复合材料层合板低速冲击损伤影响因素研究

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作者 王计真 刘小川 +1 位作者 李曦 郭亚周 《力学与实践》 2025年第1期40-48,共9页

民机运营过程中坠落工具、地勤设备与结构的意外撞击会导致机身复合材料出现损伤,严重威胁其运营安全。利用落锤试验机,开展了复合材料层合板低速冲击试验,研究了低速冲击下层合板的动态力学性能和损伤行为,分析了层合板厚度、冲击能量... 民机运营过程中坠落工具、地勤设备与结构的意外撞击会导致机身复合材料出现损伤,严重威胁其运营安全。利用落锤试验机,开展了复合材料层合板低速冲击试验,研究了低速冲击下层合板的动态力学性能和损伤行为,分析了层合板厚度、冲击能量、冲头材质等因素对层合板损伤模式和冲击载荷的影响规律。研究结果表明:随着层合板厚度增加,失效模式从以剪切冲塞为主过渡到纤维拉伸失效为主;低能量冲击时,层合板以分层损伤为主,随着冲击能量的提高,出现分层损伤的同时,纤维出现拉伸和剪切破坏;相同冲击能量下,软体冲击的峰值载荷更大,而刚性冲击导致更多纤维断裂,层合板损伤更严重。本文研究可为民机复合材料软体冲击损伤评估及制定冲后处置策略提供支撑。 展开更多

关键词 复合材料层合板 低速冲击 损伤模式 刚性冲击 软体冲击

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轻型消费级无人机软包锂离子电池在机械强冲击载荷下的力学响应特性

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作者 郭亚周 刘小川 +1 位作者 白春玉 王计真 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期63-73,共11页

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... 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。 展开更多

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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多足地形自适应起落装置关键技术与研究进展

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作者 刘小川 任佳 +1 位作者 王计真 刘昊林 《航空科学技术》 2024年第10期1-18,共18页

多足地形自适应起落装置,作为垂直起降飞行器智能化发展的关键技术之一,对解决垂直起降飞行器的机轮式和滑橇式起落架存在野外复杂地形难以着陆及恶劣海况下着舰停靠困难的问题有着重要的意义。结合多足地形自适应起落装置的研究经验和... 多足地形自适应起落装置,作为垂直起降飞行器智能化发展的关键技术之一,对解决垂直起降飞行器的机轮式和滑橇式起落架存在野外复杂地形难以着陆及恶劣海况下着舰停靠困难的问题有着重要的意义。结合多足地形自适应起落装置的研究经验和现有成果,本文总结了地形自适应起落装置研制的关键技术,主要集中在腿部轻量化结构与驱动一体化技术、地形识别-腿部闭环控制-飞控系统的协同控制技术、机体集成与试验技术三个方面,分别对各项关键技术展开讨论,对现有研究方法与成果进行详细说明。在多足地形自适应起落装置的设计构型的基础上开展关键技术讨论,给出目前的研究进展,总结了目前阶段存在的不足与技术壁垒,并对该研究领域的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 垂直起降飞行器 地形自适应 起落装置 应用 进展 关键技术

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直升机腿式起落架机构动力学研究

4

作者 刘昊林 刘小川 +1 位作者 任佳 王计真 《航空工程进展》 CSCD 2024年第3期157-166,共10页

多用途、智能化和强地形适应性是未来直升机发展的重要趋势。起落架是保障直升机起降安全的关键部件,传统起落架的地形适应能力较差,针对直升机在复杂地形环境下如何实现平稳着陆的难题,利用仿生学设计理念设计一种腿式起落架系统。首... 多用途、智能化和强地形适应性是未来直升机发展的重要趋势。起落架是保障直升机起降安全的关键部件,传统起落架的地形适应能力较差,针对直升机在复杂地形环境下如何实现平稳着陆的难题,利用仿生学设计理念设计一种腿式起落架系统。首先从腿式起落架设计需求出发,对起落架构型进行分析并完成腿部结构设计;然后基于设计的腿部机构,完成其运动学分析和动力学分析,建立相应模型,以此作为腿式起落架运动控制的基础;最后在实验室完成腿式起落架的运动测试,证明了结构设计的合理性和着陆的稳定性。 展开更多

