检索结果-内蒙古大学图书馆

航空学报 2024年

作者：黄熠玮耿一斌高天贺胡轩玮王圆马红艳田阔大连理工大学工程力学系中国商飞上海飞机设计研究院神州五行航天科技有限公司辽宁省飞行器结构强度数字孪生重点实验室

针对传统直接和间接变形监测方法难以满足结构高精度实时变形监测的问题，提出一种数字孪生驱动的结构全场变形高精度反演方法。首先，通过融合仿真和实测应变数据，构建了结构多方向数字孪生应变场，降低载荷偏差等因素对仿真可靠性影... 详细信息

针对传统直接和间接变形监测方法难以满足结构高精度实时变形监测的问题，提出一种数字孪生驱动的结构全场变形高精度反演方法。首先，通过融合仿真和实测应变数据，构建了结构多方向数字孪生应变场，降低载荷偏差等因素对仿真可靠性影响，保证变形反演的应变精度要求。其次，提出了一种考虑多方向应变的模态坐标求解和变形反演方法，使用结构多方向应变参与模态坐标求解，解决使用单方向应变时反演结果稳定性不足问题，提升结构全场变形反演的稳定性。最后，基于所提出方法，以机翼结构为对象开展试验验证，与仿真及传统模态法的变形反演结果进行对比。结果表明，所提出方法在变形较大处反演精度具有更高优势。在变形较大位置，所提出方法反演结果与试验测量变形相对误差小于0.8%，绝对误差小于0.09 mm，相比传统模态法和仿真分析方法变形反演误差分别降低7%和12%。同时，所提出方法对多个测点位置变形反演平均相对误差为1.2%，相比传统模态法和仿真分析方法变形反演误差分别降低5.7%和9.3%。并且在应变传感器数目较少时，所提出方法的变形反演精度相较于传统模态法提升超过一个数量级，表明所提出方法具有较高的变形反演精度和稳定性。

关键词：数字孪生变形反演模态叠加数据融合机翼结构

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含预埋缺陷复合材料帽形加筋壁板界面失效研究

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复合材料科学与工程 2022年第8期 28-34页

作者：成李南徐思文陈向明李新祥屈天骄中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室西安710065 中国商飞上海飞机设计研究院上海201210

本文对复合材料帽形加筋壁板后屈曲破坏过程中粘接面失效问题开展了研究。首先设计并完成了无缺陷、含预埋缺陷的帽形单筋板四点弯曲试验以表征加筋壁板典型区域的后屈曲失效;然后基于数值模拟方法,利用内聚力模型(CZM)对无缺陷和含预... 详细信息

本文对复合材料帽形加筋壁板后屈曲破坏过程中粘接面失效问题开展了研究。首先设计并完成了无缺陷、含预埋缺陷的帽形单筋板四点弯曲试验以表征加筋壁板典型区域的后屈曲失效;然后基于数值模拟方法,利用内聚力模型(CZM)对无缺陷和含预埋缺陷试件弯曲受载时的界面脱黏进行了渐进破坏分析。结果表明:采用cohesive单元和考虑厚度方向压缩影响的层间失效准则方法建立有限元模型可以很好地模拟复合材料加筋结构界面脱黏;凸缘-蒙皮预埋缺陷对帽形加筋壁板起裂载荷基本没有影响,筋条内角和填充区界面预埋缺陷会显著降低帽形加筋板的承载能力,但起始裂纹均发生在筋条内角和填充区的粘接界面。

关键词：复合材料内聚力模型后屈曲加筋壁板界面脱黏

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基于稀疏贝叶斯优化的翼型设计可解释性研究

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空气动力学学报 2025年第1期43卷 22-33,I0001页

作者：林健吕宏强黄增辉刘子敬虞建刘学军南京航空航天大学计算机科学与技术学院模式分析与机器智能工业和信息化部重点实验室南京211106 南京航空航天大学航空学院南京210016 中国商飞上海飞机设计研究院上海201210 中国航空研究院北京100012

贝叶斯优化框架具有优化效率高、效果好等特点,适合解决高维黑盒优化问题,适用于飞机翼型设计领域。然而其优化过程不透明,难以直观理解机器优化结果和翼型典型物理特征之间的联系,如何解释贝叶斯优化进程仍然是一个挑战。针对这一问题... 详细信息

