检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：技术科学 2018年第4期48卷 360-368页

作者：李录贤裴永乐段铁城耿培帅西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 昆明理工大学航空学院昆明650500

与Euler梁理论相比,Timoshenko梁理论具有更高精度和更宽长细比适用范围,但存在两方面不足:一方面,它是能量不自洽的;另一方面,它不能以力学方式合理退化为Euler梁理论.本文从高次位移模式退化角度,剖析了具有线性位移模式的低阶梁理论... 详细信息

与Euler梁理论相比,Timoshenko梁理论具有更高精度和更宽长细比适用范围,但存在两方面不足:一方面,它是能量不自洽的;另一方面,它不能以力学方式合理退化为Euler梁理论.本文从高次位移模式退化角度,剖析了具有线性位移模式的低阶梁理论.本文工作表明,无剪切的Euler梁理论和一阶剪切变形梁理论是满足不同基本条件的两类低阶梁理论,不能相互转化;Timoshenko梁理论可被视为改进的一阶剪切变形理论,因而也不能退化为Euler梁理论.最后,推导了具有高次位移模式的低阶梁理论,并揭示出Timoshenko梁理论实际上与这种梁理论等效的物理本质.

关键词： Timoshenko梁理论 Euler梁理论高次位移模式线性位移模式

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面向跨音速气动弹性剪裁的颤振时域自动化预估方法

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中国科学：物理学、力学、天文学 2018年第11期48卷 39-51页

作者：李东风王怡星陈刚李跃明西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

随着对燃油效率和先进气动、结构的关注,复合材料在飞行器结构设计中得到越来越多的应用.在复合材料气动弹性剪裁设计过程中,为了满足气动弹性要求,需要反复对复合材料结构参数进行修改,不可避免地需要重新构建气动弹性剪裁模型,气动弹... 详细信息

随着对燃油效率和先进气动、结构的关注,复合材料在飞行器结构设计中得到越来越多的应用.在复合材料气动弹性剪裁设计过程中,为了满足气动弹性要求,需要反复对复合材料结构参数进行修改,不可避免地需要重新构建气动弹性剪裁模型,气动弹性剪裁模型重建和气动弹性性能评估过程会耗费大量时间和人力,尤其在跨音速区域,这些都大大增加了飞行器设计的时间和人工成本.为了发展更高效复合材料机翼气动弹性剪裁方法,本文从提高气动弹性性能评估过程效率入手,基于结构动力重分析法提出了一种面向跨音速气动弹性剪裁的颤振时域自动化预估方法.采用改进Agard 445.6复合材料机翼为模型对本文所提出方法的有效性和精度进行了验证.仿真结果表明本文所提出的自动化气动弹性性能预估方法可以以较高的精度对气动弹性剪裁过程所必须的结构气动弹性响应进行预估,尤其可以避免大量的人工手动修改气动弹性模型的过程,这大大提高了跨音速复合材料机翼气动弹性剪裁自动化程度和设计效率.

关键词：气动弹性剪裁自动化结构动力重分析跨音速

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三维扑翼柔性效应对气动特性影响的数值研究

三维扑翼柔性效应对气动特性影响的数值研究

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：王慧杰孟雪广陈刚西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安交通大学航天航空学院先进飞行器服役环境与控制陕西省重点实验室中国空气动力研究与发展中心气动噪声控制重点实验室西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家重点实验室

在自然界中,昆虫翅膀由于受到惯性和气动载荷的影响会发生明显被动变形。为研究昆虫翅膀柔性效应对气动性能的影响,采用基于有限元的计算流体力学方法对前飞状态的三维柔性扑翼在不同密度比与频率比下的气动特性进行了数值研究。计算雷... 详细信息

在自然界中,昆虫翅膀由于受到惯性和气动载荷的影响会发生明显被动变形。为研究昆虫翅膀柔性效应对气动性能的影响,采用基于有限元的计算流体力学方法对前飞状态的三维柔性扑翼在不同密度比与频率比下的气动特性进行了数值研究。计算雷诺数Re为500时,不同密度比和频率比对气动性能的影响。结果表明,柔性扑翼产生升力的最佳频率比一般在0.4-0.6之间。当频率比过大时,由于机翼变得更加灵活,升力和推力性能都开始下降。同时发现密度比对气动特性也有显著影响:在低频率比时,密度比小的扑翼具有高的推力性能;在高频率比时,密度比大的机翼具有高的推力性能。

关键词：前飞三维扑翼密度比频率比

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考虑热效应复合材料典型壁板结构模态演变规律

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复合材料学报 2018年第4期35卷 936-945页

作者：李重岭李跃明李海波程昊西安交通大学航天航空学院先进飞行器服役环境与控制陕西省重点实验室机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 北京强度与环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076

以复合材料加筋板和连接板为研究对象,进行了考虑材料物性变化、热应力及热变形影响因素的跨越屈曲温度热模态分析,研究了壁板结构的模态演变规律。结果表明:热屈曲前,结构各阶频率因受材料物性变化和热应力的影响逐渐减小,而热屈曲后... 详细信息

