金属蜂窝夹层板的研究进展

主要对蜂窝夹层板的发展历程、制备方法以及力学性能研究现状进行了综合评述,从而提出金属蜂窝板今后的发展方向.     

铝蜂窝夹层板动力学建模仿真与试验验证

卫星结构中含有大量的铝蜂窝夹层板,振动主要在蜂窝板之中传递.通过构建铝蜂窝夹层板有限元模型,可计算得到其响应特性,进而建立准确的卫星结构有限元模型,为微振动响应分析提供基础.文中基于Y单元,考虑应力作用下的剪切变形,将蜂窝壁视作Timoshenko梁,推导出等壁厚正六边形蜂窝芯层的等效参数.建立了蜂窝夹层板的等效模型,考虑预埋件与胶粘层质量的影响,并计算其固有频率、振型及频响曲线.蜂窝板模型前4阶固有频率与试验结果最大误差为2.29％,振型一致,且频响曲线近似,表明了蜂窝夹层板有限元模型的准确性.     

类蜂窝夹层结构振动特性分析及应用研究

对新型类蜂窝夹层结构进行了振动特性研究,运用Hoff理论对类蜂窝夹层结构进行振动特性分析,计算类蜂窝夹层结构在四边简支边界条件下的振动固有频率方程解.并用有限元软件ABAQUS进行振动模态分析与理论值进行对比,结果表明误差保持在10％以内,吻合度较好,检验了理论公式的可行性.在此基础上研究类蜂窝夹芯壁厚和面板与夹层板厚...     

蜂窝夹层板封闭声腔的结构-声耦合特性分析

对弹性板封闭声腔的结构-声耦合机制、耦合特性、影响耦合程度的系统参数及其对系统固有频率的影响进行了深入的理论分析,并对耦合系统固有频率进行了估计,通过与已有文献结果的比较对所提出的分析模型和计算方法进行了验证,在此基础上分析了夹层板结构参数对腔内声压响应的影响。结果表明:在满足结构质量和第一阶固有频率约束的前提下,适当增大面板厚度和芯层厚度有利于降低腔内声压响应。     

缝合对泡沫夹层板弯曲性能的影响

为研究缝合对泡沫夹层板弯曲性能的影响,选取了3组试验件,包括不缝合试验件、改进的锁式缝合试验件以及tufting缝合试验件,进行了升降舵夹层结构壁板弯曲性能试验及弯曲性能分析.试验结果表明,适当优化缝合密度可提高材料的弯曲性能,中密度缝合的缝合连接三维编织复合材料试件的弯曲性能比较优异.     

超长铝蜂窝夹层板的高精度直线切割

介绍了铝蜂窝夹层板的结构特点及力学性能,对铝蜂窝夹层板的加工性能、切割刀具的选择作了深入分析,并设计了一种超长铝蜂窝夹层板的高精度组合式切割装置,合理解决了小批量超长铝蜂窝夹层板的切割毛刺较大、较多、切割端面直线度差等问题。     

复合材料蜂窝夹层板低速冲击损伤模拟及实验研究

复合材料蜂窝夹层板因其良好的力学特性及质量轻等优点在工程中得到了广泛应用,但其抗冲击能力较差。本文研究了复合材料蜂窝夹层板受低速冲击后的变形和损伤情况,采用光滑粒子动力学结合有限元数值模拟方法分析了复合材料蜂窝夹层板受不同能量冲击后的响应,并通过试验和模拟计算结果对比分析,给出了不同冲击能量下复合材料蜂窝夹层板的位移和损伤。研究结果表明:给出的复合材料蜂窝夹层板冲击数值模型能够合理的模拟低速冲击行为,能为工程中复合材料蜂窝夹层板结构受冲击损伤的测定提供参考依据。     

轴类加工工件系统弯曲振动固有频率的计算方法

从动力学观点来看,当外激振力的频率接近于加工机床工件系统固有频率时,就有可能发生共振,因而会有一定的危险;另外,共振会导致数控机床的驱动装置、检测装置不能正常地工作,因此,为避免发生共振,有必要计算工件系统的固有频率.下面介绍的方法是一种适用机械动力学中传递矩阵法,结合FORTRAN语言及连续性要求,利用计算机计算工件系纺固有频率的方法,该方法通过实验验证是可行的,计算结果也是正确的.     

