飞机结构健康监测策略研究 被引量：3

1

作者 白生宝 肖迎春 +1 位作者 刘国强 黄博 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期24-36,共13页

飞机全寿命周期结构健康监测技术的应用对提高飞机在役安全性和可靠性,提升地面维护效率,延长飞机使用寿命具有巨大的价值和效益,因而得到国内外的持续关注和研究。该技术在飞机上的应用已成为衡量飞机先进性的重要指标之一,而飞机结构... 飞机全寿命周期结构健康监测技术的应用对提高飞机在役安全性和可靠性,提升地面维护效率,延长飞机使用寿命具有巨大的价值和效益,因而得到国内外的持续关注和研究。该技术在飞机上的应用已成为衡量飞机先进性的重要指标之一,而飞机结构健康监测标准规范与策略的制定是技术开展的首要任务。分析了航空制造业先进国家结构健康监测技术相关的标准规范,明确了制定标准规范的具体要求;通过总结国外结构健康监测技术最新研究进展,梳理了结构健康监测技术框架体系;针对我国飞机结构地面试验和服役环境2大应用场景的技术特点,明晰了我国结构健康监测的技术需求,并在此基础上,提出了我国飞机结构健康监测的总体架构和可供剪裁的技术实施策略。 展开更多

关键词 结构完整性 结构健康监测 损伤检测 监测策略

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典型壁板结构爆炸冲击实验与仿真研究

2

作者 周佳煜 王彬文 +3 位作者 张宇 郭玉佩 李达诚 白春玉 《航空工程进展》 CSCD 2024年第5期86-96,共11页

空空导弹战斗部爆炸产生的爆炸冲击波毁伤源对飞机蒙皮结构的损伤效果受多种因素影响,作用机理较为复杂,因此冲击波对飞机蒙皮结构的毁伤评估需要大量的实验和计算样本支撑。本文设计并进行铝合金加筋平板静爆实验,分析固支加筋平板在... 空空导弹战斗部爆炸产生的爆炸冲击波毁伤源对飞机蒙皮结构的损伤效果受多种因素影响,作用机理较为复杂,因此冲击波对飞机蒙皮结构的毁伤评估需要大量的实验和计算样本支撑。本文设计并进行铝合金加筋平板静爆实验,分析固支加筋平板在冲击波加载下的动态响应和变形规律;采用有限元分析软件LS-DYNA对爆炸冲击下的结构响应进行仿真分析,通过对比仿真结果与实验结果对数值仿真模型的准确性进行验证。结果表明:孔洞面积占该形式加筋平板面积大于1‰时,靶板更容易发生以固支边界撕裂为主要形式的拉伸失效,增大孔径或增加孔的数量都有提高孔间贯穿损伤的风险;同爆距下爆炸物与目标迎爆面的夹角越大,靶板的变形程度越严重,夹角从30°增大至60°时目标挠度可增加30%以上。 展开更多

关键词 爆炸冲击波 壁板结构 动态响应 数值模拟 实验研究

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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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作者 张莹 秦若冰 +3 位作者 金峥嵘 刘冲冲 石学成 贾万涛 《航空科学技术》 2024年第11期1-12,共12页

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... 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。 展开更多

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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飞机结构X射线裂纹图像智能评定

4

作者 贾文博 汪洪量 +4 位作者 奚之飞 樊俊铃 杨胜春 张伟 赵延广 《航空工程进展》 CSCD 2024年第1期97-104,共8页

飞机结构X射线图像评定过程存在复杂背景下裂纹分割不准确、检出难等问题。基于高效层聚合网络提出一种飞机结构X射线裂纹图像智能评定模型(ELAN-Seg),将ELAN-Seg模型和DeepLabv3+模型的射线图像裂纹分割能力进行对比,结合图像处理技术... 飞机结构X射线图像评定过程存在复杂背景下裂纹分割不准确、检出难等问题。基于高效层聚合网络提出一种飞机结构X射线裂纹图像智能评定模型(ELAN-Seg),将ELAN-Seg模型和DeepLabv3+模型的射线图像裂纹分割能力进行对比,结合图像处理技术对模型分割的裂纹长度进行评估,利用飞机强度试验及外场维护过程采集的X射线图像对模型进行验证。结果表明:分割的最小裂纹长度约为3 mm,ELAN-Seg模型对复杂背景射线图像裂纹分割更加准确,裂纹漏检率小于3.8%,该模型具有工程适用性。 展开更多

