连接刚度对导弹固有特性的影响

连接刚度对结构的固有特性有很大的影响,在对接面附近刚度损失可达到30%-40% ,因此对此类问题进行研究具有很重要的工程意义.本文针对导弹结构,给出了考虑连接刚度计算结构固有特性的方法.并通过算例进行理论计算结果与试验结果的比较,表明这种方法具有一定的实用价值,给结构设计提出了指导性结论.     

高超声速复合材料翼面的结构动力学特性研究

高超声速飞行器飞行时会引起气动加热,对其进行结构动力学分析时需考虑气动热的影响.文中建立了热环境下的结构动力学分析流程.首先,基于求解三维可压缩N-S方程的CFD方法进行气动热分析;然后利用有限单元法(FEM)求解结构热传导,并得出温度场分布;最后,基于准线性结构模型进行热环境下的结构动力学分析.基于该流程,对比分析了高超声速飞行器复合材料翼面的结构动力学特性.结果表明,气动加热改变了翼面的固有振动特性.     

航空发动机双转子系统的模态分析

为了更好地了解和掌握发动机固有的振动特性,利用有限元分析ANSYS软件,对某型发动机双转子系统进行了固有频率及振型计算。通过改变轴承的刚度与原计算结果作对比,分析轴承刚度的改变对整个系统动力特性的影响。结合振动力学相关理论,对设计方案进行动力学评价。结果表明,该方法运算速度快,输入参数少,特征值、特征向量求解精度高。     

考虑主平面夹角的行星滚柱丝杠副接触特性

基于微分几何原理,利用丝杠、滚柱和螺母螺纹滚道的曲面方程得出各零件在接触点处的主曲率以及主方向.通过建立全局坐标系,确定了不同零件在全局坐标系下的旋转坐标变换关系,计算出滚柱丝杠侧和滚柱螺母侧主平面之间的夹角.其次,根据Hertz接触理论,求解出接触椭圆的偏心率,研究了不同结构参数对接触特性的影响规律,与夹角ω=0的简化方法得到的结果进行了对比.结果表明:主平面夹角在整个接触过程中保持不变;螺距和牙型半角对椭圆偏心率的影响不是线性关系,忽略主平面夹角会对偏心率的求解带来较大误差;主平面夹角会对接触椭圆面积产生影响,但影响程度较小.     

变体飞行器的气动结构对控制系统的影响

为了研究变体飞行过程中不同的气动结构对控制系统产生的影响,利用多刚体动力学对飞行器各个通道进行建模,通过对变体过程气动参数的研究,探寻变体飞行器不同变形状态的升阻比变化规律,推导了飞行器实现最佳控制品质的控制律。设计了线性二次型控制器,并通过Simulink进行仿真验证,结果表明:计算条件下变体飞行器的最佳升阻比可以改变36%,收敛快速性可以提高128.61%; 通过变体,飞行器可以大幅度改变升阻特性,系统稳定性和收敛快速性都得到了很大提高。     

超声速全动翼面热颤振特性分析

使用热刚度计算理论,进行了不同温度场和不同结构材料的热颤振特性研究.通过热应力分析理论,获得结构在不同温度场作用下的热模态,应用Van Dyke活塞理论计算高超声速非定常气动力,采用p-k法进行颤振求解.通过对相同结构形式、不同温度场和不同材料的翼面结构进行热颤振特性对比,得出热应力对结构的影响.     

涵道飞行器涵道本体气动特性研究

涵道本体气动特性直接影响着涵道飞行器的动力性能.文中对影响涵道气动特性的结构参数进行了量化,并使用自适应笛卡尔网格对仿真模型进行了网格划分以提高解算的速度和精度,随后采用Jameson 有限体积法对具有不同结构参数的涵道模型进行了仿真研究,通过对仿真结果进行对比分析,得到了涵道本体结构参数与涵道飞行器升力特性间的对应关系.     

大型活动发射平台螺栓联接预紧力分析

大型活动发射平台采用框架结构,使用预紧螺栓连接各框架.总结了螺栓最小预紧力和最大预紧力的计算方法,提出采用ANSYS的装配技术和接触算法对螺栓预紧连接进行仿真,利用降温法模拟螺栓预紧力的方法.通过计算一系列螺栓预紧力,得到螺栓预紧力与两连接板轴向间距δ的关系曲线.此分析方法为复杂结构中螺栓连接的简化计算提供了参考,为大型活动发射平台连接螺栓预紧力的确定提供了依据.     

高速飞行器结构气动热计算优化

以某超声速飞行器头部壳体为研究对象,采用气动加热工程算法求解飞行器头部壳体表面热流分布情况,利用有限元分析软件,在考虑飞行器头部壳体材料热物性参数的情况下,模拟出气动加热的热量由飞行器头部壳体结构壁面向内导热不同时刻在飞行器头部壳体的温度场分布。采用工程计算和模拟仿真相结合的技术进行高速飞行器气动加热计算,融合两种方法优点,克服彼此局限性,最终得到不同飞行时刻飞行器头部的温度场分布,为飞行器的结构设计、热防护设计、材料选择以及飞行安全性评估提供参考依据。     

二维圆柱在高超声速气流中的耦合传热计算

高超声速飞行器热结构和热防护设计离不开对飞行器表面的气动热载荷和固体内温度的准确预测,两者之间的耦合作用对此有着重要影响.开展高超声速流场与结构温度场的耦合数值计算,流场部分求解了二维非定常全N-S方程,空间差分采用Harten-Yee的TVD格式,时间离散采用双时间步推进.固体结构传热部分求解了二维非稳态的热传导方程.通过流固交界面,流体从固体部分得到温度边界条件,固体从流体部分得到热流边界条件,从而实现流场和固体温度场的紧耦合计算.将这套算法成功应用于绕无限长圆柱的气动加热计算中,对圆柱在气动加热过程中的温度变化做了详细的分析.