整体壁板挤压模应力分析和提高强度的措施

 铝型材整体壁板断面宽高比大(50~100以上)、形状复杂、精度 高、壁薄以及外形轮廓与长度尺寸大等特点决定了其在大型挤压机上 采用扁挤压筒进行挤压的生产方式. 扁挤压筒的设计与制造是大型铝 合金型材挤压最为重要的关键技术，因此对其进行应力分析十分必要. 利用ANSYS有限元方法比较分析了扁挤压筒和圆挤压筒的受力特点，还 提出了提高扁挤压筒强度的具体措施.     

某空间遥感器机身结构设计与分析

针对某空间遥感器主承力结构-机身结构进行了设计与分析。首先通过对比分析对机身进行结构选型,然后优选出一种新兴材料作为机身结构材料,即高体分硅铝合金材料,并确定连接方案,然后再通过拓补优化手段对机身结构进行优化,把反射镜组件等负载等效成力偶,进行合理的边界约束,大体上确定基本形式,进而优化出一种薄壁加筋结构,在保证机身动、静态刚度的前提下,提高了材料的轻量化率,并应用计算机仿真手段进行了静、动态及热特性的分析。分析结果证明该方案是合理可行的。     

受限亚音速气流中倒置悬臂壁板静气弹稳定性的理论及实验研究

板壳结构在航空航天、高速列车、能量采集等诸多工程领域已经得到了广泛应用.将悬臂壁板倒置于轴向气流中并在壁板周围流场中设置刚性壁面可有效地调控壁板的失稳速度,是俘能器优化设计的重要措施之一.但针对刚性壁面作用下亚音速气流中倒置悬臂壁板的失稳机制仍需要开展深入研究.本文以受限亚音速气流中倒置的二维悬臂壁板为对象,以理论分析及风洞实验为手段,研究了单侧刚性壁面效应对倒置悬臂壁板静态失稳特性的影响规律.在理论分析中,首先应用镜像函数法来处理壁面约束条件,基于算子理论研究获得了以Possio积分方程为表征的壁板气动力,壁面效应实际表征为一包含移位Tricomi算子的复合算子;然后将壁板失稳方程的求解问题转化为定区间上的函数逼近问题;最后,依据Wererstrass定理并利用最小二乘法求解该最优函数,以获得系统的失稳临界参数.在试验研究中依据压杆稳定原理设计了壁板静态失稳的测试方法并完成了风洞实验.理论分析结果表明,壁板会发生发散(静气动弹性)失稳,临界动压随壁板与壁面间距的增加而增大并最终趋于稳定(无壁面情况);通过理论与风洞实验结果的对比分析,验证了本文气动力及理论分析的适用性及准确性.针对倒置悬臂壁板结构的气动弹性失稳问题,本文提出的方法不涉及系统方程的离散及特征值求解问题,而是将其转化为了定区间上的函数逼近问题进行求解,这为弹性结构静气动弹性失稳问题的研究提供了一个可行的新思路.     

航天飞机机身上的隔热系统与材料

从1969年美国航空航天局（NASA）决定开发宇航飞机系统以来，航天事业的发展有了可喜的进步．1981年开始美国发射了哥伦比亚号（Columbia），随后又发射了发现号（Discovery）、亚特兰迪斯号（Atlantis）、奋进号（Endeavour）、挑战者号（Challenger）．从一系列发射中我们也清楚地看出机身上的隔热系统和材料是一个重要问题，对宇航员来说更是生死攸关．本文拟就航天飞机机身的隔热系统、布置和材料给大家做个介绍．     

直升机旋翼／机身耦合系统的气弹响应分析：（一）旋翼系统的建模

本文对旋翼考虑不同的耦合层次，及诸因素的各项贡献，建立其耦合模型。应用Ｈａｍｉｌｔｏｎ变分原理建立旋翼系统的运动方程。     

多桨飞机离散声近场模型的若干改进

本文根据气动声学模拟的理论给出了描述螺桨飞机离散声场的数学物理模型的改进,包括考虑飞机机身边界对螺桨辐射声场的影响,以及多个螺桨辐射声场之间的干涉机制,计算结果可以解释螺桨飞机机身对螺桨声场的影响,“噪声拍打”现象和螺桨精确相位锁定技术的降噪机理,考虑任意形状边界影响的模型也可用于刚性边界对任意谐波声场影响的计算,对平面谐波声场中刚性球的声散射计算结果与经典级数解相比较得到满意的吻合.     

含冲击损伤复合材料层板及加筋壁板剩余强度研究

应用含刚度折减的椭圆形弹性核模拟了层板的损伤问题,研究了复合材料层板及加筋壁板冲击后的剩余强度问题。利用含椭圆核各向异性杂交应力有限单元对损伤层板进行了应力分析,采用基于特征曲线概念的点应力判据预测了含损伤层板、加筋壁板的剩余强度;基于Abaqus用户子程序uel实现了该方法在工程中的应用,并讨论各种参数对剩余强度的影响。研究结果表明此方法是有效的。     

基于散射矩阵法的飞机壁板声学优化设计

采用散射矩阵法分析夹层板结构声学特性,并对典型的夹层板结构即飞机壁板进行声学优化,预计飞机壁板隔声特性,获得蒙皮、隔声隔热层、内饰板及它们的组合结构的声学性能。针对尾吊飞机客舱后部噪声过大问题,通过增加铺设隔热隔声层以及部分区域优化安装阻尼层等一系列被动降噪处理方法,对主要传递路径的飞机壁板结构进行优化,降低客舱后部噪声水平,并进行试验验证。试验结果表明:散射矩阵法可快速准确获得夹层结构的隔声性能,并与混响室法测试结果吻合较好;在厚度不变的前提下,改变隔热隔声层的铺设方式和材料密度对壁板隔声性能影响较小,但在蒙皮内侧粘贴阻尼层能在一定频段范围提高壁板隔声性能;将优化的壁板构型应用到飞机后舱段侧壁板,舱内噪声水平可降低约3 dB。     

嵌合体网格的埋入技术及其应用

采用三维嵌合体网格埋入技术计算复杂外形的流场,这种技术简化了复杂几何外形计算网格的结构,将物理区域分成一系列子域,使每个子域都易于生成网格,并且其流场的计算可根据相应的边界条件独立地求解,在埋入边界上对流动参数进行插值传递子域网格的干扰信息,通过两个流场的耦合迭代计算整个流场的解。     

民用飞机机身复材-金属壁板混合连接结构的试验与分析

民用飞机复材壁板与金属壁板的连接是机身结构设计的重要研究内容，如何将复材帽形长桁和金属Z形/2形长桁连接是研究的重点和难点。本研究提出了一种新型混合连接结构，同时考虑了预埋缺陷和BVID损伤对试验件的影响。通过试验、数值仿真等分析方法研究了混合连接结构的静强度特性，详细分析了试验件的受力情况、失效模式以及破坏位置，很好的解决了复材帽形长桁和金属Z形/2形长桁连接载荷传递问题。研究结果表明：该混合连接结构满足民用飞机结构与强度的设计要求，预埋缺陷和BVID损伤对试验件的破坏载荷和破坏模式无影响。以上研究结果为型号飞机的研制和发展提供重要的指导作用。