检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2025年第2期45卷 63-73页

作者：郭亚周刘小川白春玉王计真强度与结构完整性全国重点实验室陕西西安710065 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室陕西西安710065 陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室陕西西安710065

为研究轻型消费级无人机锂离子电池在高能量冲击下的动响应模式及爆炸着火特性,评估锂离子电池在动态冲击时的安全性能,以某轻型消费级无人机软包锂离子电池为研究对象,采用落锤冲击及气炮冲击实验方法,结合轻型无人机实际应用场景,分... 详细信息

为研究轻型消费级无人机锂离子电池在高能量冲击下的动响应模式及爆炸着火特性,评估锂离子电池在动态冲击时的安全性能,以某轻型消费级无人机软包锂离子电池为研究对象,采用落锤冲击及气炮冲击实验方法,结合轻型无人机实际应用场景,分别开展了软包电池组落锤冲击及电池高速冲击铝板测试实验,探讨了不同电池电量的软包电池组在受冲击后的变形模式及着火情况,结合电池的机械变形响应及其着火演化特性分析了软包锂离子电池的冲击安全性。研究结果表明,轻型消费级无人机软包锂离子电池在常规电池外壳防护条件下受面外方向载荷冲击后的着火风险高于面内方向载荷冲击后的着火风险;锂离子电池着火风险与电池电量、冲击速度等具有明显相关性,锂离子电池本身的力学响应主要受自身材料及结构的影响,电池电量并不会影响电池的机械力学碰撞响应;本研究中所采用的锂离子电池样品在电池电量为100%时以50 m/s的速度撞击铝板,以及电池电量为50%以下时以85 m/s的速度撞击铝板后的燃烧风险均相对较低。

关键词：软包锂离子电池高速冲击机械载荷变形模式着火风险

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民机机身框段和全机坠撞响应的对比研究

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航空学报 2025年

作者：惠旭龙刘小川白春玉韩鹤朝张欣玥李肖成薛璞牟让科杨先锋中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室结构冲击动力学航空科技重点实验室陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西北工业大学航空学院北京航空航天大学航空科学与工程学院

飞机的坠撞性能是其结构安全性设计和评价的关注焦点，而机身框段与全机结构坠撞响应的关系是一直未厘清的问题之一。本文首先以典型民机全机和含舱门机身框段为对象，开展垂直坠撞实验研究，对实验结果进行对比分析。然后建立典型民机... 详细信息

飞机的坠撞性能是其结构安全性设计和评价的关注焦点，而机身框段与全机结构坠撞响应的关系是一直未厘清的问题之一。本文首先以典型民机全机和含舱门机身框段为对象，开展垂直坠撞实验研究，对实验结果进行对比分析。然后建立典型民机全机坠撞动力学模型，基于全机坠撞实验数据对模型进行验证。进一步通过模型剪裁方法获得含舱门机身框段、前机身等直段以及后机身等直段坠撞动力学模型，开展实验工况下的仿真分析，并基于仿真计算结果探讨不同机身框段坠撞响应与全机坠撞响应之间的差异性。结果表明：建立的全机坠撞动力学模型具有较高的预测精度，机体动响应和损伤预测结果与实验结果一致性较好，机身框段模型的剪裁方法准确；含舱门机身框段和后机身等直段的地板下部结构变形、地板加速度均小于全机结构，加速度峰值最大偏差达13.6%，破坏模式也相差较大。而前机身等直段的地板下部结构变形大于全机结构，但地板加速度仍小于全机结构，加速度峰值最大偏差达17.2%，揭示了全机与机身框段实验件的边界条件和能量输入差异是造成坠撞响应存在较大区别的本质原因；在飞机适坠性验证和评估中，针对不同的验证目标要采用不同的验证方法和对象，采用全机结构进行适坠性验证最为真实，采用框段结构可对坠撞仿真模型进行验证，可以支撑基于仿真分析的飞机适坠性评估；此外，含舱门机身段和后机身等直段在坠撞过程中受飞机机头和尾部收缩段的影响较大，不宣作为飞机适坠性的验证对象。采用前机身等直段作为飞机适坠性验证对象时，需要对实验件的端框进行加强，尽可能模拟实际的边界刚度条件。

