翼身融合布局增压舱结构特性研究

与同量级常规布局飞机相比,翼身融合布局(BWB,Blended wing body)飞机具有结构重量轻、气动效率高、燃油消耗少等优势,被普遍认为是最有希望应用到下一代民机的新型气动布局。通过与常规布局飞机机身结构的比较,对BWB非圆柱形机身结构特性进行了分析研究,并在圆柱多舱段机身(MBF,Multi-bubble fuselage)的基础上进行了翼身融合布局增压舱的结构设计,提出了两种增压舱结构型式。结构分析表明球形增压舱是一种结构较为高效、空间利用率较高的结构型式,为BWB增压舱结构设计提供了重要参考。     

飞机结构强度试验局部约束装置设计

采用加载夹具对中央翼接头加载过程中,由于中央翼发生航向变形,垂向和侧向载荷在航向产生载荷分量,容易对接头造成损伤。因此设计一种局部约束装置,通过卡板把该装置安装在中央翼上,限制夹具与接头之间的相对变形,使航向载荷分量通过约束装置传递至中央翼盒段,以保证接头的安全。     

基于ANSYS热分析的某型无人机翼身融合机身一体化复材板件成型模具的设计

某新型无人机采用翼身融合结构设计,整个机身外形由一体化成型的上、下复材板件构成.从一体化成型的复材上板件结构设计特点和工艺方法出发,在热变形有限元分析的基础上,系统研究了此类复材板件成型模具的设计方法和热变形补偿条件判定,为此类翼身融合一体化整体机身板件成型模具的设计提供思路、方法和参考.     

多工况下某太阳能无人机翼肋拓扑优化

翼肋作为太阳能无人机主要承力结构,具有结构轻薄、分布密集的特点。因此,在满足结构强度的同时,尽可能降低翼肋质量,对提高无人机性能具有重要意义。文中基于ABAQUS软件,对某型号无人机机翼的不同工况分别进行气动分析,根据气动载荷分别对无人机翼肋进行拓扑优化,然后基于拓扑结果设计一种可以同时满足不同工况下受力的翼肋结构。最后对设计的翼肋结构进行有限元分析,并与传统翼肋结构比较。结果表明,与传统翼肋结构相比,新结构在满足结构强度的同时质量大幅减轻,为太阳能无人机翼肋结构设计者提供一定的参考。     

铝合金翼身融合整体框的高速加工技术

通过对典型翼身融合整体框工艺方案的分析与论证,总结出一套翼身整体框的加工方法,并对切削用量、刀具及装夹方式的选择、零件的验收等方面进行了阐述。     

基于Pointer优化器的柴油机连杆结构动态优化设计

为了准确地实现柴油机连杆结构的优化设计,根据发动机实际工作循环中连杆组受到的动态载荷数据,对其进行瞬态分析;依据等效静态载荷法的思想对其动载荷进行等效静态计算,并求得连杆组实际工作循环中的等效静态载荷;最后,对连杆组的杆身9个重要部位进行参数化设计,并通过Pointer优化器对该连杆组进行结构优化设计,优化后连杆杆身质量减小12.03%。Pointer优化器融合了序列二次规划法、线性单纯型法、下山单纯型法以及遗传算法,在多参数复杂结构优化设计中具有更高的求解效率。     

悬挂式空铁列车转向架中央悬吊轴结构应力分析

悬挂式空铁列车的中央悬吊轴在转向架与车体之间起到连接和传递载荷作用,中央悬吊轴的应力水平能否满足要求,直接决定了悬挂式空铁列车能否安全可靠地运行。针对某型悬挂式空铁列车的中央悬吊轴做了详细地载荷分析,包含特殊救援载荷的分析,并依据有限元仿真结果进行了静强度和疲劳强度评估,对其结构尺寸给出了明确建议,对同类型悬挂式空铁列车转向架的结构设计具有参考意义。     

