检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2024年第13期43卷 333-340页

作者：肖宇刘景光邬旭辉常亮上海飞机设计研究院载荷部上海201210 强度与结构完整性全国重点实验室西安710065

基于模态重分析技术,提出一种适合全局有限元模型(global finite element model, GFEM)的突风动响应高效计算方法。针对模型局部结构质量或刚度的细微变化,进行增量建模,充分利用现有构型结果,避免了传统分析中重复计算的步骤。对于质... 详细信息

基于模态重分析技术,提出一种适合全局有限元模型(global finite element model, GFEM)的突风动响应高效计算方法。针对模型局部结构质量或刚度的细微变化,进行增量建模,充分利用现有构型结果,避免了传统分析中重复计算的步骤。对于质量阵的变化,以已有构型模态向量为初始向量,通过迭代分析进行特征值求解,针对刚度阵的微小变化,特别引入Sherman-Morrison-Woodbury公式,实现刚度逆矩阵的增量分析,从而克服了大规模GFEM模型的特征值求解效率低的问题,最终建立了一套适合于工程应用的GFEM突风高效动响应分析方法。采用GTA模型进行了突风分析算法的验证,在此基础上,基于某模型机翼,对模态重分析算法在突风动响应分析中的应用进行了研究。结果表明,通过LU分解可避免保存稠密形式的刚度逆矩阵,通过合理的松弛因子和收敛阈值,可有效提升计算效率。

关键词：模态重分析全局有限元模型突风动响应 Sherman-Morrison-Woodbury公式

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高度修正实现刚度等效的梁结构有限元建模方法

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航空工程进展 2024年第1期15卷 89-96页

作者：袁强飞上海飞机设计研究院功能结构部上海201210

民用飞机中对于梁结构的有限元建模,一般采用刚度等效方法将梁建成杆单元与剪切板单元的组合形式,这种有限元简化方法仅能保证截面刚度与真实截面刚度近似等效,但有限元中的截面面积与实际面积却相差较大,致使有限元分析的结果不能准确... 详细信息

民用飞机中对于梁结构的有限元建模,一般采用刚度等效方法将梁建成杆单元与剪切板单元的组合形式,这种有限元简化方法仅能保证截面刚度与真实截面刚度近似等效,但有限元中的截面面积与实际面积却相差较大,致使有限元分析的结果不能准确反映结构严重部位的应力情况。针对传统刚度等效有限元建模方法的不足,提出一种采用高度修正的刚度等效有限元建模方法;将该方法的计算结果与传统建模方法的计算结果、理论计算结果、试验测量结果进行对比。结果表明:本文提出的高度修正的有限元建模方法比传统杆板系建模方法更准确,与试验结果更接近;将该方法用于民用飞机结构有限元建模,能够对真实结构进行更准确地模拟,分析结果也更精确。

关键词：民用飞机梁结构刚度等效应力挠度有限元

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卫星运输T型钢丝绳隔振器刚度及阻尼研究

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振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 538-543,621页

作者：陈骐李世响郑京良贾奥男熊克尹永康上海飞机设计研究院上海201210 中国人民解放军61096部队北京102308 上海卫星工程研究所上海201109 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

钢丝绳隔振器可以缓解卫星运输过程中振动产生的危害,但其缺少试验基础研究,无法提供仿真输入,难以准确实现卫星损伤仿真。针对此问题,对T型钢丝绳隔振器刚度及阻尼特性进行了理论分析和试验研究。首先,对钢丝绳隔振器系统的力学特性进... 详细信息

钢丝绳隔振器可以缓解卫星运输过程中振动产生的危害,但其缺少试验基础研究,无法提供仿真输入,难以准确实现卫星损伤仿真。针对此问题,对T型钢丝绳隔振器刚度及阻尼特性进行了理论分析和试验研究。首先,对钢丝绳隔振器系统的力学特性进行了理论分析,建立了理想的迟滞回环曲线;其次,建立了钢丝绳隔振器静刚度和动刚度力学测试系统;最后,通过准静态加载以构建静刚度条件下压缩、横滚、剪切状态力和位移的关系。在预承载力为5 kN、振幅为1 mm条件下,分别测试了激振频率5~8 Hz条件下的动刚度性能。结果表明:准静态加载条件下,钢丝绳隔振器的力和位移关系较为稳定;动刚度条件下,在5~8 Hz频率之间,动刚度变化较为稳定;等效阻尼随着激振频率的增加而增加。

关键词：卫星运输钢丝绳隔振器刚度迟滞特性损伤仿真

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一种准零刚度声学超材料板的低频宽频带隔声行为

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物理学报 2021年第24期70卷 157-168页

作者：胥强荣沈承韩峰卢天健南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 上海飞机设计研究院功能结构部上海201210

在传统弹簧-振子局域共振基础上,本文并联倾斜弹簧负刚度机构,提出一种新型的准零刚度局域共振型声学超材料板,以实现低频宽频带有效隔声.首先,从动力学角度推导准零刚度结构的归一化等效刚度;然后,基于等效介质法建立声学超材料板的隔... 详细信息

