涡流阵列传感器半解析模型的直接FFT构建方法

针对分布式激励源涡流阵列传感器半解析模型的构建问题,提出了传感器半解析模型的直接FFT构建方法。该方法首先通过虚拟采样和FFT得到传感器导线界面处线电流密度的傅里叶变换系数,然后根据层状介质空间中场量傅里叶变换系数传递关系,经反FFT得到场量的空间分布。建模过程和数值计算结果表明此方法不仅简化了半解析模型的建立过程,而且直接将激励源导线宽度考虑在建模过程之中,提高了建模精度;建立了该传感器的应用物理模型,数值仿真结果表明该传感器对其周围介质空间的电磁属性较为敏感,可望将该类型的传感器运用于金属结构的在线监测之中。     

基于半解析模型的花萼状涡流传感器损伤监测灵敏度分析

针对金属螺栓连接结构的孔边疲劳裂纹监测需求,介绍了一种具有柔性平面特点的花萼状涡流传感器,构建其损伤监测半解析模型,并通过半解析模型分析激励频率和传感器结构参数对监测灵敏度的影响,最后利用柔性电路板工艺制备出传感器,并进行2A12铝合金中心孔板试样疲劳损伤监测试验验证花萼状涡流传感器的疲劳裂纹监测能力。损伤监测灵敏度分析结果表明在不同提离距离下传感器具有最优灵敏度频率点,且随提离距离的增大,最优灵敏度值减小,最优频率点降低。传感器线圈厚度越小灵敏度越高,且感应线圈与激励线圈之间的水平间距越大则传感器的损伤监测灵敏度越大,而感应线圈与激励线圈宽度比值对传感器的损伤监测灵敏度影响较小。监测试验表明,除第一个通道以外,传感器其它感应通道归一化跨阻抗幅值随疲劳载荷次数变化曲线的拐点对应的即为裂纹扩展到相应通道下方的疲劳载荷次数,而第一个通道的拐点可以初步确定试件的累积损伤起始点。     

航空复合材料短柱加筋板压缩性能试验研究

开展了航空复合材料短柱加筋板的轴向压缩试验。试验件的破坏形式主要包括壁板的撕裂、筋条的断裂和端部的压溃现象,试验过程中,壁板及筋条没有出现明显的脱粘现象。在试验加载初期,载荷-应变曲线呈线性一致的增加趋势,位移测量点的离面位移值基本保持在0 mm附近;当压缩载荷超过临界屈曲载荷时,载荷-应变曲线出现了明显的分岔现象,且离面位移值快速增加。复合材料短柱加筋板失稳后仍然具有后屈曲承载能力,但是该承载能力较小,当短柱加筋板发生失稳后,随着压缩载荷的增加,试验件会很快发生破坏。有限元仿真结果与试验结果较一致,仿真结果表明短柱加筋板主要发生了壁板的局部失稳。     

EXCO溶液与沿海大气环境中铝合金的剥蚀损伤等效关系模型

为建立铝合金材料在沿海大气环境中的剥蚀损伤与实验室EXCO溶液加速剥蚀损伤之间的等效关系,在已有的万宁大气腐蚀研究基础上,对2A12-T4铝合金在EXCO溶液中的腐蚀特性开展了研究,对腐蚀过程中腐蚀液pH变化规律及不同腐蚀时间后试件最小剩余厚度分别进行了研究;在此基础上,讨论了2A12-T4铝合金在EXCO溶液中的腐蚀机理,建立了EXCO溶液与沿海大气环境中铝合金的剥蚀损伤等效关系模型;基于最小剩余厚度等效原则得到模型的具体参数值,模型的误差小于0.92%。     

飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量评估方法

为了对飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量进行评估,本文首先对飞机机翼缘条结构中常用的BXXX铝合金紧固孔试件分别开展了高、中、低3种应力水平下的疲劳试验,通过断口判读和反推得到3组关于裂纹长度a和疲劳寿命t的（a?t）数据,在此基础上应用当量初始缺陷尺寸（EIFS）控制方程对每个试件的EIFS值进行计算并初步评估,验证了在不同应力水平下紧固孔结构细节的EIFS无显著性差异;得到了紧固孔结构细节的裂纹萌生时间（TTCI）分布,在指定应力水平下对紧固孔结构细节95%置信水平下的经济寿命进行预测,并与设计寿命进行对比,提出了一种不同超越概率P下的结构细节当量初始缺陷尺寸模型,基于给定5%的裂纹超越概率,对结构细节的通用EIFS分布进行评估。通过以上对飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量的三重评估,得到综合评估结果:飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量满足要求。      

一种三轮转向机构的设计

针对常用的三轮运动机构 ,应用两组平行四边形机构协调工作的原理 ,设计了一套新型三轮转向机构控制其运动方向 ,使得该三轮运动机构可在平面内任意方向上方便自如地运动     

侧边边界条件对复合材料加筋板轴压载荷下屈曲和后屈曲性能的影响

为研究侧边边界条件对复合材料加筋板压缩稳定性能的影响,首先采用有限元软件对压缩载荷作用下的复合材料加筋板进行建模数值计算,得到加筋板在侧边简支和自由2种边界条件下的屈曲载荷和形式,然后采用工程计算方法对加筋板轴压承载能力进行了估算,参考计算结果,分别对侧边有支持和侧边自由2组加筋板进行轴向压缩试验,分析侧边边界条件对试验件的屈曲形式、屈曲载荷以及后屈曲破坏过程的影响。试验结果表明：侧边支持条件会影响加筋板的屈曲形式和破坏形式。对于侧边有支持的试验件,屈曲后整体变形较小,筋条的压缩断裂是主要的破坏形式;而侧边自由的试验件屈曲后会逐渐出现整体弯曲变形,变形引起的筋条脱粘和弯曲断裂则是主要的破坏形式,且筋条脱粘会显著降低结构的承载能力。有限元计算结果与试验结果较吻合,验证了有限元模型的合理性。采用工程计算方法对侧边有支持的加筋板承载能力进行估算具有较好的精度。     

超声电沉积铜叠层膜及其耐腐蚀性能研究

采用超声电沉积法制备了一种纯铜叠层膜,用扫描电镜、X射线衍射分析、腐蚀失重实验以及电化学测试等手段分析了其显微组织与耐腐蚀性能。结果表明:得到的铜叠层膜每层厚度约为0.3μm,微观结构极为致密;其(200)与(111)晶面取向明显增强,(220)取向则显著减弱。其在20%HNO_3溶液中开始冒气泡的时间(380 s)比普通电沉积铜薄膜(148 s)延迟了近3倍,腐蚀速率明显降低;电化学测试表明,其自腐蚀电位明显高于普通电沉积铜薄膜,自腐蚀电流仅为后者的不到1/5,说明其耐腐蚀性能得到了显著提高。     

基于RBF神经网络的装备使用保障费用预测

使用保障费用的估算是寿命周期费用管理的重要组成部分,通过分析使用保障费用估算存在的问题,利用RBF神经网络构建了时间序列的预测模型,并应用于装备使用保障费用预测研究.通过对某型装备使用保障费用的预测分析,实例表明该模型具有较好的预测精度,可用于装备使用保障费用的预测和估算.