飞机增稳结构振动研究及其裂纹成因分析

为了分析某型运输机机身尾段增稳结构根部频繁出现裂纹的原因,基于有限元模态分析理论的随机振动响应计算方法,通过逆向工程提出了利用飞行实测振动谱对增稳结构进行虚拟激励,得到结构理论计算的随机振动响应值。根据实测振动数据计算结果与理论分析,发现该型飞机增稳结构根部裂纹形成的原因为飞行中部分时段增稳结构已经出现共振或接近共振状态,在共振放大作用下增稳结构根部生成危害飞机飞行安全的裂纹。该分析结果为运输机类飞机增稳结构后续改进和优化设计提供理论参考和数据支持。     

飞机随机振动环境实测试验数据的归纳方法

介绍了某机型振动环境实测概况,结合实测数据导出后验分布类型,以该型飞机实测数据为基础,基于现有国军标和相关标准,提出了以分测试区域不同状态下的振动规范谱编制归纳方法,依据该数据归纳方法编制了该实测飞机的振动环境谱。将处理结果用于实际工程试验,表明该方法正确合理。     

起落架载荷标定模型的集成学习方法

为解决飞机起落架载荷标定实验使用线性回归建立标定方程结果不理想的问题,考虑到实验中起落架压缩行程和应变片布片位置等因素对标定载荷的非线性影响,运用特征融合、集成学习理论,通过使用AdaBoost和XGBoost非线性回归方法,构建起落架载荷标定模型。首先,通过起落架载荷标定实验获取实验数据,使用主成分分析方法建立输入特征矩阵;其次,构建起落架载荷标定模型,将起落架三向加载载荷分别作为标签向量,训练集和测试集根据随机取样原则划分,使用AdaBoost和XGBoost两种方法训练标定模型;最后,在测试集中对载荷进行拟合预测,并使用均方根误差、平均绝对误差、决定系数、耗时4个评价指标对模型进行评估。实验结果显示,与广泛使用的最小二乘法相比,XGBoost方法建立的标定模型能够更好地拟合加载载荷,在不考虑时效性的场景下XGBoost算法更具优势。研究结果对提高飞机起落架载荷实测准确性以及飞机结构健康监测的进一步研究具有重要价值。     

弯扭组合梁载荷测量试验研究

对金属结构进行载荷测量,应变法是常用方法之一。在弯矩、剪力和扭矩等单独作用下,利用应变法测得数据的准确性以及线性相关性都很好。而实际情况中,结构受力情况复杂,经常受到弯矩、剪力和扭矩等耦合作用,因此利用应变法测得的数据和输入载荷值生成的多元线性回归方程的线性相关性有待进一步验证。本文设计了一种典型的弯扭组合梁结构,在弯矩和扭矩的耦合作用下,利用应变法进行载荷测量,测量数据准确性很好,并且输入载荷值、弯矩和扭矩等多个变量生成的多元线性回归方程的线性相关性很强。     

基于ABAQUS CEL的高速水冲击载荷仿真与试验研究

针对水陆两栖飞机水箱汲水过程中形成的高速水流冲击问题，开展了高速水冲击载荷特性研究。提出了一种基于调节腔内气压的水冲击试验方法，通过调节储水容器内气压改变水流冲击速度，开展高速水流冲击试验研究；运用ABAQUS CEL数值仿真方法，预设水流初始速度，建立高速水流冲击的有限元模型，分析了水流速度和水管端部与平板间距对于冲击压力的影响。结果表明：数值仿真计算结果与试验结果相差不大，验证了该模型的准确性；水流速度越大，平板受到的冲击压力越大；水管端部与平板的间距越大，平板受到的水流冲击压力越小。