高后置背撑发动机对非常规中央机体结构影响分析

翼身融合中央机体由于承受舱内压力载荷和较高的机翼弯曲载荷,而这些载荷会导致严重的非线性应力特性,并引起较大的结构变形和很高的应力集中,同时由于发动机后置的影响,增加了翼身融合机体的航向弯矩与低头力矩,针对这个问题,本文重点考虑材料和结构设计这2个方面,对翼身融合飞机中央机体结构采用高强度复合材料和纵墙加强的方式进行结构设计,并对设计的机体结构进行分析,得到中央机体的刚度和强度。     

齿轮弯曲疲劳强度试验专用夹具设计

在单齿加载弯曲疲劳强度试验中,加载载荷能否沿齿宽均匀分布是试验结果是否可用的关键。根据GB/T 14230中对试验夹具的设计要求,通过ANSYS有限元软件对传统单齿加载试验夹具进行应力分析得到的结果证明传统试验夹具不能有效地弥补夹具、齿轮等加工误差,确保加载载荷沿齿向均匀分布,因此利用传统试验夹具进行试验得到的试验结果准确性无法保证。本文根据试验需要设计了新型单齿加载弯曲疲劳试验夹具,通过ANSYS有限元软件对新型夹具进行应力分析,在存在加工误差的情况下,载荷沿齿向分布均匀,证明了新型试验夹具的明显优势。     

钻床夹具的设计与应力分析

针对H型钢、槽钢和箱型梁等大型工件在钻孔过程中存在的人工测量偏差、机械加工精度低、机械生产振动等问题,设计了一套辅助夹具。通过调节其夹紧范围来限制工件位移,实现了对工件的快速定位,降低了劳动强度并提高了工作效率。通过对辅助夹具进行仿真模拟,分析了在不同边界载荷下夹具的应力分布以及位移变化情况。结果表明：在边界载荷和固定约束交接处,应力分布最集中;载荷越大,定位块的上翼边缘位移变化的斜率也越大。     

某通航飞机全机静力试验随动约束装置设计

全机静力试验中,试验机悬空支持,通常采用六自由度静定约束,支持部位通常选择试验机上如起落架、发动机等刚度较大的非考核部位。考虑约束部位在试验过程中的变形,导致试验机姿态发生变化后试验加载误差增大,约束部位产生附加载荷或刚度。针对某通航小型飞机,提出了一种针对小型飞机全机静力试验的支持和约束方案,设计了起落架随动约束装置,并通过试验验证了该随动约束装置设计的合理性和可靠性,为类似小型飞机结构强度试验支持和约束装置设计提供了一种新的方法。     

PECVD装置的有限元分析及结构优化

针对PECVD装置在真空高温工作环境下存在的热变形问题,运用有限元流—热—结构耦合分析方法,对装置结构进行流固耦合传热特性分析,得出装置的稳态温度场分布情况,将分析结果作为装置流—热—结构耦合分析的边界条件加载到装置结构上,求得装置在热载荷和结构载荷综合作用下的变形情况。基于原有装置结构的分析结果,分析装置变形的主要原因,提出可行的优化改进方法。有限元分析结果表明,装置变形是热载荷和结构载荷综合作用的结果,其中热载荷为装置变形的主要因素;减小热载荷是控制装置变形,保证装置正常工作及可靠性的一个非常重要的因素。     

地震载荷下焊接接头断裂行为预测研究

测试了在不同加载速率下,典型建筑用钢焊接接头的断裂韧性值。在准确把握材料在地震载荷下本构关系的基础上,通过局部法,实现了由静载韧断裂韧度值对地震载荷下接头断裂行为的成功预测。表明局部法可有效地评定接头在高加载速率下的断裂行为。     

基于多点协调加载试验的机翼飞行载荷模型研究

研究了基于多点协调加载试验的机翼飞行载荷测量技术。在某型飞机机翼载荷校准试验中,使用了自动液压加载系统,并研制出新的飞机约束装置,从而实现了多点协调加载试验,其中试验数据由机载测试系统进行采集。提出了建立机翼载荷模型的方法,最后通过地面检验试验和飞行试验验证了机翼载荷模型的合理可靠性。结果表明:该方法能够建立更高精度的机翼载荷模型。     