关键词 腿式起落架 构型设计 运动学分析 动力学分析

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数据/物理驱动的复合材料非线性力学响应代理模型

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作者 明瑞典 刘云飞 +2 位作者 王计真 李想 曾庆磊 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期726-733,共8页

复合材料因其优异的力学性能在多个工业领域获得广泛应用.复合材料结构的多尺度力学响应分析计算量巨大,对开发高效高精度的数值计算方法带来挑战.近年来深度学习等人工智能技术快速发展,为复合材料多尺度力学响应分析带来机遇.目前复... 复合材料因其优异的力学性能在多个工业领域获得广泛应用.复合材料结构的多尺度力学响应分析计算量巨大,对开发高效高精度的数值计算方法带来挑战.近年来深度学习等人工智能技术快速发展,为复合材料多尺度力学响应分析带来机遇.目前复合材料多尺度分析采用的代理模型大多单纯由数据驱动,物理解释性较差.针对由两相超弹性材料组成的复合材料代表性体积单元,本文采用数据/物理共同驱动的神经网络建立了三种非线性力学响应代理模型,采用不同的构建策略实现在代理模型中融入不同程度的物理解释;通过对代表性体积单元等效力学行为的预测,综合对比分析了三种代理模型在计算效率、精度和适用性等方面的表现,为平衡数据驱动和物理解释性以建立有效的复合材料力学响应代理模型提供了参考. 展开更多

关键词 复合材料 代理模型 多尺度分析 数据驱动 物理驱动

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人工鸟研究进展及在飞机结构抗鸟撞中的应用 被引量：6

6

作者 刘小川 王计真 白春玉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期80-89,共10页

鸟撞是飞行安全的重要威胁,军机强度规范、民机和发动机适航标准均明确要求,须通过鸟撞试验等手段对结构抗鸟撞能力进行验证,并对鸟撞关键部位、鸟撞速度和鸟弹规格等给出明确规定。家禽鸟弹因个体差异因素导致鸟撞响应出现较大分散性,... 鸟撞是飞行安全的重要威胁,军机强度规范、民机和发动机适航标准均明确要求,须通过鸟撞试验等手段对结构抗鸟撞能力进行验证,并对鸟撞关键部位、鸟撞速度和鸟弹规格等给出明确规定。家禽鸟弹因个体差异因素导致鸟撞响应出现较大分散性,人工鸟弹成为该领域的重要研究方向,相关标准指出可使用人工鸟替代家禽实施鸟撞试验。介绍了明胶人工鸟的制备工艺,基于国内外鸟撞试验结果梳理,分析了人工鸟弹与家禽鸟弹动态一致性和可替代性;阐释了人工鸟弹形状和尺寸等因素对撞击响应的影响,给出了人工鸟本构模型及本构参数识别方法的最新进展与不足;梳理了人工鸟在鸟撞试验研究方面的应用现状及人工鸟标准化方面的展望。 展开更多

关键词 鸟撞 鸟撞试验 家禽鸟弹 明胶人工鸟弹 本构参数识别 人工鸟标准化

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预加载复合材料层合薄板低速冲击理论分析 被引量：9

7

作者 王计真 刘小川 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1248-1253,1418,共7页

