检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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基于CFD-DEM耦合数值模拟的全尺寸直升机沙盲形成机理

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航空学报 2020年第3期41卷 154-168页

作者：胡健平徐国华史勇杰吴林波南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室南京210016 中国直升机设计研究所景德镇333000

为了研究直升机发生沙盲时沙尘云在悬停流场中的状态和分布规律,采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程和Menter剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型的数值模型,通过应用程序编程接口耦合基于Hertz-Mindlin(No Slip)碰撞接触模型的离散元模型,... 详细信息

为了研究直升机发生沙盲时沙尘云在悬停流场中的状态和分布规律,采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程和Menter剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型的数值模型,通过应用程序编程接口耦合基于Hertz-Mindlin(No Slip)碰撞接触模型的离散元模型,并基于“多球法”构建了更加真实的非球形沙尘颗粒,计算了沙尘颗粒在流场中的运动和分布状态。与可得到的试验结果进行对比,验证了数值方法的有效性,并进行了地效状态旋翼拉力系数、桨尖涡位置以及沙尘云形成的宏观轮廓图的计算。应用所建立的方法,对不同悬停高度的直升机地效流场进行了计算,给出了流场的涡量以及速度云图,着重对比了不同悬停高度下沙尘云中沙尘颗粒速度和分布情况,分析了地效流场对沙尘颗粒状态的影响及沙尘云的形成机理,并计算出了沙尘云宏观分布图。结果表明:流场中大部分沙尘颗粒只能在地表随流场扩散而并不能形成沙尘云;沙尘云中外层空间的沙尘浓度比内层高;位于桨盘平面下层区域的沙尘颗粒以径向运动为主,切向速度较小,而位于桨盘平面上层的沙尘颗粒速度方向各异,速度大小接近。

关键词：地面效应沙盲计算流体动力学直升机耦合离散单元法

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基于MBD直升机复材构件的数字化集成设计

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现代商贸工业 2022年第12期43卷 187-188页

作者：王宏中国直升机设计研究所结构设计室江西景德镇333001

由于复合材料具有一系列传统材料无可比拟的优点而在直升机装备中得到广泛的应用。但复材构件材料的可设计性以及成型工艺的特点,使得传统复材构件产品研制周期长,设计过程反复更改。基于MBD复材构件的数字化集成设计,围绕构件全生命周... 详细信息

由于复合材料具有一系列传统材料无可比拟的优点而在直升机装备中得到广泛的应用。但复材构件材料的可设计性以及成型工艺的特点,使得传统复材构件产品研制周期长,设计过程反复更改。基于MBD复材构件的数字化集成设计,围绕构件全生命周期展开,实现复材构件设计过程中数据的重用以及各个方面的交叉迭代,保持设计与分析,设计与制造高度的集成和一体化,提高复材构件质量,降低开发成本。

关键词：复材构件三维设计数字化

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旋翼桨叶参数化建模及代理模型研究

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计算机仿真 2021年第4期38卷 63-68页

作者：周丞王晨瑛符烁刘勇南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室江苏南京210016 中国直升机设计研究所天津300300

大多数旋翼结构动力学优化不具备桨叶参数化建模的能力。要想实现真实工程桨叶的优化设计,需要一个从桨叶参数化建模到载荷计算的反复迭代自动化流程,而其桨叶参数化建模和剖面特性特性分析模块在优化过程中非常耗时。为解决以上难题,... 详细信息

大多数旋翼结构动力学优化不具备桨叶参数化建模的能力。要想实现真实工程桨叶的优化设计,需要一个从桨叶参数化建模到载荷计算的反复迭代自动化流程,而其桨叶参数化建模和剖面特性特性分析模块在优化过程中非常耗时。为解决以上难题,首先提出一种典型C型梁结构的复合材料桨叶剖面建模方法,并基于Catia知识工程模块,实现桨叶气动外形和内部组件的参数化建模。然后引入拉丁超立方试验设计和多项式响应面代理模型,建立桨叶结构参数和剖面特性的映射关系。通过对模型桨叶和"海豚"直升机桨叶剖面建模,剖面特性误差分析不超过5%,有良好的计算精度,满足工程设计要求。对某复合材料桨叶建立代理模型,用标准方差、平均误差和确定系数来评估精度,表明建立的近似模型对剖面特性具有较好的预测性。

