复合材料后掠机翼的气动弹性剪裁方法研究

提出了一种混合多级结构优化算法,以大展弦比复合材料后掠机翼为研究对象进行了气动弹性剪裁设计。在满足强度、变形约束等前提下,以梁、肋、蒙皮厚度,对结构重量进行最小化设计;继续以减重为目标,满足颤振速度的约束,优化蒙皮各铺层的比例,并分析了优化中铺层比例对颤振速度的影响;采用遗传算法优化蒙皮的铺层顺序,以增大机翼的颤振速度。研究表明:混合多级结构优化不仅可以减轻机翼的结构重量,还能大大提高机翼的颤振速度;铺层比例优化结果表明较高的±45°铺层比例能使刚度分布更加合理高效。     

亚音速、时间域内机翼的气动弹性分析方法

本文在时间域内,利用亚音速完全非定常气动力计算方法和机翼运动方程的联合求解,计算了机翼在不同速度下的动态响应,且可根据机翼振动状态的衰减和发散来确定机翼的颤振速度。算例结果表明,本文方法得到的颤振速度与其它方法是一致的,且可明显地给出亚临界及超临界等各速度下机翼的运动规律。     

智能复合材料机翼的气动弹性剪裁

通过含有位移和电自由度的四节点板元,利用哈密尔顿原理,推导了含有压电传感器和作动器的智能复合材料机翼的机电耦合动力学方程.采用西奥道生非定常气动理论结合片条理论构建气动力模型,获得机翼的颤振方程,并利用v-g法分析了复合材料的铺层方式和反馈增益对颤振速度的影响.结果表明:复合材料的铺设方式和反馈增益系数是在相互影响下改变机翼颤振速度的.     

埋入SMA纤维的复合材料壁板的气弹稳定性研究

研究混杂SMA纤维的复合材料平直层合壁板在超音速气流作用下的颤振特性。采用特殊正交SMA纤维混杂单层板的正轴应力一应变本构关系、经典的克希霍夫层合薄板理论并结合超音速一阶活塞气动力理论导出SMA纤维混杂复合材料壁板的气动弹性方程。借助于Rayleigh-Ritz解析法,建立SMA纤维混杂复合材料壁板在SMA纤维的驱动作用下的振动和颤振性能预测的近似分析模型。研究结果显示出,SMA具有良好的抑制壁板颤振的功能。     

基于特征剪裁的AdaBoost算法及在人脸检测中的应用

针对AdaBoost算法存在训练消耗大并且误检率较高的问题,提出一种基于AdaBoost的高效检测方法.它主要包含一种基于特征剪裁的AdaBoost算法（FPAdaBoost）和一种新的检测扫描方法--确认和跳过检测机制（CSDS）.FPAdaBoost算法在每一轮训练中会根据分类误差剪裁掉一部分特征,提高算法的训练速度;而CSDS检测方法在传统的检测方法基础上引入验证和确认机制,在保证检测率的条件下有效控制误检的发生.在MIT CBCL训练集和MIT+CMU检测集上对提出的方法进行验证,结果表明,FPAdaBoost算法相比原始AdaBoost算法在性能上没有明显退化,但却大大改善了训练速度,同时CSDS检测机制的引入极大地降低误检率,提高检测结果的可靠性.     

碳纤维复合材料汽车后排座椅优化设计

汽车座椅是汽车的主要零部件,运用复合材料进行座椅骨架设计具有积极意义.使用HyperWorks软件中复合铺层优化的方法对汽车后排座椅骨架铺层结构进行优化,针对靠背骨架、坐垫骨架和背板采用复合材料多阶段联合优化方法(自由尺寸优化、层叠尺寸优化和层叠次序优化)求解最适合的铺层方案,并进行强度校核.根据国家标准进行行李箱冲击试验仿真,分析座椅安全性.结果表明,结构优化后的模型相对于原铺层质量减轻13.6％,且完全满足行李箱冲击试验的强度要求,为复合材料后排座椅行李箱冲击试验提供参考.     

基于PATRAN/NASTRAN的复合材料机翼蒙皮优化设计

基于有限元分析软件PATRAN/NA STRAN建立了适用于大型复合材料结构的优化系统。对层压板的优化分2级交替进行:第1级优化采用最大应变能准则调整各分层比例;第2级优化先用射线步调参,再从K uhn-Tucker条件和满应力准则出发推导出满足位移约束和强度约束的单元厚度迭代因子进行单元厚度优化。针对文中的优化方法,以复合材料机翼盒段蒙皮铺层优化为例进行了数值计算,通过优化计算验证了该方法有较高的效率,对工程设计具有一定的应用价值。     

复合材料挖补修理结构的压缩强度分析

基于Patran/Nastran有限元软件对复合材料层板的挖补补强结构进行细节应力分析,引入Tsai-Hill强度准则和最大剪应力破坏判据预报其压缩强度,通过PCL语言实现了挖补结构的参数化建模并讨论主要修补参数的影响规律.结果表明:强度预报结果与试验结果较好吻合,误差小于10%.复合材料层板在单向和多向载荷作用下的最大挖补角度分别为5°和4°;胶层厚度在满足胶接强度的条件下越小越好,宜为0.10～0.15 mm;挖补修理适用于孔径小于70 mm的损伤.     

复合材料壁板热颤振的有限元分析

壁板颤振是发生在高速飞行器上的一种典型的超音速气动弹性现象。在超音速飞行器的设计中，由于气动加热效应相当剧烈，考虑热效应的壁板颤振问题成为一个不可忽视的气动弹性问题。文中采用von Karman大变形应变一位移关系、气动叻活塞理论以及准定常热应力理论建立了考虑热效应的复合材料壁板颤振的气动弹性力学模型。使用计及壁板横向剪切效应的三结点三角形Mindlin板单元(MIN3单元)推导出考虑热效应的颤振有限元方程，并给出了在频域和时域求解其颤振方程的方法。分别对一个矩形复合材料壁板和梯形复合材料壁板，计算出壁板的颤振边界并分析了温度对壁板颤振边界的影响规律。     

复合材料空间薄壁组合结构的静动力分析

本文采用了以混合标架法为基础的复合材料经典层合理论的有限元法分析了复合材料空间薄壁箱形结构在静力和动力作用下结构的刚度特性、强度特性、振动特性和破坏特性,在程序上应用了高效的JINEGS内存管理系统,使得该程序在微机上(IBM—PC及其兼客机)能分析较大的复合材料空间薄壁组合结构的静动力响应问题。文中通过对典型数例计算结果的讨论,得出了一些具有工程实际意义的结论。