检索结果-内蒙古大学图书馆

华东交通大学学报 2024年第5期41卷 29-38页

作者：周运来姚峰白春玉李凯翔朱胜阳西安交通大学航天航空学院复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室陕西西安710049 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西安710065 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都611756

【目的】为了解决结构损伤检测中有限元法建模不精确和计算成本高的问题,提出了一种结合谱元法与北方苍鹰优化算法(NGO)的结构健康监测(SHM)技术。【方法】首先,采用谱元法建立结构的频响函数,并应用于结构的损伤定位与损伤检测目标函... 详细信息

【目的】为了解决结构损伤检测中有限元法建模不精确和计算成本高的问题,提出了一种结合谱元法与北方苍鹰优化算法(NGO)的结构健康监测(SHM)技术。【方法】首先,采用谱元法建立结构的频响函数,并应用于结构的损伤定位与损伤检测目标函数的构造,将损伤检测划分为两阶段问题,以降低算法优化维度和检测复杂性。其次,引入北方苍鹰优化算法(NGO),对目标函数进行优化求解。最后,以平面桁架结构和ASCE Benchmark结构为研究对象,利用NGO、粒子群优化(PSO)和蚁狮优化(ALO)算法对其各种损伤工况进行损伤检测性能对比。【结果】结果表明,在低维度和简单结构中,NGO,PSO和ALO算法均表现出良好的求解能力;但在高维度和大型复杂结构中,NGO相较于PSO和ALO算法具有更高的损伤检测能力和鲁棒性。【结论】改进后的方法提高了损伤检测数值建模的精度。

关键词：谱元法损伤检测 NGO ASCE Benchmark Structure

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金属增材制造内部缺陷激光热波检测方法研究

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激光与红外 2024年第10期54卷 1600-1606页

作者：张鸿博李亨涛刘琰张震宇裴翠祥陈振茂中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710049 西安交通大学航天航空学院复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室陕西省无损检测与结构完整性评价工程中心陕西西安710049

金属增材制造是近年来发展迅速的一种高效材料加工技术,为了保障构筑件的质量和可靠性,应避免其内部形成对结构力学性能有显著影响的缺陷。本文研究了激光红外热成像检测技术在金属增材制造亚表面缺陷检测上的应用。首先,基于有限元仿... 详细信息

金属增材制造是近年来发展迅速的一种高效材料加工技术,为了保障构筑件的质量和可靠性,应避免其内部形成对结构力学性能有显著影响的缺陷。本文研究了激光红外热成像检测技术在金属增材制造亚表面缺陷检测上的应用。首先,基于有限元仿真结果,研究了激光红外热成像检测对不同深度和尺寸的金属亚表面缺陷检测的可靠性,进一步地,考虑了粗糙表面对检测的影响,并对比验证了常用红外热成像序列处理算法的噪声干扰抑制性能;最后,对加工有人工内部缺陷的选择性激光熔融试件进行了实验验证。仿真和实验结果表明,激光红外热成像检测可以可靠地检出宽深比大于1的金属增材制造内部亚表面缺陷,通过常用的热成像序列预处理方法,可以有效地抑制粗糙表面干扰造成的空间噪声,此外,由于激光红外热成像检测技术具备高效、非接触以及可视化的优势,有望成为金属增材制造在线监测的可靠技术。

关键词：金属增材制造激光红外热成像无损检测

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仿生学锯齿桨叶降噪效果试验研究

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航空科学技术 2024年第5期35卷 125-130页

作者：卫凯曹琦燕群陈永辉薛东文陈伟杰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陕西西安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陕西西安710065 西北工业大学陕西西安710072

以仿生学结构改善发动机的气动性能和噪声水平是当前绿色航空的研究热点,对控制对转螺旋桨的气动噪声具有重要的工程应用价值。本文通过地面声学环境下的气动噪声试验研究了仿生学锯齿结构对转螺旋桨的降噪特性,并测试了锯齿结构桨叶和... 详细信息