角度可调式线切割机床夹具设计及有限元分析

为解决线切割机床加工工件坡口时装夹费时且定位精度低等问题,设计了一种角度可调式线切割机床夹具。在传统装夹方法的基础上,通过分析零件结构与技术要求,制定夹具的结构方案,设计夹具的定位装置、夹紧装置和调节装置等关键结构,并利用有限元法评估夹具在实际载荷作用下的几何变形和应力状态。结果表明:该夹具强度可靠、操作简单且切割角度调整方便,可极大提高工件的装夹效率和加工精度,满足大批量生产要求。     

同步加载技术在襟缝翼疲劳试验中的应用研究

某型飞机襟缝翼疲劳试验中,试验件分别处于运动和静止两种状态。在运动状态下,该飞机襟缝翼疲劳试验的加载载荷和加载方向随襟缝翼的运动而变化。为解决这一问题,设计了试验协调加载控制系统与襟缝翼翼面随动加载系统同步加载技术,完成活动翼面的运动方向及载荷加载,验证与应用表明,该技术可行。     

加载装置对轴系纵向振动试验影响分析及优化

陆上试验台是开展轴系设计及振动特性分析的重要平台,基于有限元法研究试验台推力加载装置刚度对轴系振动特性的影响,通过理论与试验相结合分析了液压推力加载装置的动态特性,进而提出低刚度气囊加载装置模型,开展结构设计和动态特性测试。最后,系统振动试验表明气囊加载装置可更真实的模拟螺旋桨静态载荷,避免了因刚度过大引起的附加约束问题。     

复杂锻件成形中塑性应变的测试新方法及应用

为解决复杂锻件成形过程中应变难以测定的问题,采用了一种利用螺纹进行测量的新方法。以压气机叶轮件为例,设计了一套组合式模具,凹模由4块镶块组合而成。采用等温模锻方法成形了该叶轮件。利用螺纹法对成形过程中不同截面上4条流线及其轴向、径向应变分别进行了测量分析,并定量给出了该叶轮件成形过程中变形及应变的分布规律。结果表明,该方法是测试模锻成形过程中金属塑性变形流动较为有效的实验手段,利用该方法可对一般塑性体积成形中金属流动和应变分布进行研究。     

自驱动关节臂测量机结构设计与仿真分析

为了使自驱动关节臂测量机的结构满足测量和定位精度要求,通过分析自驱动关节臂测量机的工作原理,建立了测量机的运动传递模型,完成了测量和定位误差源分析,在此基础上对关键部件进行设计和选型。对测量机进行了整体结构设计和关节结构设计,得到最优设计方案,在此基础上推算出各个关节的重力矩及惯性矩,完成了各关节模组的选型。建立了测量机的三维虚拟样机,对虚拟样机的几种典型测量姿态进行了静力学和结构变形分析,根据仿真结果进行优化设计,使测量机在典型和极限测量姿态下的静态变形均符合设计要求。针对测量机测量过程的触测段进行动态变形仿真,仿真结果表明竖直(Y)方向动态变形误差较大,需要建立动静态误差补偿模型进行修正。进一步对测量机进行模态分析,分析结果表明测量机的最高运行频率低于最低阶固有频率,不会产生结构共振以致影响测量和定位精度。     

航天服充气压状态下的关节阻力矩特性研究

航天服为航天员在太空环境提供基本生命保障,同时还需具有较好的活动性能以便开展作业。航天服工作时需充气压构成真空防护,而气压会导致较大关节阻力矩,对着服者活动产生很大影响。为研究航天服充气压状态下的关节阻力矩特性,研制了一种能够消除重力、牵引轨迹误差等因素干扰的测试平台,并对航天服肘关节、膝关节、髋关节活动阻力矩进行测试,分析了关节阻力矩与航天服余压及关节活动速度的关系。在测试数据的基础上,采用改进型数值实现方法及线性插值方法建立了基于Preisach迟滞模型的航天服关节角度与关节阻力矩数学模型,并在MATLAB/Simulink中进行模型预测仿真计算,验证了所提出的改进型迟滞模型能实现对航天服关节阻力矩的精确预测,为航天服关节活动性能的改善提供了理论参考。     

