不同结构形式的航空铝合金自冲铆接接头的静失效行为

采用自冲铆接技术制备了5052铝合金在凸底和平底两种模具下的铆接结构。通过改变板材的搭接形式,开展了自冲铆接接头在拉伸-剪切和剥离载荷作用下的力学响应及失效行为分析。结果表明：薄板作为上板铆接可以承受更高的剪切载荷并可增大失效位移。当板厚相同时,平底模具接头的抗剪切能力和抗剥离能力优于凸底模具接头。从宏观角度,凸底模具接头的失效形式主要为纽帽粘附铆钉底部从下板拔出失效,同时有上板断裂失效形式出现;平底模具接头的失效形式为拉脱失效以及上板轻微撕裂而导致的铆钉嵌入下板失效。从微观角度,平底模具剥离接头以上板在铆口的剪切断裂为主要失效原因;对于薄板作为上板的凸底模具单搭接头,失效机理为上板的微孔聚集型韧性断裂;其余因铆钉拔出而失效的接头,其下板铆口处呈现显著的刮擦形貌。     

铝合金三角形波纹夹芯板抗平头弹冲击的损伤特性研究

为研究铝合金三角形波纹夹芯板受到平头弹冲击后的损伤形式与抗冲击性能,利用一级气炮对铝合金三角形波纹夹芯板的两种冲击位置进行冲击试验。根据试验数据,对比分析三角形波纹夹芯板及等面密度单层板的弹道极限速度与耗能,并结合有限元仿真分析夹芯板的动态损伤过程、动态载荷响应及损伤机理。研究结果表明,三角形波纹夹芯板损伤形式为剪切破坏、撕裂破坏与弯曲变形。波纹板的抗冲击性能低于等面密度的单层板,并且波纹板节点位置的抗冲击性能高于基座位置。当弹体冲击速度较低时,波纹板的耗能低于单层板,随着冲击速度增加,波纹板节点位置的耗能高于单层板,基座位置的耗能与单层板相近。此外,波纹板的动态载荷响应与失效机理均受到冲击位置与弹体冲击速度的影响。     

航空公司飞机航线可更换单元两级库存控制方法

航空公司以维修基地和中央仓库两级库存保障飞机的航线可更换单元需求,同时规定高保障率以提供高航空服务质量,提出了保障率约束下的两级仓库最佳备件数量问题。本文首先通过航线可更换单元的失效数据以极大似然方法估计需求率,然后提出所有仓库总备件成本最小化为目标,备件综合保障率为约束的两级库存控制模型,最后采用边际分析法进行模型求解完成维修基地和中央仓库两级备件量的配置优化,实现航材资金占用量的最小化。通过实例验证表明采用此方法能够有效压缩库存规模,降低库存成本。     

基于JACK的民机维修任务仿真及人机工效评估

在民用飞机产品的设计阶段考虑产品的可维修性,利用JACK软件对机务维修任务进行虚拟仿真以及对维修的舒适性、可达性、可视性进行人机工效评估,验证产品的可维修性并提出改进性的维修意见。首先将基于人机工效学设计的发动机UG模型导入JACK软件中创建分析对象;然后基于JACK建立虚拟人体模型,将虚拟人、维修对象导入三维虚拟环境中,并在任务仿真模块中完成维修任务的仿真;最后利用JACK软件的人机工效评估工具对维修任务仿真结果进行评估验证产品的可维修性及提出改进性的维修意见,这样既降低了飞机的维修成本,又验证了产品的可维修性。     

基于冲击的涡扇发动机退化建模与下发预测

为解决多性能参数模型无法描述不同起飞推力下发动机性能退化的问题,利用单性能参数结合极端冲击模型描述起飞时发动机全功率运转对热端部件的热冲击影响,利用线性退化模型描述发动机自然退化过程,建立发动机性能可靠度退化模型。利用V2500发动机全寿命EGTM数据,结合最大似然估计给出性能可靠度表达式与模型参数,最后利用机队中同型V2500发动机非完整EGTM数据验证模型,预测下发时间,结果表明此模型预测下发时间和实际下发时间的误差小于3%,证明了模型的有效性。     

基于VPNRS-RF的飞机液压系统故障诊断模型

针对飞机液压系统故障诊断特征值冗余难以精准获取和准确率不高的问题,提出一种基于变精度邻域粗糙集（Variable Precision Neighborhood Rough Set,VPNRS）和随机森林（Random Forest,RF）相结合的特征选择算法,并以此为基础建立飞机液压系统故障诊断模型。VPNRS-RF算法主要是利用随机森林算法分别对变精度邻域和模糊熵粗糙集约简后的特征进行重要度排序,再次筛选后确定最优特征子集,使用最优特征子集对在线贯序极限学习机（OSELM）分类模型进行训练,从而提高故障信息获取准确率。最后以飞机起落架收放系统为例进行仿真研究,验证了VPNRS-RFOSELM模型的优越性。     

大角度进近减噪探索研究

随民航事业的蓬勃发展,机场周围的飞机噪声问题已变得不可小觑。基于噪声源研究已相当成熟,本文从飞机减噪程序入手,研究国内外常见的几种进近减噪程序,重点探索研究大角度（6度角）飞机进近减噪程序,结合国际民航组织的相关研究项目,用飞机着陆噪声区域面积的减少来阐述大角度进近的潜在益处。     

位置扰动施力系统中电液伺服阀非线性因素研究

针对飞行模拟器操纵负荷系统,在分析电液伺服阀非线性因素基础上,将电液伺服阀作为惯性环节来处理,构建了操纵负荷液压力控制系统的数学模型,并进行了仿真研究。仿真结果表明,电液伺服阀的非线性因素对位置扰动型伺服施力系统影响显著;虽然根据结构不变性原理进行前馈补偿能够有效消除系统中存在的多余力,但其并不能解决非线性因素带来的跟踪误差。     

基于经典成核理论的跑道结冰温度建模及仿真

目的 为进行积冰事件的预测,减小跑道积冰对飞机地面运行安全的影响,对跑道表面结冰温度展开研究。方法 从微观角度分析冰核在固体表面的形成机理,以接触角参数表示材料表面特性,基于经典成核理论建立结冰温度模型,在不同的边界条件下进行相应的数值模拟和跑道表面结冰的仿真模拟实验,最后完成模拟跑道低温环境的结冰温度实验。结果 对于机场跑道环境下因飞机轮胎摩擦而留有胶迹的水泥道面,胶迹比水泥更易结冰;以醋酸钙为主要成分的机场跑道除冰液可抑制跑道结冰,质量分数越大,抑制作用越强,从质量分数5%提高到40%时,结冰温度降低12.02 ℃;最后通过在模拟跑道低温环境下的实验,对比得出该模型的预测结果与实际值之间的误差约为0.94 ℃。结论 材料的表面自由能越高,结冰温度越高;高粗糙度对结冰起促进作用;机场跑道除冰液通过降低道面冰核的形核率和半径生长速率来抑制跑道结冰,质量分数越大,抑制作用越强;该模型可以为跑道积冰预警提供结冰温度预测的理论基础。     

脱层板固有频率的有限元方法分析

结合弹性材料修正后的H-R(Hellinger-Reissner)变分原理和二次插值函数,建立了平面坐标系下Hamilton正则方程推导了八节点等参元列式.考虑到脱层板的连接界面上应力和位移的连续性,将脱层板离散成上下两层,采用"分离合并"技术,建立脱层情况下板的控制方程.本文具体研究了脱层结构的固有频率问题,数值实例证明了本文方法的正确性.八节点等参元的使用不仅减少了节点数,同时也大大提高了计算效率.