GH4099合金的飞秒激光去除阈值

采用500fs脉宽飞秒激光对GH4099合金板进行表面材料去除加工,研究了激光功率对材料去除区域表面形貌、微区成分及直径的影响;采用最小二乘法对激光功率与去除区域直径进行线性拟合,确定了合金的激光去除阈值。结果表明:当激光功率不高于1.911 3 W时,GH4099合金表面存在一个去除区域A,其形貌与成分与基体的基本相同,当激光功率高于1.911 3 W时,在区域A中出现呈熔融凝固态的区域B,其成分中出现较多碳、氧元素;去除区域A、B的材料去除形式分别为静电剥离和热蒸发,激光去除阈值分别为0.413,12.9J·cm~(-2)。GH4099合金激光加工的合理激光能量密度为0.41312.9J·cm~(-2)。     

结构模态试验不确定性分析

针对结构振动模态试验数据存在不确定性问题,开展试验数据的不确定性研究,分析试验数据不确定性的内涵和来源,简要阐述各因素对试验数据不确定性的影响,并建立结构模态试验结果不确定性分析的基本流程。然后针对其中的噪声因素,重点研究Bayes方法对结构模态参数识别中不确定性的分析过程。最后进行C/SiC方板的模态实验,根据建立的结构模态试验结果不确定性分析的基本流程,对C/SiC方板的试验数据进行附加影响分析和噪声影响分析,并将两者综合考虑进行了综合误差分析,得到了优化结果和误差范围,进一步验证了该流程的可行性。     

间隙与摩擦对翼舵结构模态参数影响研究

飞行器的翼舵结构主要用于控制飞行器的飞行姿态并保持其飞行的稳定性。受间隙和摩擦非线性因素影响,翼舵振动特性发生改变,从而影响飞行稳定性。因此,研究翼舵结构振动特性受间隙非线性和摩擦非线性的影响规律具有一定的理论意义和重要的工程应用价值。以某舵面为例,采用渐进加力法进行模态试验,得到不同激振力下舵面的各阶频率和模态振型,绘制出"激振力-频率"曲线,总结了间隙与摩擦对翼舵结构模态参数影响。     

机翼结冰过程中过冷水滴运动轨迹的数值研究

为了掌握机翼不同形态下的过冷水滴运动轨迹,采用有限体积法求解欧拉方程,计算出翼型的外部流场参数,然后采用拉格朗日法、标准四步龙格-库塔格式计算模拟过冷水滴在流场中的运动轨迹.主要计算了NACA0012翼型的外部流场特性,分析在速度、温度、投放位置、推进时间间隔等因素不变的情况下,来流攻角和水滴直径对水滴轨迹的影响.结果表明,来流攻角不同,过冷水滴于上下翼面的撞击区明显不同;过冷水滴的直径越大,其在翼面的分布范围越广.     

基于FLUENT的导弹气动特性仿真分析

针对国外新型轻质超音速导弹欧洲燕,进行导弹三维实体模型构建,开展其黏性定常绕流特性数值仿真计算.基本模型仿真结果表明:末端飞行马赫数1.5时,导弹升力系数在20°攻角以前呈线性变化关系,至25°攻角仍未出现失速迹象,相应沿升力方向过载系数27.33,机动能力强;导弹升阻比在攻角15°时达到最大值,为1.68;导弹气动压心在0°攻角时靠近尾翼,静稳定度最大,导弹周围流谱清晰.研究可为掌握该新型导弹的气动飞行性能提供基础和参考.     

7075-T6铝合金动态力学试验及本构模型研究

分别采用电子万能试验机、高速液压伺服试验机和分离式霍普金森拉杆(SHTB)装置进行了7075-T6铝合金材料在室温下的准静态、中应变率和高应变率动态力学性能试验。获得了该材料不同应变率下的应力-应变曲线,结果显示:7075-T6铝合金具有明显的应变率强化效应;随着应变率的提高,试件断口处颈缩现象越发明显。拟合出了能够反映材料应变硬化效应、应变率强化效应的Johnson-Cook本构方程,对方程中的应变率强化项进行了修正,使拟合结果与试验结果吻合得更好。     

莫尔条纹噪声控制及细分精度分析

由于莫尔条纹信号质量直接影响其细分精度,故将神经网络自适应算法用于莫尔条纹噪声控制.用算法的神经网络层实现信号的非线性映射,将滤波步长与信号频率构成函数关系以实现其动态调整,使算法具有自适应性,满足信号的滤波带宽要求.对该算法滤波后的圆光栅莫尔条纹信号进行512倍正切法细分,分辨力达到0.618″,最大累积误差1.236″,信号质量明显改善,细分精度显著提高.实验表明,这种算法滤波效果优于常规算法,作用频带宽,对莫尔条纹线性和非线性噪声具有明显的抑制作用,可为细分提供良好的数据准备.     

高超声速气动热弹性分析降阶研究

高超声速气动热弹性分析涉及流场、结构场和热力场间的相互耦合,计算复杂且耗时长。根据分层求解策略提出了一种基于降阶模型的高超声速气动热弹性分析框架。分别采用系统辨识法和本征正交分解法对高超声速气动力和气动热建立降阶模型,并与模态叠加法耦合实现热配平状态下气动热弹性问题的快速计算。以典型高超声速三维机翼为例,预测热结构的颤振动压,并与全阶流-固-热耦合计算结果对比吻合较好。所提出的气动热弹性分析框架提高了计算效率,而且精度高,可应用于工程分析中。     

ABC 共轴直升机旋翼/机身耦合振动响应分析

前行桨叶概念（Advanced Blade Concept, ABC）共轴直升机具有较大的振动问题,为研究振动机理,建立了ABC 共轴旋翼/机身耦合气动弹性模型,其中桨叶采用有限元梁模型,机身采用精细有限元模型。为提高耦合模型的气动弹性响应分析精度,结合传统 CFD/CSD 耦合分析方法与自由尾迹,提出了 CFD/CSD/自由尾迹耦合计算方法,解决了传统方法的尾迹耗散问题,并保证了计算效率。基于此方法建立了 ABC 共轴直升机旋翼/机身耦合气弹响应分析方法。以样例 ABC 共轴直升机为研究对象,总结了重点位置振动响应随前进比和旋翼交叉角的变化规律,并得出了一些有意义的结论。     

金属表面裂纹脉冲压缩增强型激光超声检测方法研究

为了提高激光超声技术检测能力,提出了一种基于脉冲压缩的增强型激光超声检测方法,并将其用于金属表面裂纹检测。该方法结合激光束空间分布调控技术,激发线性调频超声表面波信号,进一步利用匹配滤波算法对线性调频激光超声表面波信号进行脉冲压缩,可大幅度提高激光超声检测信号的信噪比和分辨率。建立空间调制激光超声数值计算模型,研究线性调频激光超声信号激励方法;基于数值模拟获得的线性调频激光超声检测信号,开发基于匹配滤波器的激光超声脉冲压缩信号处理方法;通过数值模拟不同表面裂纹缺陷与不同空间调制情况下的脉冲压缩信号效果,探究该方法对于激光超声检测信号信噪比的增强能力,并最终通过试验验证。结论表明,基于脉冲压缩技术的增强型激光超声检测方法,可以大幅度抑制噪声信号,提高针对金属表面裂纹的缺陷检测能力,解决激光超声无损检测信噪比低,灵敏度差的问题,也为该方法进一步研究提供理论依据和试验指导。