检索结果-内蒙古大学图书馆

机械科学与技术 2024年

作者：刘方圆张健王燕芳唐伟刘佳孟祥庆张子健天津市紧固连接技术企业重点实验室航天精工股份有限公司中国直升机设计研究所天津大学机械工程学院

为了研究热塑性复合材料-铝合金叠层结构搅拌摩擦单面铆接（Friction stir blind riveting， FSBR）的成型机理及接头力学性能，搭建试验平台进行CF/PEEK-AA7075叠层结构的FSBR连接并采集分析了连接过程的穿透力和温度，观测了FSBR接头... 详细信息

为了研究热塑性复合材料-铝合金叠层结构搅拌摩擦单面铆接（Friction stir blind riveting， FSBR）的成型机理及接头力学性能，搭建试验平台进行CF/PEEK-AA7075叠层结构的FSBR连接并采集分析了连接过程的穿透力和温度，观测了FSBR接头的宏观及微观形貌，结合EDS能谱线扫分析了结合界面处的连接机理，通过拉伸剪切试验对比分析了FSBR接头和传统铆接接头的连接强度及失效模式。结果表明：在FSBR过程中，最大穿透力及发热量均出现在铆钉末端穿透AA7075的过程中，且发热量峰值大小与穿透力峰值大小呈正相关；铆钉的搅拌摩擦作用会导致连接区域材料的受热融化及流动，在CF/PEEK-AA7075界面处形成锚钩状的机械结构，并伴随着不同材料间的元素扩散；FSBR接头的拉伸强度约为传统铆接接头拉伸强度的1.175倍。

关键词：热塑性复合材料搅拌摩擦铆接连接强度

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有限水深多载荷作用下细长圆管水动力响应试验研究

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船舶力学 2022年第8期26卷 1160-1170页

作者：陈志雄臧志鹏王琮张庆河张金凤中国直升机设计研究所江西景德镇333001 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 中国石油集团工程技术研究有限公司天津300451

针对我国南海北部陆架区自升式导管架平台中的隔水导管等直立圆管结构,研究有限水深条件下细长直立圆管在波浪、海流、轴向拉力以及水深等因素影响下的水动力响应特性。该类结构区别于深水立管的柔性特性,也有别于浅海立管的刚性特性,... 详细信息

针对我国南海北部陆架区自升式导管架平台中的隔水导管等直立圆管结构,研究有限水深条件下细长直立圆管在波浪、海流、轴向拉力以及水深等因素影响下的水动力响应特性。该类结构区别于深水立管的柔性特性,也有别于浅海立管的刚性特性,同时受波浪等海表面因素影响较为明显。试验中利用光纤应变传感器实时测量圆管在流向和横向的应变响应,并通过模态分析得到圆管的位移响应,分析圆管的频谱响应以及位移最大均方根值随波浪要素、海流速度、轴向拉力以及试验水深等因素的变化规律;最后通过分析圆管特征测点在水平面内的运动轨迹,得到多载荷作用下圆管的运动特性。

关键词：直立圆管有限水深模态分析波流作用运动轨迹

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碳纤维/聚芳醚酮热塑性复合材料与环氧涂层的附着力研究

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复合材料科学与工程 2024年第9期 37-42,81页

作者：李沫莹郑林峰刘刚李梦娇姚佳楠东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室先进低维材料中心上海201620 中国直升机设计研究所景德镇333000

随着连续纤维增强热塑性复合材料在航空航天领域的快速发展,针对热塑性复合材料的表面涂装也变得尤为重要,因此,系统地开展了传统的环氧涂层与碳纤维增强聚芳醚酮(CF/PAEK)热塑性复合材料的附着力研究。分别研究喷砂处理、等离子体处理... 详细信息