以仿生学结构改善发动机的气动性能和噪声水平是当前绿色航空的研究热点,对控制对转螺旋桨的气动噪声具有重要的工程应用价值。本文通过地面声学环境下的气动噪声试验研究了仿生学锯齿结构对转螺旋桨的降噪特性,并测试了锯齿结构桨叶和基准桨的拉力、扭矩等气动性能和远场噪声指向性。试验结果表明,所设计的锯齿结构没有引起基准桨的气动性能损失,可以在保持气动性能的同时开展降噪设计。锯齿结构在4000~12000Hz频率区间,没有改变基准桨叶的噪声指向性特征,最大降噪量超过5dB;在所测转速工况的一阶通过频率、二阶通过频率处没有明显的降噪效果。这进一步说明锯齿结构对宽频噪声有降噪效果,对低频段的离散噪声降噪效果不明显。

关键词：仿生学锯齿结构对转螺旋桨气动噪声试验测试

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温度和湿度对碳纤维增强复合材料老化影响研究综述

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航空科学技术 2023年第9期34卷 1-13页

作者：樊俊铃马国庆焦婷陈曾美韩啸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西安710065 大连理工大学辽宁大连116024

碳纤维增强复合材料因其良好的力学、物理和化学性能,在多个工业领域获得了广泛应用。在工程应用中,关键结构的服役寿命和性能耐久性是一个不可忽视的问题。碳纤维增强复合材料通常以树脂为基体,而树脂易受环境影响发生老化,对复合材料... 详细信息

碳纤维增强复合材料因其良好的力学、物理和化学性能,在多个工业领域获得了广泛应用。在工程应用中,关键结构的服役寿命和性能耐久性是一个不可忽视的问题。碳纤维增强复合材料通常以树脂为基体,而树脂易受环境影响发生老化,对复合材料的性能产生显著影响。本文首先介绍了环境温度对碳纤维增强复合材料性能的影响,并总结了水分扩散理论及常见的复合材料吸湿模型,然后整理了湿热耦合环境对碳纤维增强复合材料性能的影响效应,包括理论分析、试验方法以及有限元仿真等研究手段,最后讨论了碳纤维增强复合材料在湿热老化研究方面存在的问题和挑战,并对可行的研究方向进行了展望。

关键词：碳纤维增强复合材料环境耐久性湿热老化有限元建模水分扩散

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双平面镜辅助多视角数字图像相关方法的研究进展及应用

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强度与环境 2023年第6期50卷 115-128页

作者：潘兵朱开宇谢瑞丽周江帆刘函贾亮北京航空航天大学航空科学与工程学院强度与结构完整性全国重点实验室北京100191 北京强度环境研究所北京100076

双平面镜辅助多视角数字图像相关方法(multi-view digital image correlation,MV-DIC)是DIC技术用于全景或双表面形貌和变形测量的新分支。传统的MV-DIC需要两套或多套同步的双目3D-DIC系统,而双平面镜辅助MV-DIC仅需要一套常规3D-DIC... 详细信息

双平面镜辅助多视角数字图像相关方法(multi-view digital image correlation,MV-DIC)是DIC技术用于全景或双表面形貌和变形测量的新分支。传统的MV-DIC需要两套或多套同步的双目3D-DIC系统,而双平面镜辅助MV-DIC仅需要一套常规3D-DIC系统和两个平面反射镜,其系统成本低和易于实现等优点使其在常规尺寸试样的全景/双表面变形测量任务中可完全替代前者。本文介绍了作者近期在双平面镜辅助MV-DIC研究中取得的新进展,包括两种新型的双平面镜辅助MV-DIC系统和一种基于荧光散斑的平面镜反射变换标定方法。最后介绍了双平面镜辅助MV-DIC在含缺陷蜂窝合金板面内压缩、手机跌落以及管道高速振动双平面/全景变形测量中的应用。