基于激光跟踪仪和机器视觉的飞机翼身对接装配偏差动态综合修正

提出一种基于激光跟踪仪和机器视觉的飞机翼身对接装配偏差动态综合修正方法。在对合前机翼调姿阶段,利用人工鱼群粒子滤波算法对机翼调姿控制点坐标进行跟踪与估值,结合多项式轨迹规划与定位器运动学逆解,建立翼身对合前机翼位姿的修正数学模型。在翼身对合阶段,利用加权最小二乘异质传感器信息融合方法,将机器视觉和激光跟踪仪的检测数据进行融合滤波,建立翼身对合质量动态监控和对合偏差综合修正数学模型。试验表明,该方法能显著提升飞机翼身对接装配准确度,实现飞机大部件对接装配偏差的动态修正。     

高速飞行器网格翼型结构热屈曲及热模态分析

翼片结构在高速飞行过程中会承受比较大的气动力和气动热形成的复合载荷。为研究网格翼结构的工作热屈曲和热模态特性,进行了理论分析和有限元计算;得到了结构的热屈曲临界温度、均匀及非均匀温度载荷下的热模态参数;发现网格翼结构的热屈曲临界温度要高于相同外形和材料的实体平板翼结构,且高温下结构材料热物理参数对热模态的影响要大于材料弹性参数,非均匀温度载荷下的网格翼结构热模态固有频率数值与均匀温度载荷下有一定区别。     

钻石背弹翼抗风动力可靠性及其灵敏度分析

基于首次超越破坏准则,建立了钻石背弹翼在随机风载荷下的动力可靠性模型,并对其动力可靠性的参数灵敏度进行了研究。通过对结构在随机振动载荷下动力响应超越安全界限次数的研究,得到了钻石背弹翼的动力可靠性模型,并利用综合分析技术分析了输入参数对钻石背弹翼抗风动力可靠性的灵敏度。研究结果表明:在只考虑随机风载荷的情况下,增大翼厚或后翼条弦长、减少前翼条弦长或前缘后掠角有助于提高钻石背弹翼的抗风动力可靠性,但在设计中需要综合考虑弹翼的气动外形及其载荷。     

波纹腹板工字钢梁翼缘横向弯曲应力研究

波纹腹板工字钢梁是一种经济高效的新型梁结构形式,由于腹板波形的存在,该结构除了承,整体弯曲作用之外,还承受翼缘横向弯曲作用.针对正弦波纹腹板工字钢梁结构,建立了承受面内集中载荷作用下正弦波纹腹板工字钢简支梁的横向弯曲应力求解方程,并给出了采用其他波形的相似结构横向弯曲应力的可行计算方法,最后对翼缘横向弯曲的影响因素以及翼缘横向弯曲与梁整体弯曲之间的关系进行研究.     

管壳式换热器温度载荷下的强度研究

对一个管壳式换热器进行温度和压力载荷作用下的有限元强度分析 ,并对这两种载荷作用下的结构应力响应做分类研究 ,然后对结构进行改进 ,作同样的分析。比较这些结果 ,得出考虑温度载荷作用下的换热器强度校核的规律和结构设计的特点     

通用桥式起重机金属结构设计与验证

首先介绍了金属结构在起重机领域的重要性,根据桥式起重机金属结构载荷与载荷组合表对其结构基于许用应力法设计中的载荷计算作了详细介绍。分析了在桥式起重机结构设计中主梁截面所需验证的危险点以及对应的强度、刚度及稳定性,并对其进行了结构验证。应用实例分析表明,起重机金属结构的载荷与载荷组合表对起重机的结构设计及验证起到了重要作用。     

应用有限元技术进行气动与结构联动设计的方法研究——基于ANSYS的某导弹弹翼柔度系数矩阵计算

采用有限元技术,应用ANSYS仿真软件分析复合材料结构弹翼在单位载荷矩阵作用下的结构响应,通过建立计算模型,施加边界条件及多步载荷并进行求解,得到复材弹翼结构的位移情况,提取计算模型的节点位移值形成弹翼的柔度系数矩阵,该种计算方法能够充分考虑到复合材料结构特性为气动吹风试验设计与气动外形研究提供可靠的结构数据。实现了气动与结构的联动设计同步更新。     