关键词：冲击动力学民用飞机全机坠撞框段坠撞坠撞响应对比分析

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民机结构坠撞性能缩比实验方法研究

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爆炸与冲击 2025年

作者：李肖成惠旭龙白春玉刘小川张欣玥韩鹤朝徐绯冯威杨先锋中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室结构冲击动力学航空科技重点实验室西北工业大学航空学院北京航空航天大学航空科学与工程学院

缩比实验具有成本低，风险小，周期短等优势，在航空航天等领域得到了广泛应用。以典型民机机身下部结构为对象，开展了民机结构坠撞缩比理论分析和实验方法研究。推导了民机坠撞缩放比例因子，设计并加工了1/4缩比实验件，开展了6m/s... 详细信息

缩比实验具有成本低，风险小，周期短等优势，在航空航天等领域得到了广泛应用。以典型民机机身下部结构为对象，开展了民机结构坠撞缩比理论分析和实验方法研究。推导了民机坠撞缩放比例因子，设计并加工了1/4缩比实验件，开展了6m/s工况下坠撞实验，获得了全尺寸坠撞实验与缩比实验中机身结构关键位置处速度和加速度响应、地面撞击载荷响应以及局部关键部位的变形和破坏模式，并对其进行了对比分析。结果表明：缩比实验件与全尺寸实验件在框和立柱处的变形和破坏模式具有较好一致性。缩比结构对全尺寸原型结构的坠撞载荷峰值预测误差为14.4%，座椅加速度峰值预测误差为14.8%，横梁处加速度峰值预测误差为13.1%。缩比实验可以有效预测全尺寸原型结构的变形、破坏过程和关键部位动态响应，缩比实验可用于民机结构坠撞性能验证和评估。

关键词：冲击动力学民用飞机缩比理论坠撞性能实验方法

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eVTOL飞行器适坠性研究进展与展望

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航空科学技术 2025年第2期36卷 1-28页

作者：刘小川惠旭龙白春玉李肖成张欣玥韩鹤朝中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室结构冲击动力学航空科技重点实验室陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室

电动垂直起降飞行器（eVTOL）作为低空经济领域的新兴装备，具有广阔的应用前景和市场需求，但其安全性尚未得到充分验证和评估，尤其是在紧急情况下的适坠性和乘员保护方面。适坠性是复杂的非线性冲击动力学问题，适航标准和咨询通告... 详细信息

电动垂直起降飞行器（eVTOL）作为低空经济领域的新兴装备，具有广阔的应用前景和市场需求，但其安全性尚未得到充分验证和评估，尤其是在紧急情况下的适坠性和乘员保护方面。适坠性是复杂的非线性冲击动力学问题，适航标准和咨询通告等法规政策对飞机适坠性作出了明确规定，要求通过合理的设计确保乘客安全，具体涉及机体的坠撞变形与结构吸能、乘员座椅系统的复杂约束与保护措施、起落架系统的吸能设计与承载等多个方面，相关的设计需要通过试验方法或经验证的分析方法进行评估。本文针对eVTOL适坠性研究中的几个关键问题，如适航要求和验证方法、结构适坠性设计、乘员座椅系统坠撞试验与分析、电池系统坠撞试验与分析以及机体结构坠撞试验与分析等近年来的研究情况进行了分析，总结了主要研究进展，并分析了当前研究面临的主要挑战，期望为eVTOL适坠性设计与评估提供一定的借鉴。

关键词： eVTOL 适坠性适航要求坠撞试验仿真分析积木式验证

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大型客机客舱-座椅结构减隔振设计方法研究

大型客机客舱-座椅结构减隔振设计方法研究

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第七届中国航空科学技术大会

作者：王鑫李凯翔王纯白春玉李益萱中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室航空声学与振动航空科技重点实验室

本文从大型客机乘员振动舒适性角度出发,采用计算仿真与试验相结合的方法开展座椅减隔振设计研究。采用两种减隔振措施分别为在座椅-地板加装减振器和调整座椅聚氨酯泡沫坐垫物理参数,建立客舱-座椅结构动力学模型,开展基于动力学优化... 详细信息

