干涉配合紧固件的应力波安装仪研制

介绍了应力波安装干涉配合紧固件的原理，结合工程应用提出了干涉配合紧固件应力波安装仪的方案。设计了安装仪控制系统及安装枪结构，研制成功应力波安装仪。试验表明研制的低压便携式安装仪可以满足工程需要，能够解决传统安装方法所存在的问题。     

应力波干涉配合螺接

主要介绍了疲劳寿命对产品质量的重要性,干涉量对疲劳寿命的影响,干涉配合螺接过程中螺孔和螺栓的加工方法以及螺栓的安装方法,另外,还介绍了一种新的干涉配合螺接方法－应力波螺接。     

碳纤维复合材料结构的应用力波铆接实验研究

将应力波铆接技术用于碳纤维复合材料结构的联接，并讨论了ＴＢ２－１铆钉用应力波铆按时有关工艺参数的选择，加垫圈可限制铆钉的过分膨胀，防止复合材料的初始安装损伤。因应力波铆接能产生小而均匀的干涉量，故可提高接头的初始挤压破坏强度。     

用数字全息术检测轮胎气泡缺陷

提出了一种基于二次曝光数字全息干涉术的子午线轮胎内部气泡缺陷无损检测方法.该方法利用数字全息记录系统记录下轮胎初始状态和受热膨胀变形状态的数字全息图,在计算机中对这些数字全息图分别再现后,将代表轮胎变形状态的再现波前与其初始状态的再现波前进行干涉,获得携带轮胎变化信息的干涉条纹和相位分布;分析了存在气泡缺陷区域的轮胎和无缺陷轮胎两种情况下的干涉条纹及其相位分布的特点和区别.分析结果表明:在轮胎内部存在缺陷的位置,其二次曝光数字全息干涉条纹具有与质量正常位置处干涉条纹相对独立的特征,该方法可以检测出轮胎气泡缺陷,记录系统的横向分辨率为16.4 μm.     

多圆孔边裂纹应力强度因子复变函数解

飞机机身蒙皮结构多紧固件,孔边裂纹扩展过程中的加速效应主要表现为多条疲劳裂纹之间应力强度因子的相互干涉。基于Muskhelishvili复变函数理论和有限截项原则,提出一种修正的近似迭加方法,用于求解远场应力作用下的多圆孔边裂纹应力强度因子,并分析了双孔等长裂纹、双孔不等长裂纹、三孔等长裂纹、三孔不等长裂纹等四种开裂模式的应力强度因子变化规律。算例表明,随着相邻裂纹尖端逐渐趋于接近,裂纹间的干涉效应表现明显,无量纲应力强度因子快速增加。     

梁式称重传感器的安装

梁式称重传感器安装技术的关键就在于,要充分考虑对安装过程中所产生的应力与传感器使用中的应变应力不发生干涉或少发生干涉。本文将对多年实践过程中所遇到的问题从理论角度上提出解决的方法,并为之将一些数据公开,供实践者参考。     

随机恒幅循环载荷疲劳可靠度异量纲干涉模型

用于与时间无关的失效模式(例如静强度失效)的失效概率或可靠度计算的"应力-强度干涉模型"已很成熟,但要将干涉分析的概念与方法应用于与时间相关的失效模式(例如疲劳、磨损和腐蚀等)还存在许多困难,即使对于存在不确定性的恒幅循环载荷下的疲劳可靠性问题,目前也还没有像静强度应力-强度干涉模型那样简单、直接、有效的方法及数学模型.在概率统计平均的意义上重新解释传统的两个随机变量干涉分析的基本概念及模型,将干涉模型解释为载荷加权平均模型.具体地讲,就是将应力-强度干涉模型解释、拓展为强度超越(载荷)概率的(载荷)统计加权平均模型,或给定应力下的条件失效概率的随机载荷加权平均模型.这样,传统上只能应用于相同量纲随机变量(例如应力与强度)的干涉模型就可以拓展应用于具有不同量纲随机变量(例如应力与寿命)的情形,例如随机载荷下的疲劳失效概率(寿命小于指定值的概率)或可靠度(寿命大于指定值的概率)计算.应用这样的模型,可以很方便地根据几个确定性恒幅循环载荷下的疲劳寿命分布,预测随机恒幅循环载荷作用下的疲劳失效概率或可靠度.     

