检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2024年

作者：李益萱李凯翔白春玉张飞何石中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室

随着民用客机设计技术的发展，当今客机设计的重点开始从结构安全性向客舱舒适性过渡，振动舒适性是其中的重点因素之一。本文从民机乘员振动舒适性角度出发，开展了某型客机在空中巡航、低空飞行、及跑道滑跑3种运行工况下的振动传递... 详细信息

随着民用客机设计技术的发展，当今客机设计的重点开始从结构安全性向客舱舒适性过渡，振动舒适性是其中的重点因素之一。本文从民机乘员振动舒适性角度出发，开展了某型客机在空中巡航、低空飞行、及跑道滑跑3种运行工况下的振动传递路径试验，基于试验数据搭建了振动传递路径模型，并研究了影响客机振动舒适性的关键因素，得出了以下结论：1）空中巡航/低空飞行工况，客舱内振动响应主要来源于发动机转子基频和二倍频处激励与结构耦合；2）跑道滑跑工况，客舱内振动响应主要来源于低频范围（特别是50Hz）左/右主起落架激励与结构耦合。此次试验不仅为客机客舱的减/隔振设计提供了依据，还填补了国内以客机全机为对象的振动舒适性测试/验证平台的空白。

关键词：民用客机振动舒适性振动传递路径试验贡献量分析

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Inconel718榫接结构高低周微动疲劳试验研究

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航空工程进展 2024年第5期15卷 120-126页

作者：杨晓林慕琴琴陈永辉燕群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

航空发动机涡轮叶片在实际服役环境中,受到循环往复的高/低周载荷,这是一种典型的高低周微动疲劳工况。涡轮叶片由于微动疲劳频繁引发疲劳断裂问题,严重影响着航空发动机的安全运行。为了研究热端部件材料的高低周微动疲劳问题,设计一种... 详细信息

航空发动机涡轮叶片在实际服役环境中,受到循环往复的高/低周载荷,这是一种典型的高低周微动疲劳工况。涡轮叶片由于微动疲劳频繁引发疲劳断裂问题,严重影响着航空发动机的安全运行。为了研究热端部件材料的高低周微动疲劳问题,设计一种Inconel718榫连接模拟件,对其开展高低周复合微动疲劳试验。共设计3种不同载荷/频率的试验工况,对比不同工况下模拟件的寿命分布情况。结果表明:高周/低周载荷对榫连接结构的微动疲劳寿命有显著影响,随着高周/低周载荷或者频率的增大,涡轮叶片榫接部位微动疲劳寿命均随之降低;试验结果证明榫接结构高低周微动疲劳试验较好地还原了涡轮叶片实际服役情况;通过显示动力学有限元分析,所预测的裂纹萌生位置与试验结果中裂纹萌生位置分散性较小。

关键词： Inconel718 高低周载荷高低周频率微动疲劳疲劳寿命

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模块化可重构无人机机翼结构优化方法研究

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航空工程进展 2023年第3期14卷 164-170页

作者：罗利龙郭文杰常亮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

模块化可重构无人机设计工况复杂、约束多样,需要根据不同设计思想的特点研究适用的优化方法才能得到最优方案。针对多模型的同步优化方法开展研究,给出不同构型机翼翼根弯矩约束方法,提出多构型机翼结构前后梁弯矩比例约束下的同步优... 详细信息

模块化可重构无人机设计工况复杂、约束多样,需要根据不同设计思想的特点研究适用的优化方法才能得到最优方案。针对多模型的同步优化方法开展研究,给出不同构型机翼翼根弯矩约束方法,提出多构型机翼结构前后梁弯矩比例约束下的同步优化方法,并以某模块化可重构无人机机翼为对象进行应用验证。结果表明:与文献中模块化机翼优化结果相比,本文多构型机翼结构同步优化方法在解决整机翼更换的模块化可重构机翼结构优化问题时具有较高的适用性和收敛性以及广阔的工程推广价值。

关键词：模块化可重构无人机弯矩约束优化设计

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一种在线快速图像抖动消除方法及其在疲劳试验中的应用

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应用力学学报 2024年第6期41卷 1274-1281页

作者：张文东陈莉陈先民苏少普中国飞机强度研究所西安710065 强度与结构完整性全国重点实验室西安710065

提出一种基于先验信息的直方图匹配算法,以实现疲劳试验中试件观测图像抖动的在线快速消除。首先,根据灰度阈值对基准帧图像和目标帧图像计数统计形成直方图;其次,采用傅里叶变换将直方图变换为频域信息,并根据先验信息确定偏移阈值,进... 详细信息

