基于HAJIF系统的汽车复合材料防撞梁设计

复合材料具有比强度和比刚度高、性能可设计和易于整体成形等许多优异特性,将其用于汽车结构上,可比常规的金属结构减重25%～30%,并可明显提高车辆性能。与金属结构相比,汽车复合材料A柱、侧围、地板等零部件结构设计过程中强度、刚度及稳定性因素复杂,尤其在复合材料铺层缺乏工程经验时,设计周期较长、设计结果很难快速应用到工程中。针对上述问题,以自主结构CAE软件HAJIF系统为基础,联合其工程材料数据库、强度模型数据库,考虑设计过程中强度、刚度及铺层工艺性等因素,构建了较为完备的汽车复合材料结构分析流程,开发形成了汽车复合材料结构专用分析软件。应用开发的软件,完成了车身复合材料防撞梁的设计及分析。零部件结构性能仿真分析精度与通用商业软件基本相当,研究成果及开发的软件为复合材料结构设计及分析提供了技术及工具基础。     

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。     

飞机结构腐蚀疲劳分析中的DFR法

通过分析和试验,说明DFR(detail fatigue rating)法在腐蚀疲劳分析中的适用性及其与常规疲劳分析的DFR法的主要差异;给出腐蚀环境中细节疲劳额定值DFRf(t)的定义及其在典型环境中细节疲劳额定值的表达式;在此基础上,简单说明飞机结构腐蚀疲劳作用下产生工程可检裂纹α0的日历年限分析方法,并通过算例说明分析过程.     

考虑稳定性的复合材料加筋板结构快速化铺层优化设计

利用铺层参数和工程常用铺层库对复合材料加筋板的铺层顺序进行优化,在不改变结构重量的情况下提高结构的初始屈曲载荷。考虑到在优化过程中需进行稳定性分析计算,而频繁调用有限元计算时间较长,因此选取屈曲载荷计算值与试验值和有限元结果相近的基于能量法的复合材料加筋板稳定性快速分析方法。优化过程以铺层参数为设计变量,利用MATLAB优化工具箱实现铺层参数的优化;然后将优化结果与工程常用铺层库中各铺层的铺层参数进行对比,用最小二乘法选取相近的铺层顺序进行匹配;最后利用能量法和有限元方法验证优化后的加筋板屈曲载荷是否提高。算例表明,上述优化方法运算时间短、优化效率高,优化后的加筋板屈曲载荷提高了17%以上。     

自动控制原理网络考试系统设计

该自动控制原理考试系统由管理员管理模块、考生在线考试模块两部分组成。系统基于B/S结构,采用ASP技术、ACCESS数据库等技术,实现了从题库自动组题、在线测试、自动判卷、成绩查询、考生管理、试题管理等功能。其特点是实现了考生身份认证、批量更新题库、显示曲线图如Bode图等功能。     

短纤维增强橡胶材料的力学模型

在材料剪切滞后分析与随机顺序吸收法的基础上建立了短纤维增强橡胶材料(SFRC)的理论模型与有限元模型。通过简化将SFRC模型中的三维随机取向纤维降为二维取向,对短纤维增强阻尼材料的弹性模型进行计算与拟合。结果表明,随纤维体积分数的增大,SFRC的模量逐渐增加。当纤维体积分数为2.00%时,材料的弹性模量增加了约1倍,与试验值基本相符合。有限元分析结果与试验结果相吻合,表明该模型在进行SFRC的力学行为分析时具有一定的真实性。当材料应变在300%以内时,有限元模型可以对SFRC的力学行为进行比较准确的描述。     

全尺寸结构试验应变数据线性化修正方法研究

针对全尺寸飞机结构静力/疲劳试验中的应变测量数据非线性化的问题,进行应变测量数据线性化修正方法研究,提出一种适用于全尺寸飞机结构静力/疲劳试验应变测量数据线性化修正方法并进行工程应用。结果表明,该方法明显提高应变测量数据的准确性,是可行和有效的。该方法为后续海量应变数据自动化处理软件的开发提供理论依据。     

广布疲劳损伤加筋板结构剩余强度分析

广布疲劳损伤（widespread fatigue damage，WFD）对老龄飞机是非常重要的问题。文中用工程方法和有限元方法计算含广布疲劳损伤（WFD）加筋板的剩余强度，完成3种类型9件加筋板的剩余强度试验。计算结果和试验结果比较吻合，能满足工程精度的要求。结果还表明，WFD明显降低了加筋板的剩余强度。     

测力传感器分路校准改进方法的校准误差研究

在飞机结构强度试验中,测力传感器通常采用分路校准方法来检验其准确性,为了减少试验中更换校准电阻的工作量,提出了一种测力传感器分路校准改进方法,并在试验中得到验证。本文以该改进方法为基础,对该方法的校准误差进行深入研究,理论推导出校准电阻与校准误差的关系,进而确定了更换校准电阻导致校准误差变化的趋势和范围,并通过试验验证了理论分析结论的正确,为验证该改进方法的准确性和可行性提供了重要理论依据,对该改进方法在飞机结构强度试验中的应用有参考指导意义。     

民机疲劳试验载荷谱简化研究与验证北大核心

在常规试验技术下,民用飞机全机疲劳试验周期过长,不仅费用高,更影响到适航取证和服役使用,开展载荷谱简化研究可有效加速疲劳试验。结合细节疲劳额定值(DFR)法和线性损伤累积理论,建立以损伤比门限值为折算依据的载荷谱等损伤折算方法。选用螺接和铆接的两种试验件进行试验验证,将原谱分别折算简化为五级谱和三级谱,折算后循环次数减少了约98%,且疲劳寿命结果符合工程要求,证明了该载荷谱折算方法的正确性和有效性。