云纹干涉法测量残余应力的研究现状

云纹干涉法是一种现代光测力学方法,具有灵敏度高、条纹质量好、条纹分辨率高、全场分析等优点。文中总结了国内外云纹干涉法测量材料残余应力的研究现状,展望了云纹干涉法未来的发展前景与方向。     

基于二次曝光数字全息技术的轮胎内部气泡缺陷检测方法研究

提出一种基于二次曝光数字全息干涉计量术的轮胎内部气泡缺陷无损检测方法。该方法利用数字全息记录系统记录下轮胎初始状态和受热膨胀变形状态的数字全息图,在计算机中对这些数字全息图分别再现后,将代表轮胎变形状态的再现波前与其初始状态的再现波前进行干涉,获得携带轮胎变化信息的干涉条纹和相位分布,分析存在气泡缺陷区域的轮胎和无缺陷轮胎两种情况下的干涉条纹及其相位分布的特点和区别。研究结果表明：在轮胎内部存在缺陷的位置,其二次曝光数字全息干涉条纹具有与质量正常位置处干涉条纹相对独立的特征,该方法可以检测出轮胎气泡缺陷。     

埋头紧固件椭圆形表面裂纹应力强度因子的三维有限元分析

采用裂端为 2 0节点奇异单元的三维有限元模型 ,对工程中常见的 90°、10 0°、12 0°埋头紧固件埋头部分与直杆部分相交处的表面裂纹 ,以及直圆杆表面裂纹的应力强度因子进行了计算分析。给出了圆直杆以及 90°、10 0°、12 0°埋头紧固件椭圆形表面裂纹的应力强度因子拟合公式。研究结果表明 ,本文的应力强度因子计算方法和计算结果是有效的。本文的工作可为埋头紧固件的损伤容限分析提供应力强度因子。     

装配参数对附件机匣锥齿轮破裂故障的影响

针对航空发动机附件机匣锥齿轮由装配偏差引起的破裂故障,采用行波共振原理和有限元法,对锥齿轮进行模态分析和静应力计算,分析了啮合锥齿轮的齿轮间隙和主动锥齿轮垂直安装角度对主动锥齿轮齿根应力的影响。仿真与试验结果分析表明：主动锥齿轮结构具有一节径和二节径振型,模态频率与试验误差小于2.5%;齿轮装配间隙对齿根应力影响较小,装配工艺的要求相对合理;主动锥齿轮安装角度偏差对齿根应力影响较大,因此需要严格控制角度偏差。主动锥齿轮断齿金相组织形态及其破裂特征分析表明,锥齿轮的破裂类型为疲劳断裂,断口具有节径型振动疲劳断裂特征。     

Aerodynamic drag reduction based on static traveling wave structure

To explore the influence of the traveling wave parameters on the aerodynamic characteristics of Ahmed models, the geometric model of the traveling wave wall is used as the study object, and the influence of the traveling wave geometric parameters on aerodynamic drag is studied by numerical simulation. A cosine-type traveling wave digital model is established on the basis of Ahmed’s original model. Results show that the static traveling wave structure can play a good role in reducing drag under some driving conditions. The traveling wave’s drag reduction characteristics are affected by the layout position, depth, wavelength, and other related parameters and more affected by driving speed. Finally, a group of working conditions with good drag reduction effects is selected, and the principle of drag reduction by using static traveling wave structure is explained qualitatively and quantitatively through velocity field, shear stress, and pressure field.

     

The Law of Response of L<Subscript>CR</Subscript> Wave in the Plastic and Elastic Deformation in A36 Steel

Nowadays the method of the longitudinal critical refraction wave (L_CR wave) is an effective method to nondestructively measure the on-line stress in the huge steel structures. The present study and research of the method of L_CR wave are mainly focused on measuring the residual stress in the steel structures, in contrast to the few research findings related to the on-line stress measurement in steel structures (including the elastic and plastic deformation). Based on the Acoustoelastic effect, the L_CR wave stress measurement system is built to measure the change of time of L_CR wave propagating, stress coefficient and the energy of L_CR wave in A36 steel test specimens from the elastic deformation to the plastic deformation. The conclusion is: At the free-stress condition, the flight time of L_CR wave and stress coefficient show an obvious change between the elastically deformed test stage and plastically deformed stage. The change of flight time and the intensity attenuation of L_CR wave show a turning point, when the specimen undergoes the process from elastic deformation to plastic deformation. And the extent of plastic deformation in the steel structure can be evaluated by the extent of intensity attenuation of L_CR wave. The experimental method will be showed in this paper for measuring the extent of plastic deformation in the steel structures in service on construction scene using the L_CR wave method.     