本文从大型客机乘员振动舒适性角度出发,采用计算仿真与试验相结合的方法开展座椅减隔振设计研究。采用两种减隔振措施分别为在座椅-地板加装减振器和调整座椅聚氨酯泡沫坐垫物理参数,建立客舱-座椅结构动力学模型,开展基于动力学优化的减振设计,基于振动台刚性座椅振动试验验证座椅坐垫不同物理参数的减隔振特性,试验对比改装前后减隔振效果。结果表明,采用在座椅-地板加装减振器的减隔振措施后,在低频段250Hz以下,减振效果明显;采用调整座椅聚氨酯泡沫坐垫物理参数的减隔振措施,坐垫厚度对座椅坐垫的振动传递特性有显著影响,其他物理条件不变的前提下,随着坐垫厚度(65mm、85mm、100mm)的增加,RMS值随之减小,坐垫厚度100mm低频共振频率(约6Hz)振动响应最小;坐垫硬度70度比58度低频共振频率振动响应较小,RMS值较小。

关键词：振动舒适性减隔振动力学振动响应

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基于等效FE-BEM法的层合板隔声性能

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航空动力学报 2024年第2期39卷 9-16页

作者：彭涛侯峰邹学锋戚志民韩啸中国飞机强度研究所航空声学与振动航空科技重点实验室西安710065 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室西安710065 中国飞机强度研究所陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西安710065

以对称层合板结构为对象,基于经典层合板理论,将其等效为单层各项异性板,采用FE-BEM法(hybrid finite element-boundary element method)分析了其在宽频噪声激励作用下的隔声特性。为验证等效方法的适用性,开展对称复合材料层合板模态... 详细信息

以对称层合板结构为对象,基于经典层合板理论,将其等效为单层各项异性板,采用FE-BEM法(hybrid finite element-boundary element method)分析了其在宽频噪声激励作用下的隔声特性。为验证等效方法的适用性,开展对称复合材料层合板模态测试和数值分析;为验证预估结论的正确性,将FE-BEM法结果与FE-SEA法(hybrid finite element-statistic energy analysis)结果、试验结果分别进行对比。结果表明:将等效方法用于对称层合板固有特性模拟是正确的,等效层合板的固有特性的仿真结果与试验值一致,误差在6.9%以内;等效方法和FE-BEM法结合进行对称层合板隔声预计是有效的,FE-BEM法预计结果与试验结果吻合良好;等效方法和FE-SEA法结合进行对称层合板隔声预计也是有效的,FE-BEM法比FE-SEA法所建模型计算耗时长,算例中计算耗时增大4.4%。

关键词： FE-BEM 隔声特性复合材料宽频激励层合板

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考虑坠撞环境影响的民机应急撤离实验

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航空学报 2024年第15期45卷 245-259页

作者：彭浩轩刘小川惠旭龙白春玉李肖成安昊牟让科强度与结构完整性全国重点实验室西安710065 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安710065 陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西安710065

民机可生存坠撞事故中的环境因素对乘员撤离具有重要影响。本文基于典型民机可生存坠撞事故场景特点,提出了可模拟典型坠撞事故环境的乘员应急撤离实验方法,介绍了机体姿态、环境声/光、客舱障碍物、舷窗视效环境的模拟方法以及人员撤... 详细信息

民机可生存坠撞事故中的环境因素对乘员撤离具有重要影响。本文基于典型民机可生存坠撞事故场景特点,提出了可模拟典型坠撞事故环境的乘员应急撤离实验方法,介绍了机体姿态、环境声/光、客舱障碍物、舷窗视效环境的模拟方法以及人员撤离轨迹的高精度测量方法,并通过志愿者实验分别研究了机体倾斜姿态、事故声/光环境、过道障碍物等坠撞环境因素对民机乘员应急撤离的影响规律。结果表明:本文提出的考虑坠撞环境影响的应急撤离实验方法和坠撞环境模拟方案可行,获得了有效的实验数据;当机体姿态在俯仰角±5°以内变化时,对多乘员撤离的撤离总时间和撤离效率无显著影响,人群在过道区域上坡和下坡速度的差异随着俯仰角的增大而增大;坠撞事故声音和光照环境对乘员应急撤离有一定影响,事故背景声效会使撤离总时间减少,应急照明会使撤离总时间增加;客舱过道中存在障碍物时所需的撤离总时间总体增加,障碍物越靠近出口,撤离效率越低,而且相较于可移动型障碍物,固定型的障碍物会导致更低的撤离效率。

