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航空结构冲击动力学技术的发展与展望 被引量:36
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作者 刘小川 王彬文 +3 位作者 白春玉 惠旭龙 陈熠 张宇 《航空科学技术》 2020年第3期1-14,共14页
航空结构冲击动力学主要关注军民机服役或运营过程中可能遭遇的典型冲击问题。按冲击场景分,主要包括飞机正常着陆/非正常着陆、飞鸟与冰雹等离散源撞击、发动机包容性、战斗损伤或客舱内的最小风险炸弹位置等;从研究对象分,主要包括材... 航空结构冲击动力学主要关注军民机服役或运营过程中可能遭遇的典型冲击问题。按冲击场景分,主要包括飞机正常着陆/非正常着陆、飞鸟与冰雹等离散源撞击、发动机包容性、战斗损伤或客舱内的最小风险炸弹位置等;从研究对象分,主要包括材料级的动态力学性能、结构件级的能量耗散和动态响应、整机级的动态载荷与应力波传递等;从研究方法分,主要有理论建模方法、数值计算方法和试验研究方法等。航空结构冲击动力学专业主要研究结构在冲击载荷作用下的运动、变形和破坏规律,考虑这些载荷和结构耦合效应的动态响应分析方法,以及减缓或控制冲击损伤的设计方法,同时开发在实验室内再现这些冲击现象或验证结构设计的试验装置和试验方法。本文对结构冲击动力学航空科技重点实验室近年来的专业发展情况和主要研究工作进行总结,梳理了主要领域的研究热点,并展望了未来的发展重点。 展开更多
关键词 航空结构 冲击动力学 适坠性 起落架 离散源
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航空结构动力学研究的进展与展望 被引量:8
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作者 刘小川 马君峰 +4 位作者 白春玉 李凯翔 邹学锋 王彬文 张永杰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期409-436,共28页
飞机服役过程中,会经历地面滑行、空中机动等复杂的动态过程,飞机结构与系统在这些动态过程中将经受各类动态载荷的单独或联合作用,由此产生的结构动力学问题与飞机的服役安全和乘员的乘坐品质等直接相关,是航空工程中的关键技术难题。... 飞机服役过程中,会经历地面滑行、空中机动等复杂的动态过程,飞机结构与系统在这些动态过程中将经受各类动态载荷的单独或联合作用,由此产生的结构动力学问题与飞机的服役安全和乘员的乘坐品质等直接相关,是航空工程中的关键技术难题。本研究梳理了军用飞机结构完整性大纲和结构强度规范,以及运输类飞机适航规章中的结构动力学相关要求,给出了结构动力学在航空装备研制流程中的相互关系,并从载荷、结构、响应和控制的角度,对航空结构动力学研究的主要问题进行了分类。从振动疲劳寿命预计与舒适性评估、振动主被动控制、复杂与极端环境结构动力学等几个重点方面,对航空结构动力学研究现状进行了综述,并结合未来航空装备研制的需求和振动新兴前沿技术的发展方向,对航空结构动力学的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 飞机结构 结构动力学 动载荷 振动疲劳 振动控制 极端环境
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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
3
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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典型壁板结构爆炸冲击实验与仿真研究
4
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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典型航空器结构抗冰雹、仿真鸟弹冲击特性及其对比研究 被引量:4
5
作者 张宇 王彬文 +2 位作者 白春玉 刘小川 郭军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期307-314,共8页