关键词 X射线 裂纹图像 高效层聚合网络 注意力机制 智能评定

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Inconel718榫接结构高低周微动疲劳试验研究

5

作者 杨晓林 慕琴琴 +1 位作者 陈永辉 燕群 《航空工程进展》 CSCD 2024年第5期120-126,共7页

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... 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。 展开更多

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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单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型对比分析及失效机理研究

6

作者 黄光启 宋贵宾 张强 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期64-70,共7页

对常用的2种单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型开展了试验与仿真分析对比研究,通过采用非接触测量手段获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应变分布,发现“双哑铃型”试样边缘效应显著,应力集中更加严重;同时通过仿真分析方法获取了2... 对常用的2种单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型开展了试验与仿真分析对比研究,通过采用非接触测量手段获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应变分布,发现“双哑铃型”试样边缘效应显著,应力集中更加严重;同时通过仿真分析方法获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应力云图,同样表明“双哑铃型”应力集中严重;通过电子显微镜观察试样边缘发现机械加工将导致试样表面损伤,“双哑铃型”试样在机械加工过程中将对纤维造成更多损伤,不利于承载;试验与分析结果表明“直条型”试样较“双哑铃型”试样更适合开展碳纤维增强复合材料0°拉-拉疲劳门槛值试验。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 疲劳门槛值 试样构型 失效机理 试验方法

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复合材料层合板低速冲击损伤影响因素研究

7

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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燃烧条件下火焰筒温度及噪声载荷特性实验研究 被引量：1

8

作者 邹学锋 燕群 +1 位作者 郭定文 沙云东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期187-197,共11页

航空发动机燃烧室内部高温、气动及噪声等复杂载荷环境是导致火焰筒结构产生裂纹的主要因素之一,掌握火焰筒结构表面载荷特性及其与燃烧参数之间的关系,对于其强度评估非常重要。本文依据某型发动机真实构型设计了典型火焰筒试验件,搭... 航空发动机燃烧室内部高温、气动及噪声等复杂载荷环境是导致火焰筒结构产生裂纹的主要因素之一,掌握火焰筒结构表面载荷特性及其与燃烧参数之间的关系,对于其强度评估非常重要。本文依据某型发动机真实构型设计了典型火焰筒试验件,搭建了模拟燃烧试验平台,发展了热电偶/示温漆组合测温和基于波导管的噪声测试方法,获得了不同燃烧状态下火焰筒表面的温度与噪声载荷分布特征,通过对比试验给出了进口温度、流量、供油量等参数对结构载荷的影响规律。结果表明,火焰筒表面噪声总声压级峰值超过150d B,总声压级、频率特性及分布特征与燃烧状态和结构振动特性等因素相关。 展开更多

关键词 航空发动机 火焰筒 结构强度 声载荷 温度场

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基于多场耦合的涡轮叶片静强度计算分析 被引量：2

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作者 徐健 霍施宇 孙鹏 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期148-153,共6页

涡轮叶片是航空发动机最昂贵和最关键的部件之一,它们在高交变负荷、极端温度、侵蚀和腐蚀的恶劣工作条件下运行。为了保障涡轮的正常运行以及防止事故的发生,在涡轮叶片静强度设计过程中需要考虑热-流-固多场耦合作用;建立了涡轮叶片... 涡轮叶片是航空发动机最昂贵和最关键的部件之一,它们在高交变负荷、极端温度、侵蚀和腐蚀的恶劣工作条件下运行。为了保障涡轮的正常运行以及防止事故的发生,在涡轮叶片静强度设计过程中需要考虑热-流-固多场耦合作用;建立了涡轮叶片的多场耦合计算流程,综合考虑热负荷、离心负荷和气动负荷对涡轮叶片静强度设计的影响;通过对涡轮叶片进行静强度分析,得到了叶片在热负荷、离心负荷和气动负荷综合作用下的应力分布,确定了涡轮叶片强度危险点的位置和最大等效应力,可以为涡轮叶片的寿命预测提供依据。 展开更多