在传统弹簧-振子局域共振基础上,本文并联倾斜弹簧负刚度机构,提出一种新型的准零刚度局域共振型声学超材料板,以实现低频宽频带有效隔声.首先,从动力学角度推导准零刚度结构的归一化等效刚度;然后,基于等效介质法建立声学超材料板的隔声理论模型,并通过理论分析和数值模拟(有限元)结果,讨论其在正负等效刚度区的隔声效果;最后,为验证理论预测的准确性,制备准零刚度超材料板样件并采用阻抗管对其进行测试.结果表明:在正刚度区,增大弹簧的刚度比或预压缩量可显著降低超材料板的局域共振频率,如在10 Hz附近获得30 dB的传输损失,实现了超低频隔声.在负刚度区,超材料板不产生局域共振现象,且可避免“吻合效应”引起的隔声低谷现象,故可在53-1500 Hz宽频段内实现大宽带隔声(大于30 dB),相较传统材料或类似的超材料具有显著优势.进一步利用理论模型,从等效质量面密度、反射系数和声阻抗率等多个角度,分析了超材料板的隔声机理,在隔声峰处发现了负的等效质量密度,且隔声谷处产生了低频“吻合效应”.本文提出利用准零刚度局域共振思想实现低频宽带隔声的方法,克服了传统超材料需减小刚度或增大附加质量的不利特性,对低频隔声结构的设计具有重要的理论指导意义.

关键词：超材料局域共振准零刚度低频隔声

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基于最小二乘法的飞机发动机安装节动态力识别

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应用数学和力学 2020年第9期41卷 974-984页

作者：韩峰沈承徐俊伟上海飞机设计研究院功能结构部上海201210 南京航空航天大学航空学院南京210016

飞机舱内噪声与振动控制的一个关键技术是获取发动机安装节处的动态力,从而实现对发动机振动引发的机体结构振动和舱内噪声进行预测和控制.但对于飞机,在飞行状态下不可能对发动机安装节处的动态力进行直接测量.通过采用最小二乘法正则... 详细信息

飞机舱内噪声与振动控制的一个关键技术是获取发动机安装节处的动态力,从而实现对发动机振动引发的机体结构振动和舱内噪声进行预测和控制.但对于飞机,在飞行状态下不可能对发动机安装节处的动态力进行直接测量.通过采用最小二乘法正则化逆运算,利用地面状态下发动机安装节至吊挂或发动机安装节至安装节上的结构频率响应函数,以及飞行状态下吊挂或发动机安装节上相同位置处的振动加速度响应,对发动机安装节上的动态力进行识别.通过对比逆运算过程中的矩阵条件数,判定两组动态力识别的相对准确度.通过对两组数据识别的动态力均方根值进行对比,确认通过最小二乘法识别的发动机安装节动态力满足工程使用要求.

关键词：动态力识别最小二乘法频率响应函数发动机安装节

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基于损伤分形维数的树脂基复合材料冲击后压缩强度预测方法

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复合材料科学与工程 2023年第3期 11-17,26页

作者：姜文樊红星姚卫星陈方马铭泽航空工业南京机电液压工程研究中心航空机电系统综合航空科技重点实验室南京211106 空军装备部驻上海地区军事代表局驻南京地区第三军事代表室南京211106 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 上海飞机设计研究院结构强度工程研究所上海200120

复合材料的承载能力对于低速冲击损伤非常敏感,复合材料冲击后压缩强度的预测对其工程应用至关重要。为此本文进行了三种不同铺层的碳纤维/环氧树脂5284RTM/U3160层合板目视可检损伤状态下剩余压缩强度试验。压缩试验前通过C扫获得了不... 详细信息

复合材料的承载能力对于低速冲击损伤非常敏感,复合材料冲击后压缩强度的预测对其工程应用至关重要。为此本文进行了三种不同铺层的碳纤维/环氧树脂5284RTM/U3160层合板目视可检损伤状态下剩余压缩强度试验。压缩试验前通过C扫获得了不同铺层层合板冲击损伤形貌,并基于分形维数研究了冲击损伤形貌。研究结果表明损伤分形维数越大的试验件冲击后压缩强度越低,据此提出了一种基于冲击损伤形貌分形维数的复合材料冲击后压缩性能预测模型。该方法将冲击损伤形貌等效成分形几何图形——Sierpinski地毯,通过损伤分形维数获得层合板损伤后不再参与承载的面积,进而获得层合板剩余压缩强度。模型预测结果与试验结果吻合较好,且无须冲击能量作为输入参数,工程应用方便。

关键词：树脂基纤维增强复合材料低速冲击剩余压缩强度分形维数

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插入式机翼下壁板对接附加弯矩研究

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航空学报 2019年第2期40卷 149-160页

作者：汤平李星中国商飞上海飞机设计研究院结构强度研究所上海201210 中国商飞北京民用飞机技术研究中心强度分析技术研究部北京102200

插入式机翼下壁板对接具有双剪传力稳定、疲劳性能好的优点,但其结构中心线在对接区变化明显,会带来附加弯矩。为尽量减小对接区的附加弯矩,提出了在建立飞机骨架模型时即优化中央翼下翼面外形面相对外翼下翼面的位置方法。基于插入式... 详细信息

