心主轴静刚度特性的试验研究

介绍了卧式数控加工中心主轴的静刚度特性所开展的试验研究。根据预加载荷测得的静刚度试验数据,应用最小二乘法拟合得到主轴在加载和卸载时的静刚度曲线。研究后发现,主轴卸载刚度大于加载刚度;相同结构尺寸机床,主轴最高转速低的机床主轴静刚度要高于主轴最高转速高的机床;相同最高转速和结构的机床,尺寸大的机床主轴静刚度要高于尺寸小的机床;采用电主轴结构的机床主轴静刚度要高于同类型采用机械式主轴结构的机床。研究结果可以对国产卧式加工中心改善主轴部件静刚度设计提供参考。     

襟缝翼耐久性试验电液伺服协同加载技术研究北大核心

襟缝翼耐久性试验中,襟翼结构为大后退量、非定轴转动运动方式,缝翼为定轴转动运动方式,试验中翼面不断运动,施加载荷大小及方向需跟随协同变化。根据不同运动及受载模式的翼面结构,分别设计襟翼、缝翼协同加载方案,通过协调加载系统控制施加载荷,伺服电机或电动缸位置控制系统控制加载方向,实现不同载荷工况加载点加载方向与翼面相对位置保持不变。依据上述方案,通过试验验证,试验过程中加载点位置控制精度、加载点载荷施加结果均满足试验误差要求,验证了上述方案的可行性,确保了试验载荷施加的精度和准确性,为不同运动模式的翼面结构随动加载提供借鉴。     

飞行器气动载荷的模拟与控制

本文提出了用气动加载系统模拟飞行器气动载荷的思想，研究了气动加载装置和控制器的设计方法，并通过实验证明了气动加载系统具有良好的控制性能。     

飞机起落架收放动态加载试验液压系统设计

设计的液压加载控制系统以PLC为主要控制器件、利用组态王软件建立人机界面、应用电液比例控制技术实现加载过程控制的自动化,满足起落架收放实验加载性能要求。利用多学科动态系统软件进行液压系统的建模仿真分析,其结果与地面试验结果相一致,从理论上验证所设计液压系统的性能,对起落架相关参数的测量结果进行研究与计算,简要分析起落架收放时所受载荷及其对测量结果的影响。实验结果表明,所设计液压系统自动化程度、控制精度及可靠性高,便于实现对起落架气动载荷的准确模拟。     

飞机机轮轴承重负荷冲击加载系统的设计

为研究机轮轴承在飞机处于不同工作状态下,尤其是在飞机着陆瞬间的复杂受力工况,设计飞机机轮轴承重负荷冲击试验机。将该试验机用于模拟机轮上轴承承受的径向和轴向静载荷试验、动载荷谱疲劳寿命试验、冲击载荷承载能力试验、刹车制动试验等。通过严谨分析和计算仿真,实现了一种用于模拟飞机着陆瞬间机轮轴承受力工况的重负荷冲击载荷加载系统。     

非轴对称复杂构件的成形工艺优化

通过有限元模拟与实验验证对非轴对称复杂构件成形工艺进行优化。带有V形高筋的复杂形状构件作为关键承重部位被广泛应用。模拟了一次整体加载成形和两次局部加载成形的成形过程,研究了金属的流动特点。模拟结果显示,两次局部加载成形明显降低了成形载荷,提高了金属的充填成形能力,所需的成形载荷明显低于一次成形所需载荷。本文研究了金属成形时所需的成形载荷和速度流动场分布。实验结果表明两次局部加载成形明显降低了成形载荷,成形件满足尺寸精度与机械性能要求。     

应力环加载装置对抗SSC试验结果的影响分析

抗硫化物应力腐蚀试验使用应力环对腐蚀试样轴向施加一个恒定的载荷，试验中发生试样未到规定时间就发生断裂的现象，观察断口的宏观特征为脆性断裂，断口平直，属于拉伸断裂。分析原因是应力环环体没有固定，加载时试样夹持装置的上下夹具中心线与试样轴线存在重合度偏差，同轴度误差使试样加载产生扭转载荷，导致试样早期断裂失效。建议在应力环加载试验中，固定应力环环体底座，设置调节螺栓专用卡槽，采取数字显示百分表准确显示加载位移，降低试验因素引起的试样断裂失效。     

轴承变载荷压力试验机液压加载系统设计

针对现有轴承寿命强化试验加载系统存在的缺陷,设计可实现动态变载荷循环加载的液压加载系统.该系统采用一数字式微小流量阀实现匀速加载,详细介绍该微小流量阀的工作原理.分析相应加载方法并给出加载实例.试验结果表明:在保持接触疲劳失效机理一致的前提下,该轴承变载荷液压加载系统使试验时间有效缩短,试验成本降低,产品的开发周期缩短.     

声发射技术在飞机主起落架疲劳试验中的应用

介绍了某型飞机主起落架疲劳试验早期过程中多载荷作用下的关键结构的声发射实时监测技术。针对AE信号的复杂性,利用载荷滤波、幅值滤波以及空间滤波等多种滤波方法做信号处理,对处理后的AE信号以趋势分析为主,并以相关参数趋势变化进行验证。介绍了通过对提取到的关键部位在最大载荷下的AE信号的处理分析,取得了满意结果。不但掌握了各关键结构部位背景声发射信号的统计特征,还成功报告了加载系统的状况变化,为主起落架疲劳试验的顺利进行提供了保障作用。     

材料循环软化性能对安定极限载荷的影响

针对材料的循环软化性能对结构安定极限载荷的影响展开研究。以机械结构中常用的具有循环软化性能的Q235材料为研究对象,通过拉伸试验和循环加载试验进行相应的力学性能测试,进而以安定性分析研究中带中心圆孔方板这一典型结构为例,基于上述试验所测定的材料性能参数,对其受均布拉伸载荷循环作用情况下的安定极限载荷进行了有限元分析,并对方板进行了安定极限载荷的物理试验测试。结果显示,通过拉伸试验及循环加载试验所测得的Q235的屈服强度分别为293. 1和251. 3 MPa,采用以循环加载试验测定的屈服强度得到的方板的安定极限载荷,较采用拉伸试验的减小约14. 1%,且更接近试验测试结果。