贝叶斯优化框架具有优化效率高、效果好等特点,适合解决高维黑盒优化问题,适用于飞机翼型设计领域。然而其优化过程不透明,难以直观理解机器优化结果和翼型典型物理特征之间的联系,如何解释贝叶斯优化进程仍然是一个挑战。针对这一问题,本文提出了一种基于稀疏贝叶斯优化框架的翼型优化可解释性方法,使用具有物理意义的典型几何特征参与优化进程,在贝叶斯优化过程中对翼型特征进行稀疏,同时获得可解释性信息。在以RAE2822为基准翼型的超临界翼型优化算例上验证该方法。实验结果表明,该方法在优化气动性能的同时尽可能地减少了翼型设计维度,使其在保证气动性能良好的情况下具备了一定的可解释性,能直观地了解翼型各参数对优化目标的影响程度,辅助翼型设计人员进行决策和判断。

关键词：贝叶斯优化可解释性翼型物理特征翼型设计维度稀疏

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低速冲击损伤对复合材料帽型加筋壁板压缩失效研究

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纤维复合材料 2023年第1期40卷 50-55页

作者：成李南陈向明汪远中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室西安710065 中国商飞上海飞机设计研究院上海201210

本文开展了帽型加筋壁板完好试件和损伤试件的压缩稳定性试验,获得压缩载荷下帽型加筋壁板的屈曲载荷、破坏载荷和破坏模式。同时基于有限元软件ABAQUS,采用内聚力模型(CZM)技术模拟复合材料加筋壁板结构筋条-蒙皮粘接界面。模拟结果和... 详细信息

本文开展了帽型加筋壁板完好试件和损伤试件的压缩稳定性试验,获得压缩载荷下帽型加筋壁板的屈曲载荷、破坏载荷和破坏模式。同时基于有限元软件ABAQUS,采用内聚力模型(CZM)技术模拟复合材料加筋壁板结构筋条-蒙皮粘接界面。模拟结果和试验结果吻合性良好,表明完好试件屈曲后结构仍具有极大地承载能力,胶层脱粘会导致快速的损伤演化,破坏载荷峰值几乎与界面起裂载荷相等;低速冲击损伤试件筋条-蒙皮脱粘极大地降低了壁板结构的屈曲载荷和破坏载荷,并导致结构失效位置发生变化。进一步研究发现截止端斜削角度从10°增加到30°,结构屈曲载荷和破坏载荷均逐渐增加。

关键词：复合材料内聚力模型后屈曲加筋板界面脱粘

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复材帽形长桁压损失效与试验验证

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工程与试验 2022年第3期62卷 43-45页

作者：程立平袁菲于飞刘富陈向明中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室陕西西安710065 中国商飞上海飞机设计研究院上海201210

为研究复材帽形长桁的失效行为,针对碳纤维增强树脂基复合材料帽形长桁的压损失效,提出了一种快速的有限元数值模拟方法。基于Tsai-Hill失效判断准则,利用Abaqus软件进行非线性求解,得到了长桁压损失效临界载荷。制造了6种不同尺寸的帽... 详细信息

为研究复材帽形长桁的失效行为,针对碳纤维增强树脂基复合材料帽形长桁的压损失效,提出了一种快速的有限元数值模拟方法。基于Tsai-Hill失效判断准则,利用Abaqus软件进行非线性求解,得到了长桁压损失效临界载荷。制造了6种不同尺寸的帽形长桁进行长桁压损试验,对比载荷位移曲线、结构失效载荷以及破坏模式,结果表明,该有限元数值模拟方法与试验结果一致性好,验证了分析方法的正确性,为长桁的设计分析提供了支持。

关键词：帽形长桁有限元法试验失效载荷

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基于Huth方法的民机气动弹性改进建模方法

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力学季刊 2019年第3期40卷 626-634页

作者：陈文中国商飞上海飞机设计研究院强度设计研究部

使用高仿真精度和高计算效率的有限元模型进行飞机颤振边界预测具有重要意义.本文提出了基于Huth紧固件柔度计算方法的民机气动弹性模型的改进建模方法,计及了固定前缘的刚度及其与机翼盒段之间的弹性效应,建立了全机气动弹性模型并进... 详细信息

使用高仿真精度和高计算效率的有限元模型进行飞机颤振边界预测具有重要意义.本文提出了基于Huth紧固件柔度计算方法的民机气动弹性模型的改进建模方法,计及了固定前缘的刚度及其与机翼盒段之间的弹性效应,建立了全机气动弹性模型并进行了固有特性和颤振特性分析.分析结果与全机地面共振试验、风洞试验结果的偏差均在±1%以内,分析时长与现有模型基本保持不变,验证了改进建模方法的有效性.