小型翼结构仿生设计与试验分析

小型翼结构设计主要是确定翼梁、翼肋的形式、分布和尺寸,以满足机翼结构强度、刚度要求.生物骨架以其结构、材料的合理分布和组合满足生物体的多种功能需求,为飞行器结构仿生设计提供了不竭灵感.叶脉形状为椭圆形空心管,并且尺寸沿轴线逐渐减小,最主要结构特征是倾斜、交错、分叉,以适应不同部位应力分布特点.在分析小型翼结构设计特点的基础上,借鉴叶脉结构特征,利用相似原理,设计仿生型机翼结构.有限元分析表明,仿生机翼比原型机翼具有更高的结构效能.采用选择性激光烧结(Selective laser sintcring,SLS)技术制作原型与仿生型机翼样件,并对其进行静力弯曲试验,与原型机翼相比,仿生型机翼质量、变形、应力都相应减少,证实了小型翼结构仿生设计的有效性和有限元分析的可靠性.     

基于Tsai-Wu准则的复合材料补强板优化设计

由于复合材料具有优良的抗疲劳性、耐腐蚀性和高比强度等优点,现代直升机机体中大量采用复合材料结构。科学合理地设计复合材料补强板能够有效提高机体结构的剩余强度,对直升机机体设计与修理工作具有重要意义。以三维Tsai-Wu破坏准则为依据,通过建立有限元模型并应用ANSYS软件,对铝合金含裂纹板件胶接修补模型进行了三维有限元建模与仿真计算。结果表明,含裂纹铝合金板通过复合材料补强修补后,能大大提高结构的破坏载荷,且当复合材料补强板与基板的刚度比为1.4~1.8时,补强结构破坏载荷最大。     

飞机翼身接头模具设计及等温锻造工艺模拟

利用Pro/E软件进行了飞机翼身接头锻件设计及模具三维造型,通过QForm2D/3D仿真平台对7085铝合金翼身接头缩比件进行等温锻造成形工艺模拟试验,获得了锻件的应力场、应变场、温度场、最大载荷和锻件成形过程金属流动规律,并优化了工艺方案,即在锻造温度为450℃和液压机下压速度为0.2mm/s时,保证飞机翼身接头缩比件充填完好,从而有效避免出现涡流、折叠以及穿流等缺陷问题。     

飞机翼梁结构强度可靠性灵敏度分析

将翼梁结构中的所有结构尺寸、载荷大小、材料参数都当作结构设计时确定的具体值,对飞机翼梁结构进行强度分析,由强度分析可知,翼梁上的应力分布以及最大应力位置,可校核翼梁结构是否满足强度设计要求;考虑翼梁上下缘条、腹板1～5、翼肋1～5等厚度尺寸,由于加工、设计公差等造成实际翼梁结构尺寸的分散性,将这12个厚度参数作为正态分布的基本变量,对翼梁结构强度进行可靠性分析,并对基本变量分布参数的灵敏度进行分析;采用不含交叉项的二次响应面法对翼梁结构的强度可靠度进行分析,得到基本变量均为正态分布时翼梁结构强度的可靠度;并对基本变量参数影响结构可靠度的灵敏度进行分析,发现影响翼梁可靠度的主要因素是:腹板1、腹板5和下缘条的厚度分布参数.     

某无人机光电载荷挂架总体结构设计

依据航空产品结构设计特点以及光电载荷的安装需求,确定光电载荷挂架的总体结构方案。在分析光电载荷工作机理和工作环境的基础上,对光电挂架进行详细结构设计,并利用Pro/E软件进行三维建模,在ABAQUS软件中建立光电载荷挂架的有限元模型,并对挂架的刚强度特性进行分析,验证了方案的可行性。应用于某型号无人机的试飞结果表明,光电挂架在承受较大载荷下变形量较小,且有一定的减振作用。     

翼下吊架结构设计与强度分析方法研究

翼下吊架是大型飞机发动机与机翼的连接部件,用于传递发动机的载荷,隔离发动机的振动。现选定超静定的结构形式,参考已有的吊架结构,设计并建立后传扭的吊架结构有限元参数化模型。为保证吊架结构的安全性,参考CCAR-25相关规定,在极限静载荷和动态冲击载荷条件下,分析了吊架的强度特性,并建立了一种针对吊架结构的强度分析方法,最后对方法可行性进行了验证。