关键词：适坠性客舱安全坠撞事故应急撤离环境模拟定位测量疏散效率

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典型民用飞机全机坠撞实验研究

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航空学报 2024年第5期45卷 377-397页

作者：刘小川惠旭龙张欣玥白春玉闫亚斌李肖成牟让科强度与结构完整性全国重点实验室西安710065 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安710065 陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西安710065 西北工业大学航空学院西安710072 中航西飞民用飞机有限责任公司西安710089

民机全机坠撞实验是评价民用飞机适坠性的最直接手段,也是民机适坠性领域的世界性技术难题。提出全机坠撞实验高精度提升控制与高可靠投放方法,给出了结构响应、假人响应等关键物理量的测试方法,引入了分布式多目相机全场大变形连续测... 详细信息

民机全机坠撞实验是评价民用飞机适坠性的最直接手段,也是民机适坠性领域的世界性技术难题。提出全机坠撞实验高精度提升控制与高可靠投放方法,给出了结构响应、假人响应等关键物理量的测试方法,引入了分布式多目相机全场大变形连续测试方法。构建了全机坠撞动响应测试系统,使用统一时间基准触发,对坠撞后地面撞击载荷、结构加速度响应、假人响应以及飞机破坏变形进行了分析,获得了机体不同部位的响应分布规律;提出了修正的适坠性综合评估指数ICI。结果表明:全机坠撞实验测试数据完整可信,实验飞机在5.71 m/s垂直坠撞后,客舱地板下部结构变形严重,机翼的惯性效应导致中央翼区域机身上部结构产生明显变形;不同机身段的刚度差异造成该部位坠撞载荷和动响应的显著差异,刚度越大变形越小加速度响应越大;坠撞后乘员受载在安全范围内,客舱座椅结构完好,舱门可正常打开,乘员生存空间足够,乘员撤离通道畅通。实验飞机在给定状态下具有较好的适坠性,相比原始ICI指数,修正后的评估结果具有更好的工程适用性。

关键词：冲击动力学民用飞机全机坠撞全场测量结构吸能坠撞载荷适坠性评估

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典型民用飞机全机坠撞实验研究

典型民用飞机全机坠撞实验研究

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“总师育人文化”论坛暨建校85周年纪念大会

作者：刘小川惠旭龙张欣玥白春玉闫亚斌李肖成牟让科强度与结构完整性全国重点实验室西安 710065 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安 710065 陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西安 710065 强度与结构完整性全国重点实验室西安 710065 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安 710065 陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西安 710065 西北工业大学航中航西飞民用飞机有限责任公司西安 710089

民机全机坠撞实验是评价民用飞机适坠性的最直接手段，也是民机适坠性领域的世界性技术难题.提出全机坠撞实验高精度提升控制与高可靠投放方法，给出了结构响应、假人响应等关键物理量的测试方法，引入了分布式多目相机全场大变形连续... 详细信息

民机全机坠撞实验是评价民用飞机适坠性的最直接手段，也是民机适坠性领域的世界性技术难题.提出全机坠撞实验高精度提升控制与高可靠投放方法，给出了结构响应、假人响应等关键物理量的测试方法，引入了分布式多目相机全场大变形连续测试方法.构建了全机坠撞动响应测试系统，使用统一时间基准触发，对坠撞后地面撞击载荷、结构加速度响应、假人响应以及飞机破坏变形进行了分析，获得了机体不同部位的响应分布规律;提出了修正的适坠性综合评估指数ICI.结果表明：全机坠撞实验测试数据完整可信，实验飞机在5.71 m/s垂直坠撞后，客舱地板下部结构变形严重，机翼的惯性效应导致中央翼区域机身上部结构产生明显变形;不同机身段的刚度差异造成该部位坠撞载荷和动响应的显著差异，刚度越大变形越小加速度响应越大;坠撞后乘员受载在安全范围内，客舱座椅结构完好，舱门可正常打开，乘员生存空间足够，乘员撤离通道畅通.实验飞机在给定状态下具有较好的适坠性，相比原始ICI指数，修正后的评估结果具有更好的工程适用性.

关键词：冲击动力学民用飞机全机坠撞全场测量结构吸能坠撞载荷适坠性评估

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