关键词：民机颤振分析气动弹性模型 Huth方法

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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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不同类型惰气对飞机燃油箱可燃性影响理论研究

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南京航空航天大学学报 2020年第3期52卷 493-498页

作者：徐晶邵垒冯诗愚中国商飞上海飞机设计研究院上海201210 重庆交通大学航空学院重庆400074 南京航空航天大学航空学院飞行器环境控制与生命保障工业和信息化部重点实验室南京210016

以低温可控耗氧型催化惰化技术为背景,采用微元计算法,建立了使用混合惰气的油箱气相空间平衡氧浓度数学模型。在考虑燃油温度、载油率、气体组分等因素的情况下,通过模型计算了平衡氧浓度随高度的变化关系,同时与使用富氮气体的油箱进... 详细信息

以低温可控耗氧型催化惰化技术为背景,采用微元计算法,建立了使用混合惰气的油箱气相空间平衡氧浓度数学模型。在考虑燃油温度、载油率、气体组分等因素的情况下,通过模型计算了平衡氧浓度随高度的变化关系,同时与使用富氮气体的油箱进行了对比。研究结果表明:在地面采用混合惰气惰化油箱后,平衡氧浓度随着飞行高度增加而降低,而采用富氮气体惰化的油箱则完全相反。油箱载油率越大,气相空间氧浓度变化幅度越大。燃油温度增加,对采用混合惰气的油箱不利,但是对采用富氮气体的油箱有利。总体而言,使用混合惰气惰化油箱可有效抑制油箱气相空间可燃性随飞行高度而增加的不利趋势,该研究结果可为混合惰气地面惰化和预洗涤技术提供理论基础。

关键词：油箱惰化平衡氧浓度混合惰气富氮气体数学模拟

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5A90铝锂合金超塑变形的局部应变及其对组织演变的影响

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铝加工 2020年第5期43卷 14-19页

作者：李红萍杨栋孙泉叶凌英张新明中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙410083 中国商飞上海飞机设计研究院上海200232

以超塑性5A90合金板材为对象,通过EBSD检测、金相观察等实验手段,研究其在超塑变形过程中沿标距长度方向局部应变的演变对晶粒形貌、空洞形貌的影响。结果表明:在试样标距内从断口至肩部,应变分布不均匀并呈梯度分布,靠近断口处的应变... 详细信息

以超塑性5A90合金板材为对象,通过EBSD检测、金相观察等实验手段,研究其在超塑变形过程中沿标距长度方向局部应变的演变对晶粒形貌、空洞形貌的影响。结果表明:在试样标距内从断口至肩部,应变分布不均匀并呈梯度分布,靠近断口处的应变量最大;晶粒尺寸、空洞尺寸及体积分数随着局部应变量的上升而增加。

关键词： 5A90铝锂合金超塑性局部应变空洞

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复合材料加筋壁板长桁与蒙皮界面性能研究

复合材料加筋壁板长桁与蒙皮界面性能研究

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第四届中国国际复合材料科技大会(CCCM-4)

作者：屈天骄徐思文迟坚陈向明中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室西安 710065 中国商飞上海飞机设计研究院上海市浦东新区

复合材料加筋壁板承受后屈曲载荷时，蒙皮局部失稳会引起长桁与蒙皮的界面脱粘。为了研究长桁和蒙间脱粘失效的起始位置、破坏形式和应力分布等特征，对复合材料加筋壁板进行四点弯曲试验。试验考虑了不同的加载点间距、不同的胶接方式... 详细信息

复合材料加筋壁板承受后屈曲载荷时，蒙皮局部失稳会引起长桁与蒙皮的界面脱粘。为了研究长桁和蒙间脱粘失效的起始位置、破坏形式和应力分布等特征，对复合材料加筋壁板进行四点弯曲试验。试验考虑了不同的加载点间距、不同的胶接方式、不同的R 区填充等内部设计细节。试验结果表明，加载点间距60mm 试验件的初始脱粘模式多为R 区开裂，加载点间距110mm 试验件的初始脱粘模式多为长桁边缘脱粘;R 区胶膜填充试验件的初始脱粘载荷均比R3 捻子条填充试验件的初始脱粘载荷大。

关键词：加筋壁板界面脱粘四点弯曲

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