为研究典型航空水平安定面和机翼前缘结构抗冰雹和仿真鸟弹冲击特性,通过D80空气炮系统开展相关试验,研究弹体速度和结构类型对抗冰雹、仿真鸟弹冲击特性的影响,并基于经验证的有限元模型,开展机翼前缘结构抗等动能冰雹、仿真鸟弹冲击... 为研究典型航空水平安定面和机翼前缘结构抗冰雹和仿真鸟弹冲击特性,通过D80空气炮系统开展相关试验,研究弹体速度和结构类型对抗冰雹、仿真鸟弹冲击特性的影响,并基于经验证的有限元模型,开展机翼前缘结构抗等动能冰雹、仿真鸟弹冲击对比研究。结果表明:随着弹动能的增加,撞击凹坑深度及塑性变形区域越大,且远远大于弹的直径;撞击后不同规格机翼前缘结构变形趋势一致,但前缘曲率越大,凹坑深度及塑性变形区域越大;在等动能弹冲击下,仿真鸟弹和冰雹在典型航空器结构上形成的凹坑形式及撞击力-时间曲线趋势是一致的,但仿真鸟弹撞击凹坑尺寸及撞击力载荷峰值更大。因此,同等条件下仿真鸟弹的威胁性更大,结构设计中需作为主要考虑因素。 展开更多
关键词 机翼前缘结构 水平安定面结构 冰雹冲击 仿真鸟弹 冲击特性
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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
6
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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舰载飞机起降装置动力学试验研究进展 被引量:6
7
作者 胡锐 刘小川 +2 位作者 白春玉 杨正权 陈熠 《航空科学技术》 2022年第1期10-19,共10页
舰载飞机起降阶段通常被认为是事故率最高的阶段,其特殊的起降环境导致舰载机起飞和拦阻着舰的过程相较于陆基飞机更加复杂,所涉及的动力学问题一直是国内外相关研究人员的研究热点。从舰载机起落架和拦阻钩等起降装置着手,重点对舰载... 舰载飞机起降阶段通常被认为是事故率最高的阶段,其特殊的起降环境导致舰载机起飞和拦阻着舰的过程相较于陆基飞机更加复杂,所涉及的动力学问题一直是国内外相关研究人员的研究热点。从舰载机起落架和拦阻钩等起降装置着手,重点对舰载机起落架动力学试验、拦阻钩动力学试验以及全机落震试验进行了综述,详细地论述了舰载飞机起降过程涉及到的关键动力学试验问题及其研究现状。最后,对舰载飞机起降装置动力学试验研究的发展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 起降装置 起落架 拦阻钩 舰载飞机 动力学试验
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航空铆钉动态加载失效实验 被引量:16
8
作者 解江 白春玉 +3 位作者 舒挽 惠旭龙 刘小川 牟浩蕾 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期879-886,共8页
为研究航空铆钉连接元件在动态加载下的失效模式,依托高速液压伺服材料试验机,通过特殊设计的实验夹具,进行了6类航空铆钉在不同加载速度和不同加载模式下的动态失效实验,获得了铆钉元件在纯拉伸加载、纯剪切加载、30°拉-剪耦合加... 为研究航空铆钉连接元件在动态加载下的失效模式,依托高速液压伺服材料试验机,通过特殊设计的实验夹具,进行了6类航空铆钉在不同加载速度和不同加载模式下的动态失效实验,获得了铆钉元件在纯拉伸加载、纯剪切加载、30°拉-剪耦合加载和60°拉-剪耦合加载状态下的失效实验数据。实验结果表明,铆钉元件的失效模式和失效载荷与加载速度、载荷的作用形式密切相关,并基于实验结果拟合得到铆钉元件的失效本构参数,获得了可表征铆钉在一般情形下失效的本构方程。 展开更多
关键词 动态失效 高速液压伺服试验机 铆钉 本构方程
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航空材料的冲击疲劳问题研究进展与展望 被引量:13
9
作者 郭玉佩 王彬文 +2 位作者 杨强 白春玉 刘小川 《航空工程进展》 CSCD 2020年第5期609-617,共9页
材料的冲击疲劳问题在航空工程中大量存在,舰载机的弹射起飞、拦阻着舰都是典型的冲击疲劳问题。本文梳理了冲击疲劳概念的早期发展历程,综述了自2000年以来冲击疲劳领域的主要研究进展,包括材料冲击疲劳性能的主要影响因素、材料冲击... 材料的冲击疲劳问题在航空工程中大量存在,舰载机的弹射起飞、拦阻着舰都是典型的冲击疲劳问题。本文梳理了冲击疲劳概念的早期发展历程,综述了自2000年以来冲击疲劳领域的主要研究进展,包括材料冲击疲劳性能的主要影响因素、材料冲击疲劳试验方法、冲击疲劳的损伤表征和寿命预计以及冲击疲劳问题的数值计算方法等,指出材料的微观结构、边界条件、使用环境、冲击载荷类型等对冲击疲劳性能有显著影响。总结了航空工程中冲击疲劳问题面临的主要挑战,并结合未来工程结构设计的需求,展望了航空领域冲击疲劳技术的未来发展方向。 展开更多