关键词 航空发动机 涡轮叶片 热-流-固多场耦合 静强度计算 有限元分析

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模块化可重构无人机机翼结构优化方法研究 被引量：2

10

作者 罗利龙 郭文杰 常亮 《航空工程进展》 CSCD 2023年第3期164-170,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 模块化 可重构 无人机 弯矩约束 优化设计

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航空发动机陶瓷基复合材料无损表征技术研究进展

11

作者 樊俊铃 张伟 +3 位作者 宁宁 詹绍正 杨鹏飞 贾文博 《航空工程进展》 CSCD 2024年第3期13-26,共14页

随着陶瓷基复合材料在先进航空发动机热端部件中的推广应用,对其在工艺研发、制备加工、试验考核以及使用服役等阶段形成的缺陷/损伤进行高效准确的无损表征尤为重要。由于陶瓷基复合材料复杂的制备成型工艺及多相复合引起的高度非均质... 随着陶瓷基复合材料在先进航空发动机热端部件中的推广应用,对其在工艺研发、制备加工、试验考核以及使用服役等阶段形成的缺陷/损伤进行高效准确的无损表征尤为重要。由于陶瓷基复合材料复杂的制备成型工艺及多相复合引起的高度非均质和各向异性,导致传统基于整体均质化假设的无损检测技术面临诸多挑战。本文结合陶瓷基复合材料在航空发动机领域的应用情况,分析了其在制备、加工及服役等阶段的典型缺陷/损伤类型及特征,重点回顾了近年来陶瓷基复合材料无损表征技术的研究进展及应用情况,总结了现有无损表征技术面临的主要挑战,并对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 航空发动机 热端部件 陶瓷基复合材料 无损表征 研究进展

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基于信号响应分析模型的金属结构损伤导波检出概率

12

作者 王莉 杨宇 +3 位作者 刘国强 王霞光 李嘉欣 任一鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期32-41,186,共11页

飞机结构损伤导波在线监测技术作为一种新颖的无损检测手段,为了真正实现该技术在结构运营维护过程中的视情维护,必须明确其结构损伤检出概率(probability of detection,POD),以指导结构检查维修方案的制定。提出了一种基于信号响应分... 飞机结构损伤导波在线监测技术作为一种新颖的无损检测手段,为了真正实现该技术在结构运营维护过程中的视情维护,必须明确其结构损伤检出概率(probability of detection,POD),以指导结构检查维修方案的制定。提出了一种基于信号响应分析模型的结构损伤导波POD计算方法,该方法通过构建在线导波监测信号的损伤指数与裂纹长度间的对应关系,得到结构损伤POD的统计计算模型,并分析了拟合参数的不确定性对计算模型的影响,构建了不同置信度下的导波POD计算模型。通过开展金属开孔和搭接结构疲劳裂纹导波监测试验,验证了该方法的有效性。试验结果表明,损伤指数类型、对应关系拟合函数和传感器监测方案均对结构损伤导波POD具有影响,且在95%置信度90%POD下金属开孔和搭接结构的可检裂纹长度分别约为2.6 mm和9.5 mm。 展开更多

关键词 结构健康监测 导波 检出概率(POD) 金属 疲劳裂纹

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大气环境下高温结构极端热载荷生成方法

13

作者 王彬文 张仡 +2 位作者 秦强 陈宏 吴敬涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期979-986,共8页