以复合材料加筋板和连接板为研究对象,进行了考虑材料物性变化、热应力及热变形影响因素的跨越屈曲温度热模态分析,研究了壁板结构的模态演变规律。结果表明:热屈曲前,结构各阶频率因受材料物性变化和热应力的影响逐渐减小,而热屈曲后引起的大变形起到增加结构刚度的作用,频率转而增大。热效应会导致结构模态发生相互演变的现象,且高温阶段具有模态密集特征;加筋板的初始挠度、加筋尺寸和方式不仅改变结构热屈曲温度,也会使模态形式发生变化并呈现局部化特点;连接板结构均匀受热后产生的热变形,会"刚化"与其相似的模态,使该阶模态随着温升跃迁至高阶位置。

关键词：加筋板连接板热效应热屈曲热模态演变

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整体壁板式长桁端部斜削结构疲劳预估与试验

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机械设计与制造 2019年第3期 61-65页

作者：任翔刘马宝王晓阳张彦军西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学航天航空学院陕西西安710049 陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室陕西西安710049 中航工业第一飞机设计研究院陕西西安710072

针对国产大型运输机结构耐久性设计需求,对整体壁板式长桁端部斜削结构的疲劳特性进行了分析和试验。基于有限元模拟并设计标准正交仿真试验,分析各关键几何因素的影响,提出了计算该型结构应力集中系数的二元函数经验公式。充分考虑大... 详细信息

针对国产大型运输机结构耐久性设计需求,对整体壁板式长桁端部斜削结构的疲劳特性进行了分析和试验。基于有限元模拟并设计标准正交仿真试验,分析各关键几何因素的影响,提出了计算该型结构应力集中系数的二元函数经验公式。充分考虑大张角与根部圆角的影响,建立适用于长桁端部斜削结构的大张角缺口应力场方程,计算表明缺口热点附近应力场解析结果与有限元分析结果吻合良好,可精确描述该区域Ⅰ、Ⅱ混合型应力场。根据应力场计算结果,结合材料特性和结构几何,提出了关键控制区域应变能密度疲劳寿命预测方法。设计长桁斜削结构试验件并进行疲劳试验,试验结果表明应变能密度法可更为精确地预估端部斜削疲劳寿命,从而为相关工程提供重要参考。

关键词：长桁端部斜削寿命预估应变能密度临界距离疲劳

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流固耦合振动效应对机翼气动噪声辐射的影响研究

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振动与冲击 2018年第19期37卷 7-13页

作者：蒋树杰刘菲菲陈刚中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

在常规气动声学研究中,机翼结构往往被视为不会与流体发生耦合作用的刚性体,认为流体压力不会引起机翼结构振动。但实际上机翼结构在外部流体激励作用下会产生振动,结构振动会起流场变化进而引起气动噪声变化。对于弹性较大的机翼结构... 详细信息

在常规气动声学研究中,机翼结构往往被视为不会与流体发生耦合作用的刚性体,认为流体压力不会引起机翼结构振动。但实际上机翼结构在外部流体激励作用下会产生振动,结构振动会起流场变化进而引起气动噪声变化。对于弹性较大的机翼结构忽略这种流固耦合振动噪声效应会导致数值模拟结果偏离实际情况。为了研究流固耦合振动效应对气动噪声预测结果的影响,以NACA0012翼型为对象,采用CFD/CSD耦合数值方法求解翼型流场和结构场的非定常响应,再通过FW-H方程评估翼型的远场辐射气动噪声。仿真结果表明考虑流固耦合效应时翼型的气动噪声要显著大于刚体模型情况,并且噪声声源指向性发生明显改变。对机翼表面涡量分析发现,机翼的振动改变了机翼表面压力分布,导致机翼表面湍流动能增强,进而造成机翼辐射气动噪声的增大;并且弹性机翼辐射的气动噪声随着机翼刚度降低呈增大趋势。

关键词：机翼噪声流固耦合大涡模拟 FW-H方程

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常应变率下某固体推进剂非线性粘弹性本构关系研究

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固体火箭技术 2018年第3期41卷 319-324,337页

作者：陈鑫贾有军郜婕李伟李录贤西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室/陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 中国航天科技集团四院四十一所西安710025

以工程可应用性和简单性为目的,开展某固体推进剂非线性粘弹性本构关系研究。首先从积分型线性粘弹性本构关系出发,通过松弛实验获得了某固体推进剂材料的松弛模量,建立了线性粘弹性本构关系。再引入随应变率变化的非线性松弛模量(含非... 详细信息

以工程可应用性和简单性为目的,开展某固体推进剂非线性粘弹性本构关系研究。首先从积分型线性粘弹性本构关系出发,通过松弛实验获得了某固体推进剂材料的松弛模量,建立了线性粘弹性本构关系。再引入随应变率变化的非线性松弛模量(含非线性弹簧和非线性粘壶)概念,建立了考虑应变率效应的积分型非线性粘弹性本构关系。最后,借助于常应变率拉伸实验曲线,提出参数识别策略,得到了三参数的非线性松弛模量。多种常应变率拉伸实验结果表明,所建立的非线性粘弹性本构关系不但与线性粘弹性本构关系具有很好的衔接性,而且因只含有3个物理意义明确的材料参数,极易于工程应用。