关键词 冲击疲劳 航空材料 裂纹 微观机制 试验 数值仿真
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基于ALE,CEL和SPH方法的球形破片高速冲击充液结构对比研究 被引量:8
10
作者 张宇 王彬文 刘小川 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期824-831,共8页
为研究ALE,CEL和SPH方法在高速冲击流固耦合动力学数值分析中的差异性,开展球形破片高速冲击充液结构数值模拟研究。建立经文献资料验证的ALE,CEL和SPH三种动力学模型,研究了流体压力变化、形成的空腔尺寸、破片速度衰减变化和充液结构... 为研究ALE,CEL和SPH方法在高速冲击流固耦合动力学数值分析中的差异性,开展球形破片高速冲击充液结构数值模拟研究。建立经文献资料验证的ALE,CEL和SPH三种动力学模型,研究了流体压力变化、形成的空腔尺寸、破片速度衰减变化和充液结构变形等模拟精度,并分析相应的计算成本。结果表明,ALE,CEL和SPH三种方法均能有效模拟破片高速冲击充液结构的流固耦合动力学过程;ALE方法预测的空腔尺寸精度较高;CEL方法预测的流体压力、破片速度衰减和充液结构变形精度较高;SPH方法预测的空腔尺寸、破片速度衰减精度较高;当网格尺寸一致时,SPH方法计算时长约为ALE和CEL方法的两倍,但SPH方法前后处理更加简便。 展开更多
关键词 流固耦合 冲击动力学 ALE方法 CEL方法 SPH方法 数值模拟
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结构冲击畸变问题的直接相似方法研究 被引量:7
11
作者 王帅 徐绯 +4 位作者 代震 刘小川 李肖成 杨磊峰 惠旭龙 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期774-786,共13页
结构受冲击时由不同材料引起比例模型与全尺寸原型的畸变,通常通过修正比例模型的速度或密度进行补偿.然而传统的修正方法,存在需预先测试结构响应、依赖特殊本构方程、不能反映动态过程的缺陷,因而限制了相似理论在比例模型试验中的直... 结构受冲击时由不同材料引起比例模型与全尺寸原型的畸变,通常通过修正比例模型的速度或密度进行补偿.然而传统的修正方法,存在需预先测试结构响应、依赖特殊本构方程、不能反映动态过程的缺陷,因而限制了相似理论在比例模型试验中的直接应用.本文提出了一种不同材料畸变问题的直接相似方法.它通过建立应变率区间上比例模型预测的流动屈服应力与原型流动屈服应力的最佳逼近关系,直接获得了修正速度或修正密度的比例因子,完成了比例模型与原型的动态相似关系.基于Norton-Hoff,Cowper-Symonds,Johnson-Cook三种经典的本构模型,研究了材料应变率敏感性特征参数、参考应变率、屈服应力、密度在动态相似关系中的作用.并通过受质量冲击的折板结构算例,验证了直接相似方法的有效性.分析表明,本文提出的直接相似方法不需要预先测试结构的响应,不依赖特殊的本构方程、强调动态相似特性,具有直接、高效、通用的特点.此外,动态相似关系的最佳逼近效果,受材料应变率敏感性特征参数控制,屈服应力、密度和参考应变率影响不大;当比例模型应变率敏感性特征参数与原型相近,可获得最佳逼近. 展开更多
关键词 相似 缩比 应变率敏感性 不同材料 冲击
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金属材料与结构冲击疲劳问题研究综述 被引量:12
12
作者 杨素淞 白春玉 +2 位作者 杨强 胡伟平 詹志新 《航空科学技术》 2021年第2期1-13,共13页
航空、航海、枪械及石油开采等领域的一些金属结构件,常常会承受多次冲击载荷,形成冲击疲劳失效。材料与结构在冲击疲劳载荷下的失效特性往往不同于常规疲劳失效,不能沿用常规疲劳试验测试与寿命分析方法进行冲击疲劳性能测试与寿命预... 航空、航海、枪械及石油开采等领域的一些金属结构件,常常会承受多次冲击载荷,形成冲击疲劳失效。材料与结构在冲击疲劳载荷下的失效特性往往不同于常规疲劳失效,不能沿用常规疲劳试验测试与寿命分析方法进行冲击疲劳性能测试与寿命预估。为了充分认识和了解目前关于金属材料的冲击疲劳特性,以及冲击疲劳试验测试方法和理论分析方法,本文综述了国内外关于金属材料冲击疲劳的研究进展,概述了冲击疲劳试验测试设备及方法、影响材料冲击疲劳性能的主要因素,以及金属材料冲击疲劳寿命的预估方法。 展开更多
关键词 冲击疲劳 金属材料 疲劳寿命 试验测试 寿命预估
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毫米级球状沙尘颗粒连续冲击损伤的力学模型与数值模拟研究