提出一种基于先验信息的直方图匹配算法,以实现疲劳试验中试件观测图像抖动的在线快速消除。首先,根据灰度阈值对基准帧图像和目标帧图像计数统计形成直方图;其次,采用傅里叶变换将直方图变换为频域信息,并根据先验信息确定偏移阈值,进行互相关分析从而获得互相关数组;最后,选取互相关数组中的最大值,并根据最大值位置确定目标帧图像的抖动量,进行图像抖动的消除。基于先验信息的互相关频域分析极大地降低了计算量,从而使得本研究方法可以实现高分辨率图像中抖动的在线快速消除。试验结果表明,对于分辨率为4096×3000的图像,在保持抖动消除效果不变的情况下,本研究算法与传统方法相比,计算效率提高了3倍,能满足疲劳试验中试件观测的试验应用需求。

关键词：疲劳试验图像消抖直方图匹配互相关分析傅里叶变换

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复合缺陷电磁-声一体化检测方法的可靠性评估

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固体力学学报 2025年第1期46卷 27-38页

作者：段志荣张晓明井德强杨淑言黄磊张鸿博李亮解社娟陈振茂陕西省特种设备检验检测研究院西安710048 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技术中心西安交通大学航天航空学院西安710049 中国石油集团工程材料研究院有限公司西安710077

金属结构广泛应用于现代工业的各个领域,在其制造和服役过程中会产生各种复杂缺陷,例如金属结构的表面和底部都出现缺陷的复合缺陷情况,这严重影响到金属结构的力学性能和使用寿命.使用单一的检测方法难以满足实际检测需求,而两种或多... 详细信息

金属结构广泛应用于现代工业的各个领域,在其制造和服役过程中会产生各种复杂缺陷,例如金属结构的表面和底部都出现缺陷的复合缺陷情况,这严重影响到金属结构的力学性能和使用寿命.使用单一的检测方法难以满足实际检测需求,而两种或多种检无损测方法实施检测工作存在检测效率低、成本高等问题.为解决这一难题,本文开发了一种新型电磁-声一体化检测方法(脉冲涡流-电磁超声复合检测方法),并基于检出概率理论重点对所提方法的检测能力进行深入评估.首先针对铝合金试件同时存在表面裂纹和底部减薄缺陷的复合缺陷情况开发了脉冲涡流-电磁超声一体化检测方法的数值计算方法和实验系统,并基于频谱分析理论研究复合信号的分离方法.其次根据概率与统计学基本原理建立了检出概率的数学模型,并通过数值模拟结果和实验结果建立了复合缺陷尺寸的信号特征量数据库.最后对信号特征量数据库进行信号统计分析,并根据建立的检出概率模型对表面裂纹和底部减薄缺陷的尺寸参数进行检出概率分析,确定脉冲涡流-电磁超声复合检测方法的最小可检尺寸.

关键词：复合缺陷电磁-声一体化检测检出概率

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一种基于Voronoi图的三维开孔泡沫模型构建方法

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航空工程进展 2024年第5期15卷 58-66页

作者：屈青珩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

开孔泡沫材料是一种可以满足航空航天等高新技术领域实际需求的先进的功能结构一体化材料,在工程实际生产应用方面有较好的发展前景。关于三维开孔泡沫的力学模型研究已经得到了一定的发展,但是在声学方面鲜有研究。提出一种利用Vorono... 详细信息

开孔泡沫材料是一种可以满足航空航天等高新技术领域实际需求的先进的功能结构一体化材料,在工程实际生产应用方面有较好的发展前景。关于三维开孔泡沫的力学模型研究已经得到了一定的发展,但是在声学方面鲜有研究。提出一种利用Voronoi图构建三维开孔泡沫模型的方法,用于模拟开孔泡沫微结构的几何特性,并定义扰动因子K来衡量微观结构的不规则程度;利用光敏树脂打印技术生成对应的实物模型,并通过力学及声学实验与仿真对生成模型的准确性进行验证。结果表明:生成的带有截面属性的开孔泡沫实体模型可以导入多种有限元软件完成力学、声学等有限元计算,对三维Voronoi开孔泡沫模型的构建提供了思路和方法,对多孔材料的进一步性能研究和生产制备具有借鉴意义。

关键词： Voronoi图三维开孔泡沫模型扰动因子光敏树脂打印有限元仿真

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试验模态分析方法及其在航空飞行器中的应用综述

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航空工程进展 2024年第5期15卷 16-31,66页

作者：惠心雨刘凡李晓东宋巧治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

试验模态分析是通过试验测定结构固有振动特性的方法,其分析结果主要用于结构动力学模型修正,并为结构动力学分析、气动弹性分析和振动控制设计提供数据支撑。本文系统梳理了国内外有关试验模态分析方法的研究进展,从经典试验模态分析... 详细信息