关键词：多视角数字图像相关全景测量双表面测量单相机高速变形测量

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复合材料Kagome格栅结构压缩力学性能研究

复合材料Kagome格栅结构压缩力学性能研究

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第六届中国航空科学技术大会

作者：石欣桐杨宇李珊山冯威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北工业大学航空学院

复合材料格栅结构是一种优良的轻质高效航空结构。本文采用数值仿真与试验相结合的方法,对Kagome构型的复合材料格栅结构压缩力学性能进行了研究。开展了面内压缩力学性能试验,研究格栅结构不同承载方向的承压能力及压缩破坏形式,同时... 详细信息

复合材料格栅结构是一种优良的轻质高效航空结构。本文采用数值仿真与试验相结合的方法,对Kagome构型的复合材料格栅结构压缩力学性能进行了研究。开展了面内压缩力学性能试验,研究格栅结构不同承载方向的承压能力及压缩破坏形式,同时采用仿真分析方法对复合材料格栅结构压缩破坏过程进行了模拟。通过改变复合材料格栅结构中肋板厚度、0°铺层占比,进一步探究了这两个因素对格栅结构压缩力学性能的影响。本文研究结果可为复合材料Kagome格栅结构设计提供参考。

关键词：碳纤维复合材料 Kagome 格栅结构压缩

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融合“试验-仿真”标定数据的机翼应变载荷关系神经网络模型

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航空学报 2024年

作者：施英杰刘斌超鲁嵩嵩陈亮尚海鲍蕊北京航空航天大学航空科学与工程学院强度与结构完整性全国重点实验室北京航空航天大学国际创新研究院航空工业沈阳飞机设计研究所航空工业北京长城计量测试技术研究所

建立飞机结构应变载荷关系模型时，地面标定试验数据保真度高、但工况范围及数量受限，有限元仿真工况范围覆盖广、但数据保真度低，导致单独依据地面标定试验数据和有限元仿真数据建立的应变载荷关系模型难以兼顾适用范围和预测精度。... 详细信息

建立飞机结构应变载荷关系模型时，地面标定试验数据保真度高、但工况范围及数量受限，有限元仿真工况范围覆盖广、但数据保真度低，导致单独依据地面标定试验数据和有限元仿真数据建立的应变载荷关系模型难以兼顾适用范围和预测精度。对此，本文提出了映射式与补偿式两种融合“试验-仿真”虚实数据的多级神经网络架构，开发了基于子学习器方差的模型认知程度度量方法，形成了精度高、适用性广、能够预警不可靠输出结果的机翼应变载荷关系神经网络模型，并采用缩比机翼对上述模型进行了验证。本研究表明：虚实数据融合的神经网络模型能够更好地描述机翼的应变载荷关系，且补偿式模型的预测效果优于映射式模型；本文提出的模型认知程度度量方法，能够在不影响模型预测精度的前提下，有效判别出神经网络模型认知程度差的数据样本，对神经网络的不可靠输出做出预警。

关键词：应变载荷关系飞机结构数据融合神经网络模型子学习器

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金属丝网隔振器有限元仿真分析方法研究

金属丝网隔振器有限元仿真分析方法研究

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第六届中国航空科学技术大会

作者：赵静尹元西段壳西安安思锐科航空科技有限公司中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室

为了提高金属丝网隔振器的有限元仿真分析精度,更好地模拟金属丝网垫的力学特性,提出了一种金属丝网隔振器有限元仿真分析方法。以线弹性材料模拟不同振动量级下金属丝网垫的材料特性,材料的力学性能参数通过隔振系统的正弦扫频试验结... 详细信息

为了提高金属丝网隔振器的有限元仿真分析精度,更好地模拟金属丝网垫的力学特性,提出了一种金属丝网隔振器有限元仿真分析方法。以线弹性材料模拟不同振动量级下金属丝网垫的材料特性,材料的力学性能参数通过隔振系统的正弦扫频试验结果计算求出。利用有限元仿真软件ANSYS Workbench对金属丝网隔振系统进行有限元仿真分析,随机振动试验结果作为对照,来考察仿真分析方法的计算精度。结果显示随机振动分析结果与试验的误差在10%以内。表明以线弹性材料模拟不同振动量级下金属丝网垫材料可以较好地对金属丝网隔振器进行仿真分析。

关键词：隔振器金属丝网垫材料模拟有限元仿真

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图像质量导向的自适应最佳曝光时间控制方法及其在高温变形测量中的应用

图像质量导向的自适应最佳曝光时间控制方法及其在高温变形测量中...