关键词：复合材料桨叶参数化建模剖面特性试验设计代理模型

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面内碰摩作用下带冠叶片组合共振动力学特性研究

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装备环境工程 2025年第1期22卷 69-80页

作者：苑高飞冯志壮谷晓宁邢龙涛樊枫中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室江西景德镇333001 大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

目的研究面内碰摩作用下带冠叶片组合共振的动力学特性。方法将带冠叶片等效为端部具有集中质量的旋转悬臂梁结构,随后基于宏观滑移原理建立冠间碰摩载荷的力学模型,并采用谐波平衡法求解该载荷的等效刚度和等效阻尼,最后采用多尺度法... 详细信息

目的研究面内碰摩作用下带冠叶片组合共振的动力学特性。方法将带冠叶片等效为端部具有集中质量的旋转悬臂梁结构,随后基于宏观滑移原理建立冠间碰摩载荷的力学模型,并采用谐波平衡法求解该载荷的等效刚度和等效阻尼,最后采用多尺度法建立组合共振下柔性带冠叶片的瞬态及稳态振动控制方程。研究叶冠倾角及频率解谐参数对组合共振下叶片瞬态及稳态响应动力学特性的影响。结果特定参数条件下,柔性带冠叶片将发生组合共振,忽略叶冠碰摩作用时,内共振和主共振将不会同时发生。结论组合共振下,主共振能量通过内共振模态间的耦合作用由主共振模态传递到非主共振模态上,且内共振模态稳态响应幅值存在π的相位差。几何非线性在变主共振解谐参数的稳态振动中起硬弹簧作用,而其在变内共振解谐参数的响应中起软弹簧作用。增大叶冠法向接触刚度会抑制组合共振下叶片的稳态响应幅值,并缩窄不稳定域的宽度。

关键词：带冠叶片冠间碰摩几何非线性组合共振多尺度法谐波平衡法

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基于流固耦合的旋翼结构振动载荷计算分析

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振动工程学报 2020年第2期33卷 285-294页

作者：余智豪周云宋彬虞志浩康建鹏中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室江西景德镇333001 南京航空航天大学国家级直升机旋翼动力学重点实验室江苏南京210016

建立旋翼结构振动载荷的流固耦合分析方法,计算分析旋翼前飞状态下的结构振动载荷,其中旋翼动力学模型中采用大变形梁模型,旋翼气动模型采用CFD模型,利用多重滑移网格技术实现旋翼变距、旋转等运动,最后采取松耦合策略集成动力学、气动... 详细信息

建立旋翼结构振动载荷的流固耦合分析方法,计算分析旋翼前飞状态下的结构振动载荷,其中旋翼动力学模型中采用大变形梁模型,旋翼气动模型采用CFD模型,利用多重滑移网格技术实现旋翼变距、旋转等运动,最后采取松耦合策略集成动力学、气动模型。在结构和气动模型分别验证的基础上,通过计算SA349/2直升机桨叶在前飞状态的挥舞、摆振剖面结构振动载荷并对比飞行实测数据,验证流固耦合计算方法的准确性,同时对比自由尾迹模型计算结果,证明在旋翼结构振动载荷计算当中引入CFD方法能有效提高载荷计算的预估精度。

关键词：振动载荷直升机旋翼流固耦合大变形

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蜂窝夹芯板在高速冲击下的动态响应研究

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中国科技纵横 2023年第11期 71-76页

作者：胡方靓余晟中国直升机设计研究所江西景德镇 333001 海装武汉局驻南昌地区军事代表室江西南昌 333000

如今直升机已广泛应用于军事和民用领域,但目前对其抗高速冲击性能的研究较少.通过对球型破片高速冲击蜂窝夹芯结构的数值仿真,研究了蜂窝夹芯结构在高速冲击下的动态响应过程.结果表明,在破片的高速冲击作用下,蜂窝夹芯结构的破坏形式... 详细信息

如今直升机已广泛应用于军事和民用领域,但目前对其抗高速冲击性能的研究较少.通过对球型破片高速冲击蜂窝夹芯结构的数值仿真,研究了蜂窝夹芯结构在高速冲击下的动态响应过程.结果表明,在破片的高速冲击作用下,蜂窝夹芯结构的破坏形式不再像低速冲击一样,而是以局部破坏为主.同时,芯层结构也由于参与程度较少,其对抗冲击作用的影响远小于面板,但芯层的存在仍优于实心结构.基于夹芯结构的重量和防护效果,分析几何结构同抗高速冲击的防护能力之间的关系.

关键词：蜂窝夹芯结构抗冲击性能数值仿真耐撞性

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