试验模态分析是通过试验测定结构固有振动特性的方法,其分析结果主要用于结构动力学模型修正,并为结构动力学分析、气动弹性分析和振动控制设计提供数据支撑。本文系统梳理了国内外有关试验模态分析方法的研究进展,从经典试验模态分析方法和现代试验模态分析方法两方面展开,总结了经典的相位共振法和相位分离法两大主流方法的基本原理,对近年来发展的试验模态分析方法进行了简单介绍,归纳了不同模态分析方法的特点。最后指出了试验模态分析方法现今存在的问题与未来可能的发展趋势。

关键词：试验模态分析地面振动试验相位共振法相位分离法

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航空发动机轴承—支承结构系统产热计算与分析

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航空工程进展 2024年第5期15卷 191-198页

作者：孙鹏慕琴琴陈永辉燕群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

开展轴承—支承结构系统的热源分析与产热量量化计算,能够为轴承腔热防护设计提供可靠依据。通过传热学、摩擦学等理论分析,建立航空发动机轴承—支承结构系统产热分析模型,开展轴承—支承结构的一维流热耦合计算,对航空发动机压气机和... 详细信息

开展轴承—支承结构系统的热源分析与产热量量化计算,能够为轴承腔热防护设计提供可靠依据。通过传热学、摩擦学等理论分析,建立航空发动机轴承—支承结构系统产热分析模型,开展轴承—支承结构的一维流热耦合计算,对航空发动机压气机和涡轮的中介承力框架进行产热量分析,评估巡航工况下不同热源对轴承—支承结构系统产热量的影响。结果表明:压气机中介支承结构右侧框架的壁面温度沿径向向上增加1.73%;由于主流道与盘腔之间存在级间封严,对流传热系数沿径向向上增大20倍,产热量占比最高的热源为支承结构壁面传热、轴承生热和密封装置生热;轴承—支承结构内的密封装置生热量在压气机中介承力框架内占比29%,在涡轮中介承力框架内占比35%。

关键词：轴承—支承结构密封空气系统热分析热计算

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纤维桥联作用下的复合材料Ⅰ型疲劳分层扩展

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航空学报 2024年第18期45卷 177-191页

作者：姚辽军魏景超陈向明啜明月李含月果立成哈尔滨工业大学航天学院航天科学与力学系哈尔滨150001 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

先进复合材料以其优异的力学性能及在结构减重方面的巨大潜力已经广泛应用于航空航天领域,其用量多少已经成为衡量一个国家高端装备技术发展水平的重要标志之一。疲劳分层是导致航空航天复合材料结构失效的重要原因,纤维桥联对疲劳分层... 详细信息

先进复合材料以其优异的力学性能及在结构减重方面的巨大潜力已经广泛应用于航空航天领域,其用量多少已经成为衡量一个国家高端装备技术发展水平的重要标志之一。疲劳分层是导致航空航天复合材料结构失效的重要原因,纤维桥联对疲劳分层扩展存在显著影响。同时,不同断裂模式下,复合材料抵抗Ⅰ型疲劳分层扩展的能力最低。因此,针对纤维桥联作用下的复合材料Ⅰ型疲劳分层扩展问题开展研究,具有十分重要的意义。本文对作者课题组近年来开展的相关研究工作进行了系统总结和介绍,重点对以下问题进行了分析讨论:纤维桥联对疲劳分层扩展的影响规律及机理;纤维桥联作用下的疲劳分层扩展模型和分析方法;疲劳分层扩展分析模型的应用和验证。研究表明,纤维桥联对疲劳分层扩展存在显著的抑制作用,将导致疲劳分层扩展速率随分层扩展长度的增加而显著下降;纤维桥联在疲劳分层扩展中的作用机理与静态分层扩展存在不同,疲劳分层扩展主要的能量耗散集中于分层前缘附近,桥联纤维中的能量耗散相对有限;并且纤维桥联强弱对疲劳分层前缘的损伤失效机制无显著影响。因此,采用作用于分层前缘处的应变能释放率作为疲劳裂纹扩展相似性参数,能够对纤维桥联作用下的复合材料Ⅰ型疲劳分层扩展进行有效的分析和表征,满足疲劳裂纹扩展相似性假设的基本要求;以此为基础,采用双参数形式的疲劳分层扩展准则,能够有效考虑应力比的影响,实现不同载荷工况下复合材料Ⅰ型疲劳分层扩展行为的有效分析和表征。

关键词：疲劳分层纤维桥联相似性原理疲劳分层扩展准则复合材料

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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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