插入式机翼下壁板对接具有双剪传力稳定、疲劳性能好的优点,但其结构中心线在对接区变化明显,会带来附加弯矩。为尽量减小对接区的附加弯矩,提出了在建立飞机骨架模型时即优化中央翼下翼面外形面相对外翼下翼面的位置方法。基于插入式机翼下壁板对接结构的特点,阐述了对接结构偏心的来源和附加弯矩的形成;针对某A型飞机的对接结构计算了偏心值,并利用力法对附加弯矩在对接区的分布进行了计算分析。以某A型飞机的对接结构为基础,建立了4组插入式下壁板对接结构的模型,每组模型的中央翼下翼面位置相对外翼的不同;分别用力法和有限元法对附加弯矩进行了计算。结果表明:可以通过优化中央翼下翼面外形面的相对位置达到减小对接区附加弯矩的目的。描述了另外两种下壁板对接形式的附加弯矩情况,并和插入式的进行了简单比较。最后,总结了为减小区域附加弯矩及其不利影响在对接结构设计上需要注意的点。

关键词：对接结构附加弯矩力法有限元偏心中心线

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激光增材制造技术在民机复杂结构上的应用及研究

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应用激光 2018年第6期38卷 1022-1027页

作者：张讯葛建彪上海飞机设计研究院结构设计研究部上海201210

随着先进民机对低成本、高经济性的追求,整体性和复杂性的民机结构件越来越多,其制造难度也逐步在挑战传统航空制造工艺。激光增材制造技术是通过激光能量将金属粉末熔化沉积来形成零件结构的一种先进数字化制造工艺,其解决了民机复杂... 详细信息

随着先进民机对低成本、高经济性的追求,整体性和复杂性的民机结构件越来越多,其制造难度也逐步在挑战传统航空制造工艺。激光增材制造技术是通过激光能量将金属粉末熔化沉积来形成零件结构的一种先进数字化制造工艺,其解决了民机复杂结构的制造,促进了复杂轻量化结构的设计。通过分析激光增材制造技术在民机复杂结构上的应用及验证研究,对降低民机生产成本,提高复杂零件加工效率,增强民机制造能力具有重要意义。

关键词：增材制造复杂结构激光成形技术优势

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激光成形技术在飞机大型钛合金部件上的制造应用

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应用激光 2018年第2期38卷 202-206页

作者：张讯葛建彪上海飞机设计研究院结构设计研究部上海201210

飞机大型化是航空未来的趋势,复合材料的大量使用促进了钛合金材料的使用,大型钛合金结构的成型及制造困难一直困扰着航空制造业,钛合金激光成形技术是以金属粉末为原料,通过激光熔化沉积来形成零件结构的一种新型制造工艺,其促进了飞... 详细信息

飞机大型化是航空未来的趋势,复合材料的大量使用促进了钛合金材料的使用,大型钛合金结构的成型及制造困难一直困扰着航空制造业,钛合金激光成形技术是以金属粉末为原料,通过激光熔化沉积来形成零件结构的一种新型制造工艺,其促进了飞机大型复杂结构的设计及制造。通过分析激光成形技术在大型钛合金结构制造上的应用,表明了激光成形技术对未来大型钛合金结构制造的优势,对钛合金应用及制造具有重要意义。

关键词：飞机结构钛合金结构激光成形技术优势

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民用客机后储藏室壁板结构隔声计算研究

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噪声与振动控制 2019年第5期39卷 124-127页

作者：徐俊伟韩峰冯梓鑫李晨曦赵华勇何立燕上海飞机设计研究院功能结构部绝热隔声室

民用飞机客舱噪声对乘客乘坐舒适性有较大影响。测试发现飞机客舱后部区域噪声频谱中出现了94 Hz 和274Hz的峰值噪声,为了确定噪声峰值的来源,首先对机体结构形式进行分析,对可能产生噪声的结构进行振动加速度测试。通过振动测试分析表... 详细信息

民用飞机客舱噪声对乘客乘坐舒适性有较大影响。测试发现飞机客舱后部区域噪声频谱中出现了94 Hz 和274Hz的峰值噪声,为了确定噪声峰值的来源,首先对机体结构形式进行分析,对可能产生噪声的结构进行振动加速度测试。通过振动测试分析表明,发动机低压转子和高压转子振动传递至加强框结构引发了振动噪声。同时,针对噪声传递路径中的后储藏室壁板隔声特性进行建模和计算研究。声学有限元计算结果分析表明,后储藏室壁板对94 Hz和274Hz频率噪声的隔声能力弱,是客舱后部区域出现噪声峰值的重要原因。

关键词：声学民用客机有限元分析壁板隔声量

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