为更真实地揭示飞机复合材料结构抗冲击性能,开展了面内预载荷作用下的复合材料层合薄板低速冲击行为研究。根据各向异性材料弹性力学和经典薄板理论,采用Sveklo接触律描述了冲击接触刚度和冲击变形,通过面内载荷引入预载荷因素,提出了... 为更真实地揭示飞机复合材料结构抗冲击性能,开展了面内预载荷作用下的复合材料层合薄板低速冲击行为研究。根据各向异性材料弹性力学和经典薄板理论,采用Sveklo接触律描述了冲击接触刚度和冲击变形,通过面内载荷引入预载荷因素,提出了弹性球体低速冲击预载荷复合材料层合薄板的理论分析模型;并探讨了面内预载荷状态及冲击速度对结构冲击动响应的影响规律。结果表明:面内预载荷对冲击力和冲击变形均有显著影响;面内压缩载荷降低了结构抗弯刚度,使横向抗冲击性能降低,而面内拉伸载荷反之;低速冲击过程中的接触区域面积很小,分布冲击力可简化为集中力处理。作为复合材料层合薄板低速冲击过程的重要影响因素,预载荷状态必须加以考虑。 展开更多

关键词 面内预载荷 低速冲击 各向异性材料 Sveklo接触律 理论分析模型

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变弯度机翼前缘结构抗鸟撞仿真与试验验证 被引量：1

8

作者 郭军 李旭阳 +2 位作者 刘小川 王计真 张宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期218-225,286,共9页

与常规机翼不同,变弯度机翼抗鸟撞装置在设计时需要考虑变弯度机翼的机构运动路线,在保证不影响机翼机构正常功能的前提下进行设计,因此也大大增加了抗鸟撞装置设计的难点。通过试验与仿真相结合的方法,对不同构型楔形结构的抗鸟撞性能... 与常规机翼不同,变弯度机翼抗鸟撞装置在设计时需要考虑变弯度机翼的机构运动路线,在保证不影响机翼机构正常功能的前提下进行设计,因此也大大增加了抗鸟撞装置设计的难点。通过试验与仿真相结合的方法,对不同构型楔形结构的抗鸟撞性能进行研究,得到了最合理、有效的抗鸟撞结构;根据鸟撞仿真分析结果,结合机翼机构运动路线,确定了抗鸟撞装置的设计思路,同时设计并制造了三角加弧形结构抗鸟撞装置,并对其进行了试验验证与仿真分析。结果表明,三角加弧形结构能有效预防变弯度机翼在受到鸟撞后发生破坏,为变弯度机翼抗鸟撞结构的设计提供参考。 展开更多

关键词 机翼前缘 鸟撞 数值分析 试验验证

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复杂地形条件下的着陆设计与控制仿真 被引量：4

9

作者 任佳 王计真 刘小川 《航空科学技术》 2020年第9期84-90,共7页

为解决飞行器无法在复杂地形条件下着陆的问题,开展着陆装置设计与控制方法研究。本文设计了一种六腿结构,提出该结构在复杂地形条件下的着陆设计方法,并通过Matlab仿真的方法,开展着陆性能与控制方法仿真。结果表明:该六腿起降装置可... 为解决飞行器无法在复杂地形条件下着陆的问题,开展着陆装置设计与控制方法研究。本文设计了一种六腿结构,提出该结构在复杂地形条件下的着陆设计方法,并通过Matlab仿真的方法,开展着陆性能与控制方法仿真。结果表明:该六腿起降装置可有效适应复杂地形条件下的着陆需求,通过控制驱动杆角度和足底坐标均可以实现着陆控制,但直接控制足底坐标的效果更优。 展开更多

关键词 起降装置 复杂地形 着陆设计 控制

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水下爆炸载荷作用下梯度PVC泡沫夹芯结构的动态响应

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作者 郭军 李旭阳 +2 位作者 王计真 张欣玥 杨丽红 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期112-120,共9页