针对高超声速飞行器在地面试验中的严酷气动热载荷模拟难题,提出了一种基于石墨的大气环境下高温结构极端热载荷生成方法。形成了一种石墨加热元件热应力减缓设计方法,确保了大功率加热时的石墨加热元件完整性;构建了一种基于双层气膜... 针对高超声速飞行器在地面试验中的严酷气动热载荷模拟难题,提出了一种基于石墨的大气环境下高温结构极端热载荷生成方法。形成了一种石墨加热元件热应力减缓设计方法,确保了大功率加热时的石墨加热元件完整性;构建了一种基于双层气膜冷却的石墨封闭透波工作环境营造方法,避免了石墨加热元件在高温下接触氧气从而发生剧烈氧化,实现了大气环境中大热流载荷施加;基于前述方法研制了模块化石墨超高温加热装置,并针对C/SiC试验件开展了大气环境下加热能力试验测试。研究表明,超高温石墨加热装置具备大气环境中超高温加热能力,最大辐射热流达到了1.38 MW/m^(2),试验件热面温度达到了1 800℃级,升温速率达到了40.3℃/s,为高超声速飞行器结构热试验提供了技术条件。 展开更多

关键词 热试验 大气环境 热载荷生成 石墨加热 快速升温

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考虑磨损演化的铰链式襟翼机构动力学仿真研究

14

作者 冯蕴雯 唐家强 +2 位作者 薛小锋 李帅 陈先民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期222-231,共10页

不同卡位的襟翼气动载荷差别很大,使得轴承在不同襟翼偏角下所承受载荷也存在明显差异,这导致在不同角度位置的轴承磨损深度不一致。因此,引入均匀磨损深度的方法难以适用于襟翼的动力学特性分析。为解决这一问题,提出了一种基于最小二... 不同卡位的襟翼气动载荷差别很大,使得轴承在不同襟翼偏角下所承受载荷也存在明显差异,这导致在不同角度位置的轴承磨损深度不一致。因此,引入均匀磨损深度的方法难以适用于襟翼的动力学特性分析。为解决这一问题,提出了一种基于最小二乘法的动力学建模方法。根据襟翼翼面的连接特点利用C-B法对其进行柔性化,并采用RBE2单元建立刚柔耦合动力学模型。联合UAMP、DISP、UMESHMOTION子程序进行磨损演化仿真,获取铰链轴承的非均匀磨损数据,同时通过最小二乘拟合建立磨损深度和襟翼偏角角度以及摩擦因数的映射关系。将该映射关系以铰链轴承中心点的偏移量和轴承摩擦因数的方式更新刚柔耦合动力学模型,以获取在磨损影响下的襟翼机构动力学响应,验证了方法的适用性和有效性。结果表明,随着磨损的进行,襟翼内外侧轴承转轴同轴度逐渐降低,内外侧驱动力矩随之增加,增加幅度最大为15.08%。该方法可为襟翼机构的设计及轴承选型提供一定支持。 展开更多

关键词 襟翼机构 动力学 刚柔耦合 磨损演化 最小二乘

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钛合金连接结构振动疲劳对比试验与寿命预计

15

作者 何石 刘小川 +2 位作者 刘海涵 李凯翔 白春玉 《航空工程进展》 CSCD 2024年第6期235-243,共9页

飞机中大量的机械连接结构存在振动疲劳问题,振动疲劳性能评估是结构服役定寿、安全性设计及评定的关键。为了研究典型钛合金连接结构振动疲劳性能,基于TC4钛合金薄板设计不同支撑形状及不同铆钉间距的典型连接结构,搭建振动疲劳试验系... 飞机中大量的机械连接结构存在振动疲劳问题,振动疲劳性能评估是结构服役定寿、安全性设计及评定的关键。为了研究典型钛合金连接结构振动疲劳性能,基于TC4钛合金薄板设计不同支撑形状及不同铆钉间距的典型连接结构,搭建振动疲劳试验系统,通过试验对比不同连接结构在窄带随机载荷下的振动疲劳性能;引入应力严重系数与疲劳缺口系数,提出基于随机振动Srms-N曲线的连接结构振动疲劳寿命预计方法。结果表明:在相近振动应力水平下,T形支撑形式的连接结构其振动疲劳性能优于U形支撑形式;在保证连接强度的前提下,适当增大铆钉间距能提升连接结构抗振动疲劳性能;引入应力严重系数与疲劳缺口系数后,连接结构振动疲劳寿命的预计精度大幅提升,预计寿命与试验结果相差在30%以内。 展开更多