直升机尾梁蜂窝夹层结构四点弯曲试验

对民用直升机尾梁蜂窝夹层结构进行了弯曲加载试验,应用四点弯曲的加载方式分析考核区的纯弯曲性能.设计了一种试验件的加强方式以防止加载区提前发生破坏,并对某型直升机尾梁封边框处使用不同胶膜的蜂窝夹层结构进行切割和修理来制备试验件,通过试验对直升机尾梁蜂窝区的界面连接强度与45°封边框处使用不同胶膜的相关性进行了分析.对比分...     

受扭圆轴弹性屈曲分析时边界条件的不一致性

受扭圆轴广泛存在于机械结构中。对于细长圆轴,当其两端受扭矩作用时将发生弹性屈曲。在两端简支条件下,文献中已有的解析解和基于能量法的数值近似解结果不吻合,原因是人们没有注意到边界条件的不一致性。笔者用有限元法进行了分析,给出了单元的线性刚度矩阵和增量刚度矩阵。分析发现:由能量变分方程所得到的应自动满足的自然边界条件———力边界条件和得到解析解的二阶平衡微分方程所应满足的力边界条件两者在简支情况下是不一致的。考虑到与解析解的力边界条件的等效性后用有限元数值分析方法得到的结果与解析解极为吻合。有限元解与解析解间的差异,有时并非单元性能的原因或计算误差造成的。     

激光干涉在蜂窝夹心层板振动模态测量中的应用

采用激光电子散斑干涉测量技术(electronic speckle pattern interferometry,简称ESPI)对悬臂矩形损伤蜂窝夹心复合板稳态振动下的振型进行了实验研究。通过完整试样的振型测量结果与有限元模拟均匀悬臂金属板结构振型的类比,验证了有关蜂窝夹心复合材料具有横观各向同性假设的观点,获得了悬臂矩形蜂窝夹心复合层板前14阶离面振动模态的振型图。实验结果表明,结构的损伤导致其局部刚度改变,使得共振频率减少,损伤对其高阶振型的形状改变较为明显,有时甚至是模态跃迁。     

手风琴式蜂窝材料等效弯曲和扭转刚度分析

手风琴式蜂窝材料因其零泊松比和大应变特性,日益受到航空界的关注。将手风琴蜂窝材料等效为均质正交各向异性薄板,提出了基于能量等效原理的手风琴蜂窝材料等效弯曲刚度和等效扭转刚度的理论分析方法,得到了等效刚度系数的解析表达式,并分析了其对胞元结构参数的敏感性。建立了手风琴蜂窝板的参数化模型,并运用数值仿真反演技术,得到了手风琴蜂窝材料的等效刚度系数。通过对比等效刚度系数的理论解与反演解,表明了该理论分析方法的可行性和正确性。     

基于ADAMS对柔性太阳能帆板的振动分析

通过建立的卫星模型,利用Adams/vibration模块对卫星柔性的太阳能帆板展开后进行振动分析,得出太阳能帆板的振动模态和特征值,以及频率响应曲线,通过分析得出系统的最大振型,为以后卫星结构和参数进行优化设计提供了依据。     

弯曲振动圆盘振动参数设计方法

弯曲振动圆盘作为超声珩磨的重要传声组件，其参数设计好坏对加工效果起着至关重要的作用。文中通过对弯曲振动圆盘固有频率的几种计算方法与实验结果的比较，得出了合适的圆盘振动特性参数计算公式；通过实验，发现圆盘的振动是以弯曲振动为主，且存在一定反射波的迭加；论证了局部共振理论，是复合系统的某些频率与工具杆在固定一自由条件下的谐振频率一致或接近时出现的现象。所获得的结论，对弯曲振动圆盘的尺寸设计和应用具有一定的参考价值。     