采用ANSYS/LS_DYNA有限元软件对分层梯度PVC泡沫夹芯板在水下爆炸载荷作用下的动态响应进行数值分析。针对表观密度为79 kg/m~3,107 kg/m~3,134 kg/m~3,162 kg/m~3,203 kg/m~3,252 kg/m~3的6种泡沫材料,通过改变不同泡沫芯层的密度实现... 采用ANSYS/LS_DYNA有限元软件对分层梯度PVC泡沫夹芯板在水下爆炸载荷作用下的动态响应进行数值分析。针对表观密度为79 kg/m~3,107 kg/m~3,134 kg/m~3,162 kg/m~3,203 kg/m~3,252 kg/m~3的6种泡沫材料,通过改变不同泡沫芯层的密度实现不同的密度梯度设置,共设计了两类不同密度梯度跨度的构型。选用背板峰值挠度和能量吸收作为结构抗水爆性能评价指标,讨论了不同密度梯度比对结构动态响应的影响,并与均质构型进行了比较。结果表明:与均质构型相比,合理的设置泡沫芯层密度能够有效地提升结构的抗爆性能;芯层的密度梯度设置对大密度梯度(large gradient density,LGD)构型的影响大于小密度梯度(small gradient density,SGD)构型;小密度梯度构型LGD-3具有最小的背板峰值挠度,为设计优质抗水爆性能泡沫夹芯板提供了参考。 展开更多

关键词 夹芯结构 PVC泡沫 分层梯度 水下爆炸

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复合材料层合板抗冰雹冲击性能研究 被引量：5

11

作者 王计真 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期89-95,共7页

为研究复合材料蒙皮抗冰雹冲击性能,基于弹塑性模型,考虑应变率强化效应和脆性断裂行为,建立冰雹动态本构模型。根据冰雹撞击传感器实验数据修正冰雹模型参数。通过引入三维Hashin失效准则和内聚力界面元,模拟复合材料的纤维断裂、基体... 为研究复合材料蒙皮抗冰雹冲击性能,基于弹塑性模型,考虑应变率强化效应和脆性断裂行为,建立冰雹动态本构模型。根据冰雹撞击传感器实验数据修正冰雹模型参数。通过引入三维Hashin失效准则和内聚力界面元,模拟复合材料的纤维断裂、基体压溃和脱粘分层损伤破坏行为。建立复合材料层合板抗冰雹冲击的数值模型来研究不同冲击速度下的动态响应和损伤特性。数值结果表明:针对复合材料层合板构型,冲击失效阈值能量为232 J;冲击载荷峰值和冲击点位移随冲击速度的增大而增大,但增幅趋缓;分层损伤面积与冲击速度近似呈线性关系;相邻层的铺层角度差为90°时,层间分层现象更为显著。 展开更多

关键词 材料失效与保护 损伤力学 复合材料 冰雹 冲击动态响应 分层损伤

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基于分区加速和总体共轭梯度法的耦合界面数据传递问题研究

12

作者 王计真 陈海波 陈红永 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期280-286,共7页

对于耦合动力学问题的分析过程,在界面上需频繁进行数据交换。为此,基于紧支径向基函数和多项式基函数推导了界面数据传递的插值算法,给出了传递矩阵的具体形式。通过分析时间复杂度,找出该算法在大节点量时效率不高的原因在于径向基矩... 对于耦合动力学问题的分析过程,在界面上需频繁进行数据交换。为此,基于紧支径向基函数和多项式基函数推导了界面数据传递的插值算法,给出了传递矩阵的具体形式。通过分析时间复杂度,找出该算法在大节点量时效率不高的原因在于径向基矩阵的构造和传递矩阵的计算。为加快径向基矩阵的构造速度,提出分区加速处理以提高相关节点的搜索效率;为避免传递矩阵求解过程中的求逆运算,将其转化为多右端项的大型稀疏对称线性方程组问题,引入多右端项的总体共轭梯度迭代方法求解,并讨论了初始估计矩阵的选取方法。数值算例结果表明,结合使用分区加速原理和总体共轭梯度迭代方法,可在不损失插值精度的前提下显著提高求解效率。 展开更多

关键词 数据传递 耦合动力学 紧支径向基函数 分区加速 总体共轭梯度迭代方法

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中低应变率下闭孔泡沫铝动态力学性能研究 被引量：11

13

作者 郭亚周 杨海 +2 位作者 刘小川 何思渊 王计真 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期282-288,共7页