关键词 钛合金 连接结构 振动疲劳 寿命预计

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对转螺旋桨气动噪声试验系统设计与试验研究

16

作者 曹琦 卫凯 +2 位作者 聂彦平 燕群 陈永辉 《航空工程进展》 CSCD 2024年第5期148-154,共7页

风洞内对转螺旋桨气动噪声试验存在时间协调难、成本高的问题,依托地面声学环境,研制能够模拟对转螺旋桨地面开车状态的对转螺旋桨气动噪声试验系统。对某穿孔结构的对转螺旋桨和基准桨开展气动噪声试验,对设计的试验系统进行验证,并对... 风洞内对转螺旋桨气动噪声试验存在时间协调难、成本高的问题,依托地面声学环境,研制能够模拟对转螺旋桨地面开车状态的对转螺旋桨气动噪声试验系统。对某穿孔结构的对转螺旋桨和基准桨开展气动噪声试验,对设计的试验系统进行验证,并对穿孔结构对转螺旋桨的降噪效果进行评估。结果表明:在所测试的工况范围内,穿孔结构对转螺旋桨在保证气动性能的前提下能够有效降低噪声;在对飞机舱内影响最显著的90°指向角处,二阶通过频率处降噪量达到5 dB。本文设计的气动噪声试验系统,能够为对转螺旋桨气动噪声评估和降噪设计提供帮助。 展开更多

关键词 对转螺旋桨 气动噪声 穿孔结构 远场噪声 降噪设计

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高温环境下烧蚀热防护结构隔热性能测试方法

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作者 张婕 吴敬涛 +3 位作者 刘宁夫 陈宏 李昕昕 高哲 《装备环境工程》 CAS 2024年第10期62-69,共8页

目的建立高精度的烧蚀热防护结构隔热性能测试方法。方法分析烧蚀热防护结构地面热试验特点,设计烧蚀热防护结构隔热性能试验方案,提出考虑地面热损失的高精度热载荷模拟方法。采用自研模块化石英灯加热器作为加热装置,设计可重复使用... 目的建立高精度的烧蚀热防护结构隔热性能测试方法。方法分析烧蚀热防护结构地面热试验特点,设计烧蚀热防护结构隔热性能试验方案,提出考虑地面热损失的高精度热载荷模拟方法。采用自研模块化石英灯加热器作为加热装置,设计可重复使用夹具封装试验件和热流计,建立烧蚀热防护结构隔热性能测试装置。结果成功完成了典型烧蚀热防护结构隔热性能考核试验,获得了结构在瞬态和稳态热流条件下的背温数据,试验装置运行稳定可靠,可有效消除热边界效应,保证热流长时测控。试验结果验证了试验边界条件模拟的可重复性、热场均匀性以及良好的控制精度。结论有效解决了烧蚀热防护结构受热后产生明火、浓烟而导致的高温环境模拟难题,为烧蚀热防护结构材料筛选及结构定尺寸设计提供了高精度测试方法。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 烧蚀热防护 隔热性能 辐射加热 温度 热流