随着连续纤维增强热塑性复合材料在航空航天领域的快速发展,针对热塑性复合材料的表面涂装也变得尤为重要,因此,系统地开展了传统的环氧涂层与碳纤维增强聚芳醚酮(CF/PAEK)热塑性复合材料的附着力研究。分别研究喷砂处理、等离子体处理和喷砂处理+等离子体处理三种不同表面处理方式对复合材料表面的微观形貌、粗糙度、接触角和化学性质以及复合材料与环氧涂层间的附着强度的影响。结果表明:三种表面处理方式都能有效增加复合材料与环氧涂层附着强度。其中,通过喷砂处理+等离子体处理后的复合材料表面涂层附着强度最高,为26.6 MPa,与未处理相比提高了23.1%。同时,三种表面处理方式处理后复合材料表面涂层的耐热性能和耐液压油性能良好,保持率均高于80%。

关键词：热塑性复合材料环氧涂层附着力等离子体处理喷砂处理

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直升机旋翼锥体与动平衡主动调节技术

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动力学与控制学报 2023年第2期21卷 12-23页

作者：王传达彭海军黄国科喻国瑞邱志祥易晖大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 中国直升机设计研究所景德镇333001

针对直升机桨叶质量、气动条件等不平衡引起的旋翼低频振动过大的问题,提出一种以旋翼锥体为约束、仅通过调整桨叶变距拉杆的主动减振技术.该技术在建立的桨叶挥舞摆振扭转耦合的动力学模型基础上,使用最小二乘辨识方法估计振动频域分... 详细信息

针对直升机桨叶质量、气动条件等不平衡引起的旋翼低频振动过大的问题,提出一种以旋翼锥体为约束、仅通过调整桨叶变距拉杆的主动减振技术.该技术在建立的桨叶挥舞摆振扭转耦合的动力学模型基础上,使用最小二乘辨识方法估计振动频域分量和变距拉杆位移之间的线性模型,从而构造并求解以旋翼锥体为约束条件、低频振动分量为控制目标的二次型性能指标函数,同时将该算法用Simulink模块实现,进行实时化仿真计算,并验证控制结果的有效性.结果表明:该算法在约束旋翼锥体的同时能够降低旋翼80%以上的低频振动,而且对桨毂中心升力、扭矩等的影响在0.3%以内,并未对直升机其他动力响应产生不良影响,结合Simulink模型的实时化仿真为直升机锥体和动平衡调整提供了一种工程应用思路.

关键词：桨叶动力学模型锥体与动平衡旋翼减振参数辨识最优控制

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波浪周期对小型船舶动力响应的影响研究

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船舶力学 2022年第3期26卷 342-352页

作者：沈文君赵志娟刘利琴金瑞佳陈汉宝交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心天津300456 中国直升机设计研究所江西景德镇333011 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

船舶安全系靠泊并高效地进行装卸作业是港口设计和运营中的重要问题,系泊船舶对波浪周期非常敏感,小吨位船舶对应的固有周期偏小,与波浪周期更易接近,系泊船舶产生大幅剧烈运动的可能性更大,进而影响装卸效率。因此,在港口设计和运营管... 详细信息

船舶安全系靠泊并高效地进行装卸作业是港口设计和运营中的重要问题,系泊船舶对波浪周期非常敏感,小吨位船舶对应的固有周期偏小,与波浪周期更易接近,系泊船舶产生大幅剧烈运动的可能性更大,进而影响装卸效率。因此,在港口设计和运营管理中,针对波浪周期对小型系泊船舶运动的影响开展系统研究是非常必要的。本文基于频域势流理论分析小型驳船的水动力荷载,同时,基于时频转换理论,建立系泊船舶与护舷、系泊缆绳组成的非线性耦合系统的动力学方程。针对不同浪向角、波浪周期对该系统进行模拟分析,讨论六自由度运动量随周期、浪向的变化规律和频率特性,并基于小波分析研究船舶运动频率特性随时间变化的规律。研究结果表明,较长波浪周期下,船舶纵荡和横摇运动具有多频运动特性,除波浪强迫激励运动外,还存在自身的固有运动频率成分。

