面向虚拟试验的可视化应用生成工具研究与实现

虚拟试验能够很好地辅助实物试验,缩短型号研制周期,降低研制费用;虚拟试验应用工程是开展虚拟试验的基础,基于GEF图形编辑器,研究并实现了一种面向虚拟试验可视化应用生成工具,具有可视化应用工程编辑、应用工程框架代码生成等功能;支持在可视化界面中定义VOM图元和APP图元之间的发布、订阅关系,最终生成应用工程框架,并通过应用实例验证了该可视化应用生成工具的实用性,较好地提高了虚拟试验应用工程的开发效率.     

试验训练使能体系结构(TENA)的进展与应用情况

未来的作战与训练概念高度依赖于以网络为中心的作战能力,美国国防部认为迫切需要在试验与训练领域建立一种能克服当前“烟囱式”设计、实现靶场资源之间互操作、重用和可组合的新技术。美军借鉴了多种体系结构的研究和应用成果,构建了试验训练使能体系结构(TENA)。本文对TENA的进展、在美军靶场中的最新应用情况及未来发展方向进行阐述,并描述了针对我国靶场资源现状所带来的启示。该体系结构将为未来开发精细强大的试验和训练系统提供必要的支撑。     

飞行器性能样机虚拟试验系统研究与实现

为实现航天飞行器研制中性能样机模型的充分利用,提出了飞行器性能样机虚拟试验系统的总体方案,通过试验基础数据库、试验数据管理、验证辅助工具、虚拟试验应用等子系统划分和工作流程设计,提供对虚拟试验的全流程支持。系统突破了试验数据对象化管理、试验流程建模等关键技术,并基于虚拟试验支撑平台VITA完成了相应系统实现,在多个飞行器研制过程中开展了典型应用。     

复杂产品虚拟试验支撑框架

VITA支撑框架作为虚拟试验验证的共性技术支撑平台,主要用于解决复杂航天产品研制试验过程中的异构性、实时性、互联互通等问题;提出了一套完整的VITA虚拟试验体系框架,讨论了它的研究背景及体系结构,研究了VITA运行中间件的技术架构,并进行了性能测试,介绍了基于中间件的扩展服务,介绍了VITA目前的应用情况,初步应用表明,VITA支撑框架为复杂产品研发过程提供了有力的虚拟试验技术支持,可在航空、航天等多个行业的复杂产品研发中进行应用.     

胶层厚度对碳纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料平-折-平混合连接接头力学性能的影响

以碳纤维/双马来酰亚胺(BMI)树脂复合材料平-折-平(FJF)连接接头为对象,通过试验对比分析了特定胶层厚度下碳纤维/BMI树脂复合材料FJF连接接头的静强度和疲劳性能,并探究了胶层厚度对碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头力学性能的影响。利用背面应变技术对碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头搭接区端部胶层开裂进行监测。利用有限元软件ABAQUS对不同胶层厚度下碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头搭接区胶层应力分布进行了分析。结果表明,碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头的平均拉伸极限载荷、搭接区端部胶层开裂平均循环次数和平均疲劳寿命均随着胶层厚度在0.1~0.3 mm范围内增加而增大。不同胶层厚度的碳纤维/BMI树脂复合材料FJF混合接头均经历相同的失效阶段,即搭接区胶层端部开裂,胶层沿搭接区断裂扩展,最终靠近加载端孔边拉伸断裂,呈±45°断口。随着胶层厚度在0.1~0.3 mm范围的增加,搭接区端部胶层剥离应力、剪切应力及孔边胶层压缩应力均减小。在胶层厚度为0.1~0.3 mm范围内,剪应力是胶层破坏的控制因素。      

CFRP平-折-平胶接接头应力模型

以碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料平-折-平（FJF）胶接连接接头为对象,构造了圆弧段胶接梁单元,建立用于FJF胶接接头胶层应力分析的半解析模型,并与三维有限元模型胶层应力结果进行对比. 同时分析了胶层宽度和厚度对胶层应力的影响. 结果表明,利用半解析模型计算得出的胶层剥离应力和剪切应力分布与三维有限元模型获得的对应应力分布基本一致,搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力相较于三维有限元模型计算结果的误差绝对值分别为5.4%和3.7%,有着较好的计算精度. 搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力值在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而降低,在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低. 搭接区圆角胶层剥离应力和剪切应力值在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低,在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而增加. 该模型能够为碳纤维增强复合材料平-折-平胶接连接接头的应力分析提供一定的参考.     

碳纤维增强环氧树脂复合材料与铝板胶螺混合连接接头失效仿真

基于商用有限元软件ABAQUS,建立了碳纤维增强环氧树脂复合材料（CFRP）层合板和铝板双搭接胶螺混合连接接头强度预测模型,并进行了仿真分析,同时与试验结果进行对比,探究了此类混合接头在拉伸载荷工况下的失效形式和承载能力。结果表明,拉伸加载过程中,螺栓通过分担部分载荷加强了胶接连接。混合接头的失效形式先表现为胶层的断裂失效,最终表现为层合板孔边挤压失效。利用模型预测的接头承载能力与试验结果的误差为9.7%,具有较好的吻合性。该分析方法能够为复合材料-金属胶螺混合连接的分析和设计提供一定的参考。      

虚拟试验支撑框架VITA研究与实现

虚拟试验验证技术可为复杂航天产品的试验验证提供有效的技术支撑。结合航天产品研制过程对虚拟试验验证技术的需求,开展了虚拟试验支撑框架VITA研究与实现;VITA系统由运行中间件及系列辅助工具集组成,实现对虚拟试验应用系统“试验设计-试验运行-试验分析”全生命周期的支持;全面介绍了VITA运行中间件、集成开发环境、试验设计、试验调度管理、试验记录与回放、试验结果分析、试验数据管理、异构网关、硬件网关等各模块的实现方案,给出了其在航天复杂产品试验系统互联中的应用情况;实践表明VITA支持对产品关键系统的技术性能验证,有效解决了产品难以开展大系统联合试验的难题,后续将完善跨平台功能、提升实时性指标,实现产品化推广。     

碳纤维复合材料FJF胶接接头失效仿真研究

基于ABAQUS有限元分析软件对碳纤维复合材料板平-折-平(FJF)胶接接头进行强度仿真研究,采用基于连续介质损伤力学理论的渐进损伤分析方法分析复合材料损伤,采用内聚力模型模拟胶层的失效行为,对比FJF胶接接头与平板单搭接胶接接头强度和胶层应力的差异性,探究不同几何参数对接头强度和胶层应力的影响,并对造成接头强度差异的原因进行了分析。结果表明,FJF胶接接头的主要失效模式为胶层内聚破坏。相较于平板单搭接胶接接头,FJF胶接接头有较大的损伤容限。几何参数中水平搭接长度和偏心距的改变对FJF胶接接头强度和胶层应力影响较大,利用胶层剥离应力和剪切应力的对比能较为合理地分析接头强度差异的原因。     

聚焦智慧航海,助力产业升级——以e-航海信息服务系统为例

<正>随着IMO(国际海事组织)提出的"e–航海"战略进入实施阶段,船舶航行领域正在不断更新完善并陆续推出国际标准体系,船舶电子领域的产品即将按照新的国际标准实现升级换代,以进一步提升船舶航行领域的信息化水平,提高船舶运行安全水平和监管效率。未来5～10年,船舶电子信息技术领域将完成新一轮产业升级,此次产业升级在带来巨大市场商机的同时,也给我国航海领域电子技术发展及实现"弯道