为探索闭孔泡沫铝的动态力学性能与吸能特性,基于万能材料试验机和高速液压伺服材料试验机在常温下分别对闭孔泡沫铝在准静态和中应变率下(0.001~100s^-1)的动态力学性能进行了测试,分析了不同应变率、不同相对密度和不同泡沫铝基体特... 为探索闭孔泡沫铝的动态力学性能与吸能特性,基于万能材料试验机和高速液压伺服材料试验机在常温下分别对闭孔泡沫铝在准静态和中应变率下(0.001~100s^-1)的动态力学性能进行了测试,分析了不同应变率、不同相对密度和不同泡沫铝基体特性下闭孔泡沫铝的应力应变曲线特征和吸能特性变化。研究结果表明:中低应变率下的纯铝基体泡沫铝并不具备应变率效应,高脆性、相对密度较小的泡沫铝具备更好的吸能特性,塑性和脆性基体泡沫铝变形带分别呈现“V”形和“X”形,脆性基体泡沫铝同样不具备应变率效应。 展开更多

关键词 闭孔泡沫铝 中低应变率 吸能特性 应变率效应 脆/塑特性 变形带

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宽应变率范围下2A16-T4铝合金动态力学性能 被引量：11

14

作者 惠旭龙 白春玉 +2 位作者 刘小川 牟让科 王计真 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期871-878,共8页

为了研究2A16-T4铝合金的动态力学性能,利用电子万能试验机、高速液压伺服试验机及霍普金森压杆(SHPB)装置进行常温下准静态、中应变率和高应变率的动态力学性能实验,得到不同应变率下的应力应变曲线,基于修正的Johnson-Cook本构模型对... 为了研究2A16-T4铝合金的动态力学性能,利用电子万能试验机、高速液压伺服试验机及霍普金森压杆(SHPB)装置进行常温下准静态、中应变率和高应变率的动态力学性能实验,得到不同应变率下的应力应变曲线,基于修正的Johnson-Cook本构模型对它进行拟合,并分析材料中应变率力学特性对模型应变率敏感参量的影响。结果表明:2A16-T4铝合金在应变率10-4~102 s-1范围内应变率敏感性较弱,而在102~103 s-1范围内应变率敏感性较强,且应变率强化效应随塑性应变的增大而减小;同时,在10-4~103 s-1范围内具有较强的应变硬化效应,且应变硬化效应随应变率的增大而减小;此外,修正Johnson-Cook本构模型的拟合结果与实验结果吻合很好,能够很好表征材料的动态力学行为,且考虑材料中应变率力学特性可提高本构模型参量的准确性。 展开更多

关键词 Johnson-Cook模型 高速液压伺服试验机 中应变率 2A16-T4铝合金 应变率效应

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基于多旋翼无人机的多连杆仿生起落架设计与仿真

15

作者 任佳 王计真 +1 位作者 杨正权 刘小川 《航空科学技术》 2023年第6期77-85,共9页

传统的多旋翼无人机着陆架存在对着陆场地适应性差、智能化程度低的缺点,设计一种具备复杂地形自适应起降的着陆装置对多旋翼无人机的发展具有重要意义。本文设计了一种基于多连杆混联机构的仿生起落架,针对单腿的设计构型进行驱动力矩... 传统的多旋翼无人机着陆架存在对着陆场地适应性差、智能化程度低的缺点,设计一种具备复杂地形自适应起降的着陆装置对多旋翼无人机的发展具有重要意义。本文设计了一种基于多连杆混联机构的仿生起落架,针对单腿的设计构型进行驱动力矩分析与机构优化,在此基础上完成结构设计,并以多旋翼无人机为对象,设计了一套四腿仿生起落架系统,针对四腿机构进行典型地形着陆仿真。结果表明,多连杆仿生起落架设计方法可应用于多旋翼无人机的起落架设计中,并实现多旋翼无人机在非结构地形的自适应着陆。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 仿生起落架 设计 仿真