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第十九届北方七省市区力学学会学术会议

作者：张晓颖俞立平潘兵强度与结构完整性全国重点实验室航空科学与工程学院北京航空航天大学

作为一种基于图像的变形测量方法,高质量散斑图像的获取是数字图像相关方法(digital image correlation,DIC)实现高精度变形测量的重要前提。为了在参考状态下获取最优参考散斑图像,以及在高温实验过程中有效降低强热辐射的影响并获取... 详细信息

作为一种基于图像的变形测量方法,高质量散斑图像的获取是数字图像相关方法(digital image correlation,DIC)实现高精度变形测量的重要前提。为了在参考状态下获取最优参考散斑图像,以及在高温实验过程中有效降低强热辐射的影响并获取高质量的变形散斑图像,本文提出了一种适用于单相机stereo-DIC系统测量的基于图像质量导向的自适应最佳曝光时间控制方法。首先,在初始状态下通过调整曝光时间使散斑图像的平均灰度梯度(mean intensity gradient,MIG)达到最优值,并确定取得该最优MIG值的曝光时间为初始参考图像的最佳曝光时间。在变形图像的采集过程中,采用该方法的相机依据初始状态下最优参考散斑图像的平均灰度值能够自适应地调整相机曝光时间以因避免热辐射增强导致散斑图像过饱,从而获取高质量的变形散斑图像。将本文所提方法应用到石墨辐射加热条件下碳化硅复合材料表面热变形测量实验中,结果表明采用图像质量导向的自适应最佳曝光时间控制方法,能够有效降低高温热辐射对成像质量的影响,实现更高温度条件下的目标表面变形测量。

关键词：数字图像相关方法高质量散斑图像最佳曝光时间自适应曝光时间控制

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基于不平整跑道的飞机滑跑动力学模型研究综述

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航空科学技术 2024年第11期35卷 1-12页

作者：张莹秦若冰金峥嵘刘冲冲石学成贾万涛西北工业大学陕西西安710129 空天领域复杂性科学教育部重点实验室陕西西安710072 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西安710065

飞机滑跑时会受到跑道不平整作用而引起随机振动,不仅会影响飞机着陆滑跑过程中乘客的舒适性,更会造成起落架结构损伤带来安全隐患。因此,研究飞机滑跑系统在不平整跑道上滑跑的动力学行为具有重要的理论价值和现实意义。本文基于飞机... 详细信息

飞机滑跑时会受到跑道不平整作用而引起随机振动,不仅会影响飞机着陆滑跑过程中乘客的舒适性,更会造成起落架结构损伤带来安全隐患。因此,研究飞机滑跑系统在不平整跑道上滑跑的动力学行为具有重要的理论价值和现实意义。本文基于飞机滑跑系统动力学模型的结构特点,重点探讨了非线性飞机滑跑系统从二质量块模型、多自由度模型到多体系统模型的发展变化。考虑跑道不平整对系统所带来的影响,详细梳理了不平整跑道的描述方法,而后为得到合理的外部载荷,从频域的功率谱方法和时域的谐波叠加法出发,分析不平整跑道对飞机滑跑系统的影响。最后,基于飞机滑跑系统的发展和在滑跑过程中所面临的问题,总结提出了复杂结构和环境对飞机滑跑动力学建模与影响分析的未来研究方向。

关键词：飞机滑跑起落架随机动力学随机振动功率谱密度

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