起落架着陆仿真分析系统设计与实现

为了实现自动地利用虚拟样机技术来分析飞机起落架的地面载荷,讨论了如何采用Delphi软件作为开发平台,结合Adams软件的参数化功能,设计起落架着陆仿真分析系统.主要论述了仿真分析和参数化建模的原理,程序化语言编写起落架仿真软件界面的方法,以及模型和数据库之间连接的问题.经实践应用证明,系统能够实现起落架的仿真模型和全机装配模型的自动化建立和结果分析,通过对某型起落架模型的对比分析,验证了该仿真系统计算能力的可信度.     

胶接修补复合材料层合板的渐进损伤分析方法

建立了一种预测胶接修补复合材料层合板损伤演变与剩余强度的渐进损伤分析模型。该有限元方法应用三维渐进损伤模型和内聚力模型分别模拟复合材料层合板和修补胶层的失效过程。引入与材料损伤模式相对应的损伤变量表征材料的损伤状态,材料的刚度矩阵按损伤变量退化。计算得到了复合材料含孔板和相应的复合材料层合板胶接修补结构的极限强度。计算结果和试验数据吻合良好,验证了渐进损伤分析方法的有效性。     

基于模态频率和神经网络的结构损伤检测

把结构损伤识别问题分为损伤辨识、损伤定位、损伤程度标定三个子模块，对每个子模块用模态参数构造对损伤敏感的标识量，并作为特征参数输入到神经网络中实现损伤识别。将优化的BP网络和频率相结合成功地实现了矩形梁的损伤检测，为结构健康监测研究提出一条新的技术途径。     

一种复合材料螺栓连接结构非线性刚度模型及应用

针对复合材料螺栓连接结构挤压破坏及钉载分配规律,提出一种非线性刚度模型。基于单钉连接结构试验获得的应力-应变曲线,将连接结构挤压破坏过程分为:线性无损伤阶段、非线性损伤扩展阶段和线性退化阶段,并将连接结构等效为弹簧系统模型。模型在线性阶段考虑了层合板间摩擦力的影响;在非线性阶段考虑了层合板面内剪切非线性并定义了非线性损伤函数;在线性退化阶段基于能量吸收原理,对结构失效后力学行为进行了表征。最后,将单钉弹簧模型引入多钉连接结构进行分析,通过多钉连接结构试验验证表明,模型计算结果与试验曲线吻合良好,钉载分配计算误差小,符合工程要求。     

不变刚阵法在复合材料层压结构失效分析中的应用

采用不主刚阵法计算复合材料层压结构的失效模式，即将结构的刚度变化问题转化为力的变化问题，用施加等效附加力的办法替代破坏单元的刚度削弱效应，从而保证结构刚度矩阵不变，使得只进行一次原结构总赐分解就可求得层压结构的各种失效模式。     

高温环境下钛合金点阵结构热力耦合性能与失效机理研究

设计并采用3D打印技术制备了单级Kagome、单级金字塔和多级金字塔3类点阵结构单胞试件,开展常温(25℃)和高温(350℃)环境下的面外压缩试验测试和数值仿真分析,阐明了胞元数目、结构形式与结构层级3个设计参数对点阵结构面外承载能力的影响规律,进而揭示了点阵结构的热力耦合性能和损伤失效机理。研究结果表明,Kagome点阵承载能力随胞元数目增加呈线性递增关系,验证了采用单胞元代替多胞元开展相关研究的合理性。进一步分析表明,3种点阵结构失效模式均为内部芯子屈曲导致结构整体失效,同时结构层级对点阵力学性能影响最为显著。由于加入二级芯子,多级金字塔点阵单胞具有更大的换热表面积和承载能力：在同等质量下,内部芯子换热表面积相对于单级点阵单胞增加131.9%,在25℃和350℃下的极限载荷相对单级点阵单胞分别增加18.4%和23.0%。同时,由于增大换热表面积,多级点阵相对Kagome和单级点阵的承载能力受高温影响更小。     

复合材料中厚板沉头连接结构强度与损伤失效

针对复合材料沉头螺栓连接结构的强度与损伤问题,开展了两种厚度复合材料层合板凸头与沉头螺栓连接结构挤压强度对比试验研究。试验结果表明,增加层合板厚度会引起连接结构挤压强度下降,但沉头连接结构下降比例小于凸头连接结构。通过数值模拟方法对复合材料中厚板沉头连接结构的强度及损伤失效进行分析。提出一种非线性面内连续损伤与三维混合失效模型,模型考虑了复合材料基体剪切非线性特征并改进了纤维损伤失效判据,有效解决了数值模拟中沉头复合材料连接结构难于收敛的问题。对比分析表明:沉头连接结构的数值计算结果与试验结果吻合良好,极限强度最大计算误差8.62%。     

基于CDM的复合材料层合板插层补强强度分析

文章针对复合材料插层补强层合板损伤破坏问题,基于各向异性材料连续介质损伤力学方法,引入材料损伤状态变量对复合材料损伤情况进行描述,建立了复合材料插层补强三维非线性渐进损伤模型;利用该模型对复合材料插层补强层合板的损伤破坏进行了准确预测.重点对补强设计中插层材料铺层比例和补强半径两个设计参数进行了研究,得到了复合材料开口层合板理想的插层材料铺层比例及补强半径范围.