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基于频域分析的机载液压驱动装置疲劳寿命预测方法研究

18

作者 刘继军 喻琴 李刚 《装备环境工程》 CAS 2024年第9期120-125,共6页

目的 采用时域雨流法和4种频域振动疲劳分析方法对机载液压驱动装置的危险部位进行寿命预测及频域方法适用性研究。方法 首先通过有限元随机振动分析得到该结构耳片危险区域的应力PSD,计算的谱宽系数都集中在0.3~0.35,是窄带和宽带分界... 目的 采用时域雨流法和4种频域振动疲劳分析方法对机载液压驱动装置的危险部位进行寿命预测及频域方法适用性研究。方法 首先通过有限元随机振动分析得到该结构耳片危险区域的应力PSD,计算的谱宽系数都集中在0.3~0.35,是窄带和宽带分界区域。然后运用4种典型的载荷谱估计模型,即三区间法、基于Dirlik雨流幅值经验模型、用于窄带过程的Rayleigh分布模型、Weibull分布模型,得到危险位置的疲劳寿命安全系数。接着将应力PSD映射为应力-时间序列,并基于雨流计数法得到疲劳寿命安全系数。最后以时域疲劳预测结果基准,对4种频域方法的适用性进行讨论。结果 预测结果显示,Dirlik方法预测的9个安全系数最为可靠,Rayleigh法结果一般,三区间法和Weibull法最差。结论 在窄带和宽带分界区域的谱宽系数,建议采用Dirlik方法,不建议采用三区间法和Weibull法。 展开更多

关键词 驱动装置 谱宽系数 三区间法 WEIBULL分布 Dirlik模型 雨流计数法

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多网格下解析法计算石英灯辐射热流对比研究

19

作者 张肖肖 姚迟森 吴敬涛 《航空科学技术》 2024年第10期67-75,共9页

石英灯阵列辐射热流分布是热强度试验加热方案合理性评估的直接依据。针对石英灯灯丝半圆柱面多网格划分下的辐射热流计算,本文提出了适用于多网格划分的解析计算方法,分析了不同网格数量对热流分布的影响,对比有限元软件热流计算结果,... 石英灯阵列辐射热流分布是热强度试验加热方案合理性评估的直接依据。针对石英灯灯丝半圆柱面多网格划分下的辐射热流计算,本文提出了适用于多网格划分的解析计算方法,分析了不同网格数量对热流分布的影响,对比有限元软件热流计算结果,确定了灯丝对外辐射总能量差异是解析法与有限元热流计算结果差异的主要原因,据此建立了有限元模型的灯丝温度调整方法,调整后二者计算结果的一致性得到大幅改善,进而验证了该解析计算方法的正确性,将该方法计算的热流密度值作为热流载荷边界施加于有限元分析模型中能够显著降低辐射传热计算规模,实现大尺度结构与大规模石英灯阵列辐射传热下结构温度响应的快速计算。 展开更多

关键词 多网格 解析法 辐射热流 有限元法 石英灯

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基于导波和知识迁移的结构损伤识别方法研究 被引量：1

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作者 李嘉欣 吕帅帅 +3 位作者 杨宇 张腾飞 张桂刚 李泊言 《航空科学技术》 2023年第5期54-60,共7页

基于导波的损伤诊断方法在航空结构健康监测领域具有较好的工程应用前景,但由于使用环境和结构形式复杂、结构损伤识别阈值依靠先验知识确定,在提高损伤诊断准确性和可靠性方面还面临巨大挑战。人工智能方法可以降低对先验知识的依赖,... 基于导波的损伤诊断方法在航空结构健康监测领域具有较好的工程应用前景,但由于使用环境和结构形式复杂、结构损伤识别阈值依靠先验知识确定,在提高损伤诊断准确性和可靠性方面还面临巨大挑战。人工智能方法可以降低对先验知识的依赖,但是需要大量的试验数据,实际工程中无法承受。因此,本文提出一种利用模拟物理损伤产生大量数据,再结合少量真实损伤数据进行结构损伤识别的研究思路,并以迁移学习算法为基础架构,设计了适用于实际工程应用的结构损伤识别模型PRED_RF。试验结果分析表明,在有限数据的情况下,PRED_RF模型的损伤识别效果明显优于其他传统机器学习和深度学习模型,结构损伤识别准确率达到了94.48%。 展开更多

关键词 导波 损伤识别 迁移学习 小样本

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