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闭孔泡沫金属几种不同建模方法的对比性研究 被引量：7

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作者 郭亚周 刘小川 +2 位作者 白春玉 郑志军 王计真 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期85-91,共7页

为研究闭孔泡沫金属的单轴压缩性能,通过三种不同的建模方法,分别建立二维随机胞元、三维Kelvin和三维Voronoi泡沫金属细观模型。基于LS-DYNA软件分析三种不同建模方法表征下闭孔泡沫金属压缩力学性能的差异性,研究三种建模方法下泡沫... 为研究闭孔泡沫金属的单轴压缩性能,通过三种不同的建模方法,分别建立二维随机胞元、三维Kelvin和三维Voronoi泡沫金属细观模型。基于LS-DYNA软件分析三种不同建模方法表征下闭孔泡沫金属压缩力学性能的差异性,研究三种建模方法下泡沫金属的变形模式、应力应变响应变化规律。结果表明:二维随机模型更适合泡沫金属的压缩规律性研究,而三维模型则更适合泡沫金属压缩响应的预测与优化研究;二维随机胞元模型受其平面几何和网格的限制大多数情况下只能模拟孔隙率较低的闭孔泡沫金属,而Kelvin模型和Voronoi模型则能够较好地模拟孔隙率高的闭孔泡沫金属;相比于Kelvin模型和二维随机胞元模型,Voronoi模型内部结构更趋真实合理,能够更好地表征闭孔泡沫金属的压缩力学性能。 展开更多

关键词 闭孔泡沫金属 二维随机胞元模型 KELVIN模型 Voronoi模型 压缩力学性能

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不同弹形撞击下泡沫铝夹芯结构动力学性能研究 被引量：6

17

作者 郭亚周 刘小川 +2 位作者 何思渊 王计真 杨海 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2032-2041,共10页

为研究不同弹形撞击下泡沫铝夹芯结构的动力学性能,通过空气炮发射方式分别开展了球形弹、锥头弹和平头弹撞击泡沫铝夹芯板试验。基于非线性动力有限元软件LS-DYNA进行了不同弹形撞击泡沫铝夹芯板的数值仿真,分析了不同弹形、不同速度... 为研究不同弹形撞击下泡沫铝夹芯结构的动力学性能,通过空气炮发射方式分别开展了球形弹、锥头弹和平头弹撞击泡沫铝夹芯板试验。基于非线性动力有限元软件LS-DYNA进行了不同弹形撞击泡沫铝夹芯板的数值仿真,分析了不同弹形、不同速度对夹芯板吸能特性的影响。试验结果与仿真结果一致性较好,结果表明:锥头弹撞击变形模式与球头弹撞击变形模式基本相同,平头弹侵彻过程中产生较严重的冲塞破坏,前面板和后面板呈现撕裂破坏模式,侵彻后夹芯被压实部分泡沫铝粘接在后面板上;锥形弹头部尖锐,弹头与靶的接触区域小、侵彻力大,平头弹的弹头和靶的接触区域大、侵彻力小,但靶面破坏区域大且撞击后效更大,球头弹则居于二者之间;当速度较低时,改善前面板和夹芯板的厚度以及材料性能可以较好地提升泡沫铝夹芯板的性能;当速度较高时,后面板吸能比例逐渐增大,重点改善后面板的厚度和材料性能可以较好地改善夹芯板抗侵彻性能。 展开更多

关键词 泡沫铝夹芯板 弹形 撞击 变形模式 抗侵彻试验

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考虑初始应力的X850/IM+复材板高速冲击试验 被引量：5