不同边界条件下旋转薄壁短圆柱壳的强迫振动响应计算

为计算不同边界条件下旋转薄壁短圆柱壳的强迫振动响应特性,在总结前人所提出的两端简支边界条件下旋转有限长圆柱壳自由振动和谐波激励响应计算方法基础上,基于梁函数法,在位移函数的轴向引入含有不同边界条件特征的模态函数,从而得以求解。基于Love壳体理论,利用Harnilton原理建立了旋转薄壁短圆柱壳的振动微分方程,并利用Galerkin法进行离散简化为常微分方程。以简谐激励为例给出了一种以广义坐标形式表示的响应求解方法,由此求解出不同边界约束的旋转薄壁短圆柱壳的响应问题。通过试验对所提出响应计算方法的正确性进行了验证。     

具有弹性支承输流管路的振动分析

为研究截面内流速不均以及弹性支承对输流管路振动问题的影响,利用伽辽金法对考虑了流动模型修正因子的具有弹性支承的两端固定式输流管路的振动微分方程进行了推导,得到了一般形式下输流管路强迫振动稳态响应的表达式。结果发现:流动形式为层流时管路的固有频率和临界流速均小于理想流动模型(平推流模型)的值;前者的发散临界流速比后者小约13.4%,与理论结果一致;固有频率随弹簧安置位置的增加而呈现振荡的变化,但始终大于无弹性支承时的值。该方法可作为设计支承形式的基础,可以推广用来研究其他类型管路的振动问题,并为设计人员提供精确的计算结果。     

次同步谐振下机组轴系弯扭振动信号分析

分析了次同步谐振下机电扭振互作用的原因.针对现场难以实现的困难,提出并设计了汽轮发电机组模拟系统的次同步谐振试验,并将HHT应用到次同步谐振下的机组弯扭振动的信号分析.Hilbert谱图定量刻画了次同步谐振下轴系弯扭振动的快速发展过程,直观准确地表现了弯扭信号的本质特征.分析表明,次同步谐振下轴系的弯振和扭振是相互影响、相互作用的,发现扭振有抑制轴系复杂频率振动的能力.当次同步谐振的扭振发生时,扭振含有的丰富频率成分发生了变化,并且弯振的二倍频消失.     

振动工况下滚动轴承保持架稳定性分析

由于枪钻主轴具有自身结构细长、刚性差的特点,在钻削时会产生颤振,从而对枪钻主轴轴承产生一个径向的振动.为了探究振动对轴承保持架稳定性的影响,利用ADAMS软件建立了该轴承的动力学仿真模型,利用ADAMS自带的CMD语言编写宏代码以快速添加接触约束.主要研究了振动工况参数和轴承结构参数对保持架打滑率和保持架质心涡动速度偏差比的影响.仿真结果表明:随着振动频率或振动幅值的增大,保持架的打滑率和保持架质心涡动速度偏差比也会随之增大,保持架稳定性降低;随着轴承沟曲率系数的增大,保持架的打滑率和保持架质心涡动速度偏差比先减少后增大,保持架的稳定性先增大后减少.     

全欧拉方程的理想匹配层边界条件

首先从声学的角度推导出了线性欧拉方程理想匹配层（PML）边界条件的变换系数;然后推导了笛卡儿坐标系和柱坐标系下全欧拉方程的PML方程,并说明了线性欧拉方程的PML方程只是全欧拉方程的PML方程的一个特例;最后利用柱坐标系下全欧拉方程的PML方程作为出流边界条件,计算了喷气发动机进气道处的流场,用实例证明了全欧拉方程的PML方程的正确性。