关键词：时频转换迟滞函数小波分析多频

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基于参变量变分原理的直升机系留载荷高性能计算方法

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计算力学学报 2022年第6期39卷 699-705页

作者：张燕辉高强中国直升机设计研究所景德镇333001 大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

为了保证直升机在舰船上的安全性,必须使用系留设备将直升机系留在舰船上。直升机的系留问题可简化为由机身刚体、索具和起落架组成的杆件系统,索具只承受拉力而不承受压力,起落架只承受压力而不承受拉力。因此,直升机系留问题为典型的... 详细信息

为了保证直升机在舰船上的安全性,必须使用系留设备将直升机系留在舰船上。直升机的系留问题可简化为由机身刚体、索具和起落架组成的杆件系统,索具只承受拉力而不承受压力,起落架只承受压力而不承受拉力。因此,直升机系留问题为典型的强非线性问题,需要发展有效的求解算法。在考虑大变形的情况下,基于参变量变分原理建立了求解直升机系留载荷的高性能计算方法。该方法利用参变量变分原理能够准确判断索具和起落架的拉压状态,并将材料非线性静力问题转换为线性静力互补问题求解,极大地提高了结果的收敛性。数值算例中,通过与有限元通用软件NASTRAN和ABAQUS计算结果比较,证实了该方法的精确性、收敛性及高效性。

关键词：直升机系留载荷参变量变分原理收敛性非线性

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CFRP/合金构件抽芯铆接成型机制及钉套变形区参数优化

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机床与液压 2024年第17期52卷 176-184页

作者：桂林景李皓周秩同胡建清王安康单垄垄张涵航天精工股份有限公司天津市紧固连接技术企业重点实验室天津300300 天津大学机械工程学院天津300354 中国直升机设计研究所江西景德镇300384

结合仿真及试验的方法,针对机械锁紧鼓包型抽芯铆钉的钉套变形区中高温区域的屈服强度和长度等参数对连接强度的影响规律进行研究。通过建立有限元仿真模型及试验验证,预测钉套变形区的鼓包成型形状与复合材料铆接结构的失效形式,并对... 详细信息

结合仿真及试验的方法,针对机械锁紧鼓包型抽芯铆钉的钉套变形区中高温区域的屈服强度和长度等参数对连接强度的影响规律进行研究。通过建立有限元仿真模型及试验验证,预测钉套变形区的鼓包成型形状与复合材料铆接结构的失效形式,并对铆接结构的承载性能变化规律进行分析。此外通过建立BP神经网络模型,得到了铆接结构最佳的钉套变形区中高温区域的屈服强度和长度等参数。结果表明:随着钉套构件高温区材料屈服强度的增加和长度的减少,铆接结构件鼓包成型装配力逐渐提升,同时铆接结构也出现承载力峰值,这主要与拉伸过程中鼓包成型区域的变形和复合材料的损伤有关。

关键词：复合材料铆接成型有限元仿真 BP神经网络

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面向直升机抗坠毁的新型夹心八边形蜂窝设计、仿真和理论研究

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航空学报 2022年第5期43卷 291-304页

作者：王佳铭李志刚梁方正刘婉婷廖就陈芳育李萌邵特立北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中国直升机设计研究所景德镇333001 中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094 交控科技股份有限公司北京100070

提出了一种吸能更加优秀的新型夹心八边形蜂窝。首先,建立了可快速预测夹心八边形蜂窝轴向压缩平台应力的理论模型,并对八边形和内嵌四边形蜂窝边长的变化对平台应力以及相对密度的影响进行了预测。然后,通过六边形蜂窝轴向压缩试验和... 详细信息