关键词：固体推进剂松弛模量应变率非线性粘弹性本构关系

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考虑钉头传载的阶梯搭接钉载分配特性

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航空学报 2018年第7期39卷 138-148页

作者：李斌斌徐宗真李鹏赵一昭刘马宝西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院西安710049 中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院西安710089 陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

确定钉载分配比例是机械连接强度分析的基础和关键,也是研究孔周应力分布的前提。以某型飞机铝合金阶梯形搭接板螺栓群连接结构为研究对象,利用应变电测法初步测量了各排螺栓的钉载分配比例。随后通过ABAQUS有限元三维实体建模,考虑钉... 详细信息

确定钉载分配比例是机械连接强度分析的基础和关键,也是研究孔周应力分布的前提。以某型飞机铝合金阶梯形搭接板螺栓群连接结构为研究对象,利用应变电测法初步测量了各排螺栓的钉载分配比例。随后通过ABAQUS有限元三维实体建模,考虑钉头传载及接触摩擦、螺栓预紧、材料非线性、防弯夹具等因素,对螺栓群的钉载分配行为进行了模拟。计算发现:阶梯形搭接板多钉连接的钉载分配比例呈两端大中间小的规律,且台阶高度是影响钉载分配比例的重要因素。在此基础上,进一步研究了台阶高度对钉载分配均匀性的影响。分析结果表明:阶梯形搭接板多钉连接处于弹性范围以内时,随着台阶高度的增加,钉载分配趋于均匀;结构产生塑性变形后,随着台阶高度的增加,钉载分配先趋于均匀后随之变差。最后,基于钉载分配与孔边最大应力,对阶梯搭接多钉连接的几何构型进行了优化。优化后阶梯搭接的钉载分配比例极差不超过1.1%,最危险部位的孔边最大应力及螺栓最大剪切应力分别减小了约4.4%与10.2%。

关键词：阶梯搭接多钉连接钉载分配有限元分析钉头

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低雷诺数下展弦比对仿生拍动翼推进性能的影响研究

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空气动力学学报 2018年第1期36卷 156-162页

作者：苑宗敬韩佳坤陈刚西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 航空工业西安飞机工业(集团)有限责任公司西飞设计院总体气动所陕西西安710089 西安交通大学陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室陕西西安710049

研究自然界中生物的非定常运动对于人类开发新概念飞行器和水下航行器具有重要指导意义。本文采用浸入边界格子玻尔兹曼方法(IB-LBM),发展了一套三维IB-LBM并行求解器。以NACA0012仿生拍动翼为对象,在中国天河2号超级计算机上对不同展... 详细信息

研究自然界中生物的非定常运动对于人类开发新概念飞行器和水下航行器具有重要指导意义。本文采用浸入边界格子玻尔兹曼方法(IB-LBM),发展了一套三维IB-LBM并行求解器。以NACA0012仿生拍动翼为对象,在中国天河2号超级计算机上对不同展弦比在低雷诺数条件下对其推进性能影响进行大规模数值。捕捉到了NACA0012拍动翼尾迹区中的精细涡系结构及其演化过程,给出了NACA0012翼拍动过程中产生的非定常力的变化趋势。研究结果表明:随着展弦比增加NACA0012拍动翼尾迹区中涡系结构二维效应越发明显,而其推进性能则随着展弦比增大先增加后减小。因此在设计仿生扑动翼时必须仔细选择仿生翼的展弦比。

关键词： NACA0012仿生翼浸入边界法格子玻尔兹曼方法涡系结构推力系数

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低雷诺数下横流-射流中剪切涡的试验研究

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航空学报 2017年第7期38卷 158-166页

作者：张保雷上官燕琴王娴陈刚李跃明西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

为深入分析横流-射流(JICF)的流动特性及其中的复杂涡系结构,从流动机理上研究燃机叶片气膜冷却,揭示高温燃气流与冷却流的掺混机理,本文对横向流中单孔射流所形成的剪切涡开展了试验研究。主要研究了速度比、雷诺数及射流角对JICF所形... 详细信息

为深入分析横流-射流(JICF)的流动特性及其中的复杂涡系结构,从流动机理上研究燃机叶片气膜冷却,揭示高温燃气流与冷却流的掺混机理,本文对横向流中单孔射流所形成的剪切涡开展了试验研究。主要研究了速度比、雷诺数及射流角对JICF所形成剪切涡的影响。结果表明:速度比、雷诺数以及射流角会改变主流与射流之间的掺混程度,从而改变射流轨迹的曲率、高度及垂向渗透能力,最终改变剪切涡的特性;迎风涡与背风涡分别是由射流边界层涡与主流边界层涡形成的,当主流边界层涡强度大于射流边界层涡时,背风涡是流场的主导结构,反之,迎风涡将成为流场的主要涡系结构。

关键词：横流-射流速度比雷诺数射流角度剪切涡

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