一种铝合金扩散焊接工艺方法研究

为了满足雷达产品构件高可靠性、高精度的工艺制造需求,文中对可热处理强化铝合金6063 铝合金的试板以及雷达产品结构相关样件开展了扩散焊接试验。焊接前对试样进行了表面清理以去除表面杂质和氧化膜等,焊接后对样件开展了尺寸检验、密封性测试、强度测试和金相检测测试,评判焊缝质量。样件加强筋处在焊接后出现了明显的变形,变形和下压量成一定比例。样件密封性满足产品要求,试板平均抗拉强度为169.3 MPa。金相检测中有局部孔洞缺陷,这和扩散时间不够充分或界面夹杂物太多导致焊接面的晶界迁移不够充分有关,因此扩散焊接中零件的表面状态和焊接工艺参数的合理选择对焊缝接头的质量至关重要。     

基于LabWindows/CVl的陀螺轴系摩擦力矩测试仪的研究与设计

轴系摩擦力矩是影响陀螺轴承系统精度和可靠性的主导因素.为解决轴承组件在成对轴承安装过程中出现的摩擦力矩无法测试验证等问题,设计了一种陀螺轴系摩擦力矩测试仪.采用力矩平衡的测量原理实现了陀螺轴系的摩擦力矩测量.使用精密驱动系统、精密测量系统和定标校准系统,在计算机Windows操作平台下的LabWindows/CVI开发软件上进行编制,实现数据采集和处理.测试实验结果表明,陀螺轴系摩擦力矩测试系统通过长时间稳定性测试的最大差值小于0.01mN＆#183;m,满足了高精度、高可靠性、快速测量的要求.     

舰用40Mpa高压空气系统铜合金接头研究

高压空气接头是舰艇高压空气系统的重要连接件,随着系统压力级提升至40 MPa,标准接头不再适用,需要研究一种高压力级的接头.本文从在役舰艇高压空气接头使用问题出发,从部件材料匹配、密封结构和控制操纵力矩的角度开展了舰用40 MPa高压空气接头研究工作,通过仿真计算、样机试制和样机试验等方法,对研制的40 MPa铜合金接...     

基于NX Nastran仿真分析的压铸框架装夹设计

针对镂空结构件压铸框架粗加工精度差和返修率高的问题,采用NX Nastran仿真分析法模拟了装夹变形量,确定了装夹施力的工装设计,并提出了解决方案。对改进方案进行NX Nastran仿真分析,模拟并试验验证了装夹变形量满足工艺及设计技术指标要求。对粗精加工分别设计了专用工装,模拟仿真和加工试验表明,粗加工精度达到工艺要求,精加工精度由技术指标要求的IT6级提高到IT5级。     

微尺度缝针自动夹持器的设计

根据角膜缝合手术的特点,并结合微尺度缝针自动夹持器的技术要求,文中对一种自动夹持器的结构进行了设计。通过赫兹理论讨论了两圆柱体间的接触问题,并利用有限元分析方法对夹持器模型进行了分析,取得了缝针在不发生塑性变形条件下,夹持器直线运动关节的极限位移,为夹持器的控制提供了依据。最后进行了夹持器夹持缝针的试验,试验结果验证了这种夹持器的可行性和实用性。     

毫米波构件真空扩散焊工艺及变形控制

文中针对毫米波构件精密连接要求,将分段压力扩散焊应用到多通道毫米波构件生产中,获得了接头变形小、焊缝均匀连续、力学和气密性能符合要求的零件。以接头变形控制为中心,开展扩散焊变形控制试验,得到了多通道接头尺寸变形分布规律,分析了阶段扩散压力对接头变形结果的影响。结果表明：分段压力扩散焊可有效降低零件通道接头变形,随着扩散压力增大,通道长度方向和厚度方向尺寸均先减小后增大;多通道焊接变形时,各通道接头变形量差异小,中间通道变形整体略大于两侧通道,均能满足毫米波构件±0.05 mm的尺寸精度要求。     

Zernike矩边缘检测与多项式拟合的CT图像三维测量算法

针对工业CT切片z方向分辨率不足问题,研究一种Zernike矩边缘检测与多项式拟合结合、自动预测顶端的高精度三维测量算法。首先通过Zernike矩对每张切片图像提取亚像素级轮廓,并用多项式拟合该轮廓;然后对拟合曲线进行等相角间隔采样,并建立同相角的轮廓点匹配,采用层间插值算法得到中间层的轮廓点并外插预估工件顶端点;最后采用台体法计算工件体积。对体积相等的圆柱、圆锥和半球3个标准试块进行CT扫描、测量并分析了测量误差的来源。实验结果表明,对实际工件体积测量误差降低到1%以下,能够满足工程应用中的自动、快速、高精度体积测量要求。