提出了一种吸能更加优秀的新型夹心八边形蜂窝。首先,建立了可快速预测夹心八边形蜂窝轴向压缩平台应力的理论模型,并对八边形和内嵌四边形蜂窝边长的变化对平台应力以及相对密度的影响进行了预测。然后,通过六边形蜂窝轴向压缩试验和仿真对比,验证了蜂窝建模和仿真方法的正确性;在建模方法和模型验证的基础之上,建立了新型夹心八边形蜂窝的有限元模型,分析了其变形模式以及边长参数对蜂窝吸能能力的影响,验证了理论模型的正确性。此外,进行了夹心八边形蜂窝和六边形、正方形蜂窝吸能能力的对比分析,结果表明新设计的夹心八边形蜂窝具有一定的吸能优势。最后,进行了直升机驾驶舱简化模型和夹心八边形蜂窝的耦合跌落仿真,定性分析了夹心八边形蜂窝的吸能能力。发现该蜂窝相较六边形蜂窝更适用于吸能能力要求高的场合,本文研究结果可以为新型蜂窝缓冲结构的设计提供依据。

关键词：夹心八边形蜂窝仿真分析理论模型蜂窝参数吸能

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直升机载火控雷达抗干扰捷变波形优化算法

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南京航空航天大学学报 2021年第2期53卷 275-282页

作者：余唐旭张劲东何涛李晨中国直升机设计研究所景德镇333001 南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106 中航工业雷华电子技术研究所第六研究部无锡214063

针对直升机载火控雷达面向抗干扰的捷变波形优化问题,基于奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)和循环算法提出了适用于多脉冲和短码长的捷变相位编码波形设计方法。本文首先通过构造具有目标区域低旁瓣模糊函数的带约束四次... 详细信息

针对直升机载火控雷达面向抗干扰的捷变波形优化问题,基于奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)和循环算法提出了适用于多脉冲和短码长的捷变相位编码波形设计方法。本文首先通过构造具有目标区域低旁瓣模糊函数的带约束四次型优化问题,然后根据SVD分解将四次型转化为二次型,给出了迭代收敛的优化算法;同时在循环算法基础上给了一种四次型的循环迭代收敛算法。最后仿真结果表明,两种算法在设计捷变波形优化性能上接近,但SVD分解算法收敛速度更快,循环计算算法具有更高的运算速度。

关键词：直升机火控雷达捷变波形设计相位调制奇异值分解循环算法

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面向直升机抗坠毁的新型夹心八边形蜂窝的设计、仿真和理论研究

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航空学报 2021年

作者：王佳铭李志刚梁方正刘婉婷廖就陈芳育李萌北京交通大学机械与电子控制工程学院中国直升机设计研究所中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室

本文提出了一种吸能更加优秀的新型夹心八边形蜂窝。首先建立了可快速预测夹心八边形蜂窝轴向压缩平台应力的理论模型，并对八边形和内嵌四边形蜂窝边长的变化对吸能能力以及相对密度的影响进行了预测。然后通过六边形蜂窝轴向压缩实验... 详细信息

本文提出了一种吸能更加优秀的新型夹心八边形蜂窝。首先建立了可快速预测夹心八边形蜂窝轴向压缩平台应力的理论模型，并对八边形和内嵌四边形蜂窝边长的变化对吸能能力以及相对密度的影响进行了预测。然后通过六边形蜂窝轴向压缩实验和仿真对比，验证了蜂窝建模和仿真方法的正确性；在建模方法和模型验证的基础之上，建立了新型夹心八边形蜂窝的有限元模型，分析了其变形模式以及边长参数对蜂窝吸能能力的影响，验证了理论模型的正确性。此外进行了夹心八边形蜂窝和六边形、正方形蜂窝吸能能力的对比分析，结果表明新设计的夹心八边形蜂窝具有一定的吸能优势。最后进行了直升机驾驶舱简化模型和夹心八边形蜂窝的耦合跌落仿真，定性分析了夹心八边形蜂窝的吸能能力。发现该蜂窝相较六边形蜂窝更适用于吸能能力要求高的场合，本文研究结果可以为新型蜂窝缓冲结构的设计提供依据。

关键词：夹心八边形蜂窝仿真分析理论模型蜂窝参数吸能

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