18

作者 王计真 《航空科学技术》 2020年第1期81-84,共4页

为更准确评估飞机复合材料结构的抗冲击能力,开展面内初始应力作用下的复合材料层合板冲击影响与损伤特性研究。设计一种面内拉伸/压缩初始应力施加设备,提出一种初始应力复合材料高速冲击试验方法,针对X850/IM+牌号的复合材料层合板,... 为更准确评估飞机复合材料结构的抗冲击能力,开展面内初始应力作用下的复合材料层合板冲击影响与损伤特性研究。设计一种面内拉伸/压缩初始应力施加设备,提出一种初始应力复合材料高速冲击试验方法,针对X850/IM+牌号的复合材料层合板,开展高速冲击试验。结果表明,面内初始应力对其高速冲击行为影响显著;相比无初始应力作用下的结果,面内压缩应力降低了结构抗弯刚度、横向冲击载荷和剩余速度,提高了弹道速度;而面内拉伸应力作用则反之。 展开更多

关键词 面内初始应力 复合材料层合板 高速冲击试验 弹道速度

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仿生腿式地形自适应起落架构型与动力学分析 被引量：3

19

作者 刘昊林 刘小川 +2 位作者 任佳 王计真 杨正权 《装备环境工程》 CAS 2022年第9期25-31,共7页

针对垂直起降飞行器在复杂地形环境下实现平稳着陆的难题,利用仿生学设计理念,以无人直升机为对象,设计了一种基于多连杆机构设计的仿生腿式起落架系统。通过对腿部机构进行运动学分析和动力学分析,建立相关模型,在此基础上,进行仿生腿... 针对垂直起降飞行器在复杂地形环境下实现平稳着陆的难题,利用仿生学设计理念,以无人直升机为对象,设计了一种基于多连杆机构设计的仿生腿式起落架系统。通过对腿部机构进行运动学分析和动力学分析,建立相关模型,在此基础上,进行仿生腿式起落架的运动控制。首先,从无人直升机的着陆稳定性和承载能力出发,对仿生腿式起落架机械构型进行分析,并介绍了腿部各部分结构。然后,针对仿生腿腿部结构,通过几何法完成对腿部正运动学和逆运动学的求解,建立足端位置与驱动关节角度之间的映射关系。最后,基于运动学模型及四连杆运动学特性,对机体和单腿进行了动力学分析,并建模。通过建立的运动学和动力学模型,结合设计的起落架结构,完成动力学仿真,实现了仿生腿式起落架在复杂地形环境下的平稳着陆,验证了结构的合理性和模型的准确性。 展开更多

关键词 仿生腿 起落装置 构型设计 运动学 动力学

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机身刚度对双体飞机颤振的影响规律分析 被引量：1

20

作者 王昕江 付志超 +3 位作者 郭力 王计真 吕计男 刘子强 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期104-109,共6页

针对某双体飞机颤振特性复杂的问题,本文采用片条理论修正后的偶极子网格方法,建立了双体飞机非定常气动力模型,同时基于地面振动试验建立了不同机身刚度双体飞机等效梁模型。通过有限元方法,分析了机身刚度对双体飞机结构动力学的影响... 针对某双体飞机颤振特性复杂的问题,本文采用片条理论修正后的偶极子网格方法,建立了双体飞机非定常气动力模型,同时基于地面振动试验建立了不同机身刚度双体飞机等效梁模型。通过有限元方法,分析了机身刚度对双体飞机结构动力学的影响,同时通过求解耦合得到的频域方程,探究了机身刚度对双体飞机颤振的影响规律。研究结果表明,机身截面垂向刚度对机身一阶垂直对称弯曲模态、机身一阶垂直反对称弯曲模态与平尾滚转模态频率影响较大。机身截面垂向刚度降低到原设计刚度67%时,机身反对称弯曲模态对平尾扭转效应增强,机身一阶垂直反对称弯曲模态、平尾滚转模态与平尾一阶垂直反对称弯曲模态耦合,双体飞机在269.34 m/s时发生颤振,颤振频率为37.2 Hz。 展开更多

关键词 双体飞机 颤振 地面振动试验 气动弹性 片条修正偶极子网格方法

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