阀控非对称缸摩擦力对缸内压力的影响

为研究在大型飞机结构疲劳试验中缸内摩擦力对阀控非对称缸压力的影响,建立了非对称缸压力的数学模型,分析计算了阀控非对称缸换向时压力受摩擦力影响发生的变化。利用AMESim仿真软件对系统进行了仿真得到了相应的压力变化曲线,验证了理论推导。仿真结果表明:摩擦力使得非对称缸的压力突变值增加且压力曲线出现振荡,该研究为大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸的设计提供参考。     

结构强度试验挠度曲线实时监测系统设计

针对结构强度试验挠度实时监测问题,提出了基于测点数据的挠度曲线实时拟合显示技术,在位移实时监测基础上进行插值运算,以在加载过程中显示试验件的变形状态,并与仿真分析结果进行实时对比,进而对试验过程进行监控。采用不同的插值算法,满足不同结构的监测需求,并搭建了试验平台。经过调试以及试验验证,证明了该方案的有效性和可行性,在工程中具有一定的应用价值。     

大型航空结构有限元数值模拟方法研究

利用试验数据,针对大型航空结构,系统地研究了"自然网格"模型和细节模型对结构分析的影响。采用"自然网格"方法建立翼身组合体有限元模型,计算得到机翼外端部变形误差7.46%(与试验比较),外翼上壁板试验与分析一致性评估误差带10%以内的应变片约占总数的80%,中央翼上壁板约占70%。采用以壳元模拟为主细化网格建模方法建立全机结构有限元模型,计算得到机翼外端部变形误差为1.87%,外翼和中央翼上壁板试验与分析一致性评估误差带10%以内的应变片均占总数80%以上,这表明细化模型能更精确地模拟结构的刚度和预估结构的传载分配和应力/应变响应,预判危险部位,为进一步有限元细节分析或破坏分析提供准确的边界。     

一种基于钉“超元”的复合材料机械连接钉载计算方法

接区的设计是复合材料设计中一个很关键的环节，而确定钉载分布又是多钉接头中的重要问题。本文基于位移法原理，提出一种以有限元“超元”为基础的钉载分析计算方法，避免了实验测定复合材料Ｐ－δ曲线的困难，同时由于“超元”技术的采用具有较高运算效率。本文方法对接头的几何外形、尺寸、钉的排列方式、外载及边界条件等没有限制。与试验及文献算例结果比较，证明了本文方法正确、可靠。最后，利用本文方法对多种情况钉载分配进行了参数研究，得出一些规律性结论。     

一种基于钉“超元”的复合材料机械连接钉载计算方法

连接区的设计是复合材料设计中一个很关键的环节, 而确定钉载分布又是多钉接头中的重要问题。本文基于位移法原理, 提出一种以有限元“超元”为基础的钉载分析计算方法, 避免了实验测定复合材料P-D曲线的困难, 同时由于“超元”技术的采用具有较高运算效率。本文方法对接头的几何外形、尺寸、钉的排列方式、外载及边界条件等没有限制。与试验及文献算例结果比较, 证明了本文方法正确、可靠。最后, 利用本文方法对多种情况钉载分配进行了参数研究, 得出一些规律性结论。     

蜂窝夹芯板参数化建模与优化设计

在蜂窝夹芯板的有限元分析过程中,为提高结构的建模和分析效率,基于有限元软件开发参数化建模与分析模块,可以完整地进行蜂窝结构的建模、分析、校核与后处理,使蜂窝结构的有限元分析过程流程化、高效化.在此基础上,以质量轻量化为目标,以结构强度为约束条件,基于MATLAB使用遗传算法、罚函数法、模式搜索法对蜂窝结构进行尺寸参数优...     

航天器多舱段多组件结构系统整体式拓扑布局优化设计

基于多组件结构系统的拓扑布局优化设计方法,研究了同时含有部件布局、组件布局、主体结构构型和部件结构构型4类设计变量的某舱段结构系统的拓扑布局协同优化设计。采用多点约束技术(Multi-point Constraints,MPC)模拟部件、组件、支撑结构之间的刚性连接,基于有限包络圆方法(Finite Circle Method,FCM),提出处理组件干涉约束的罚函数方法,构造了包含结构刚度和组件几何干涉约束的罚函数,考虑系统的质心位置约束,应用基于梯度的优化算法对包含数百个干涉约束的舱段结构系统进行拓扑布局优化设计。得到了部件、组件的空间合理布局,获得了主体结构和部件结构的材料布局,体现了拓扑布局优化设计方法在复杂结构系统设计中的能力。     

加筋结构后屈曲有限元建模方法研究

预估加筋结构的承载能力对飞机设计极为重要,对整体加筋结构和铆接加筋结构分别拟定一系列不同的有限元模型化方法,考虑材料和几何非线性进行后屈曲分析。对比试验数据和分析结果可知,选取合适的离散化方法可以准确预估这两种结构形式的破坏载荷。对含有整体加筋板和铆钉连接的机翼盒段进行后屈曲分析验证,有限元预估值与试验数据吻合很好。     

复合材料加筋壁板结构工程化优化设计

针对飞机结构减重的需求,对复合材料加筋壁板结构的优化设计工程化方法进行发展和研究。为减少优化规模,采用布局尺寸优化和铺层顺序优化两级优化的策略进行优化。布局尺寸优化采用内点罚函数法、Powell方法和黄金分割法,在保证稳定性约束条件下减少结构重量;铺层顺序优化运用了铺层参数的概念来提高优化效率。算例表明,该方法在满足约束条件的情况下,很好地实现了结构的减重,且求解效率较高,方便工程实用。     

飞机结构虚拟试验与认证方法的发展趋势

飞机结构强度虚拟试验是飞机数字化设计/制造/验证流程中的重要一环,针对民用飞机结构的取证方法.文章简述了飞机结构强度虚拟试验的有关问题,包括结构虚拟试验方法与策略,结构虚拟试验与常规结构分析、结构试验的关系,以及近期结构虚拟试验技术的发展战略通过虚拟试验技术,可以强化结构取证的分析验证,减少研发阶段物理试验数量,同时,在飞机研制阶段.加速结构选型和验证速度,辅助结构强度验证试验,减少试验风险,缩短试验周期,降低飞机研制成本.