基于高频柱面超声导波的螺栓轴向应力测量

基于金属杆件中高频超声导波的传播特性,提出使用柱面导波高阶不同模态群速度比值的单探头螺栓轴向应力测量方法。使用数值方法求解考虑晶粒散射衰减的Pochhammer-Chree方程,得到了导波群速度衰减系数频散曲线,并分析了其在高频区的传播规律。结合非线性声学以及弹性力学理论,推出基于群速度比值的螺栓轴向应力测量方法。搭建超声应力测量平台,讨论了脉冲超声激励下的实测导波信号特点并提出使用经验小波算法对信号进行模态分解,有效获取了信号中特定模态的群速度。使用该方法以及传统的纵横波声时比法进行了螺栓轴向应力对比标定和测量实验,结果表明前者平均测量误差约为4%,其精度明显高于传统方法(平均测量误差6%)且具有更简便的测量流程。     

采用FDTD法计算复杂微转子所受的光力和光力矩

微转子是MEMS中的一个重要组成部分。用光驱动微转子有很多的优点,例如非接触、无需导线和无摩擦等等。因此寻找有效设计、估计具有复杂形貌的微转子所受的光驱动力矩的方法显得十分重要。随着计算机计算能力的提高,使用光波动模型来计算复杂的转子受力情况已经成为可能。使用Matlab编写模块的化计算程序。其中时域有限差分法被用来分析微转子在光阱中散射光场的电磁场量,而麦克斯韦尔力学张量来计算微转子表面所受的力,进而的到旋转力矩。这一程序已经被用来分析计算了一个我们设计制造的一个微转子,并与实验进行了比较。     

采用FDTD法计算复杂微转子所受光力和光力矩

微转子是微机电系统(MEMS)的一个重要组成部分.为了能够设计、驱动具有复杂形貌的微转子,对其所受的光驱动力矩的光波动模型计算方法进行了研究.使用时域有限差分法分析微转子在光阱中散射光场的电磁场量,根据麦克斯韦尔力学张量方程得到微转子表面所受的力.最后,应用牛顿方程计算出其相应的旋转力矩和转速等信息.用基于此方法编写的模块化Matlab程序分析计算了一个本文设计制造的微转子,并与实验进行了比较,结果与200 r/min相符,表明此方法基本满足复杂形貌微转子驱动力计算要求,对设计微转子有着很好的应用前景.     

小波变换在缆索张力测量中的应用研究

介绍了波动法测量缆索张力的基本原理及其检测技术。针对实际测量中脉冲激励下产生的应力波含噪声大及走时时差难以分辨的问题,利用相关系数选取最优小波函数并结合软阈值消噪方法,将应力波从噪声干扰中提取出来。实验结果表明,采用此方法选取的小波能更有效地消去噪声,经过修正后的小波系数重构得到的信号图清晰地反映了入射波和反射波之间的时差。     

混凝土结构复杂缺陷的SWRI诊断技术

提出了混凝土结构中任意缺陷的应力波反射成像测试与诊断方法.利用特定的数据采集方法和应力波叠前偏移成像算法,测试预埋复杂形状缺陷的混凝土试件,分别采用不同数量的应力波信号获得了多张叠前偏移剖面图像.试验结果表明,随着应力波数量的增加,叠前偏移剖面能够反映的缺陷区域更广,成像更加清晰.当利用足量应力波信号进行叠前偏移成像处理时,试验结果诊断误差很小,能满足工程的精度要求.     

基于主动监测技术的蜂窝夹芯结构损伤监测研究

目前，复合材料主要是以蜂窝结构的形式应用于飞机结构中。将应力波因子（SWF）技术与智能材料结构技术相结合，对蜂窝夹芯复合材料的损伤实现在线、主动监测。提出了先将应力波的时域波形微分后再进行傅立叶变换的方法；验证了应力波在蜂窝夹芯复合材料中传播时，其峰－峰值随距离增大呈指数衰减，并提出一种基于最小二乘法的新型应力波因子技术，可有效的剔除传播距离对信号峰－峰值的影响，提高了损伤判别的可靠性和准确性。