13
作者 游文俊 王计真 +2 位作者 杨强 詹志新 胡伟平 《航空科学技术》 2023年第1期84-96,共13页
在服役环境中,航空发动机叶片易受到沙尘颗粒的连续冲击作用,产生凹陷、撕裂、微裂纹等损伤,从而影响其高周疲劳性能。为保证航空发动机的结构完整性和安全可靠性,有必要深入分析沙尘颗粒连续冲击对叶片造成的影响。本文基于损伤力学理... 在服役环境中,航空发动机叶片易受到沙尘颗粒的连续冲击作用,产生凹陷、撕裂、微裂纹等损伤,从而影响其高周疲劳性能。为保证航空发动机的结构完整性和安全可靠性,有必要深入分析沙尘颗粒连续冲击对叶片造成的影响。本文基于损伤力学理论,开展了毫米级球状沙尘颗粒连续冲击损伤的力学模型与数值模拟研究。首先,推导了损伤耦合的J-C本构模型和连续冲击损伤模型,给出了材料参数的标定方法。其次,基于ABAQUS平台,编写Vufield子程序和Python脚本,实现了连续冲击损伤的数值计算。通过将计算结果与文献中的试验数据进行对比,验证了该方法的有效性。最后,分别进行单个和多个沙粒连续冲击的数值模拟,分析了冲击变形、残余应力和冲击损伤的变化规律。单个沙粒连续冲击叶片的计算结果表明,冲击凹坑深度、冲击残余应力的影响跨度及最大冲击损伤随冲击速度、沙粒尺寸和冲击次数的增大而增大。针对两种不同的随机冲击方式,多个沙粒连续冲击叶片的计算结果表明,沙粒个数越多,最大冲击凹坑深度越深,冲击损伤主要发生在沙粒与叶片接触部位,冲击损伤随冲击次数变化呈阶段性突增。 展开更多
关键词 连续冲击 损伤 力学模型 数值模拟 二次开发
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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
14
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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eVTOL飞行器适坠性研究进展与展望
15
作者 刘小川 惠旭龙 +3 位作者 白春玉 李肖成 张欣玥 韩鹤朝 《航空科学技术》 2025年第2期1-28,共28页
电动垂直起降飞行器(eVTOL)作为低空经济领域的新兴装备,具有广阔的应用前景和市场需求,但其安全性尚未得到充分验证和评估,尤其是在紧急情况下的适坠性和乘员保护方面。适坠性是复杂的非线性冲击动力学问题,适航标准和咨询通告等法规... 电动垂直起降飞行器(eVTOL)作为低空经济领域的新兴装备,具有广阔的应用前景和市场需求,但其安全性尚未得到充分验证和评估,尤其是在紧急情况下的适坠性和乘员保护方面。适坠性是复杂的非线性冲击动力学问题,适航标准和咨询通告等法规政策对飞机适坠性作出了明确规定,要求通过合理的设计确保乘客安全,具体涉及机体的坠撞变形与结构吸能、乘员座椅系统的复杂约束与保护措施、起落架系统的吸能设计与承载等多个方面,相关的设计需要通过试验方法或经验证的分析方法进行评估。本文针对eVTOL适坠性研究中的几个关键问题,如适航要求和验证方法、结构适坠性设计、乘员座椅系统坠撞试验与分析、电池系统坠撞试验与分析以及机体结构坠撞试验与分析等近年来的研究情况进行了分析,总结了主要研究进展,并分析了当前研究面临的主要挑战,期望为eVTOL适坠性设计与评估提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 eVTOL 适坠性 适航要求 坠撞试验 仿真分析 积木式验证
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装甲车座椅抗地雷爆炸冲击模拟试验方法研究 被引量:3
16
作者 任佳 刘小川 +1 位作者 杨建波 刘继军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2535-2543,I0015,I0016,共11页
针对装甲车辆防雷座椅在研发/设计优化和定型量产等阶段的性能测试需求和爆轰波的波形特点,提出了此类座椅的抗爆炸冲击试验模拟方法,并搭建了试验装置和测试系统;解决了座椅抗爆炸冲击试验过程中的爆炸冲击波形模拟、安装连接方式设计... 针对装甲车辆防雷座椅在研发/设计优化和定型量产等阶段的性能测试需求和爆轰波的波形特点,提出了此类座椅的抗爆炸冲击试验模拟方法,并搭建了试验装置和测试系统;解决了座椅抗爆炸冲击试验过程中的爆炸冲击波形模拟、安装连接方式设计、测试验证方案确定等技术问题;通过多型号防雷座椅试验对该方法及试验装置进行验证,并以某型试验的结果为例,对测试结果进行详细分析与说明。结果表明,该试验模拟方法可行,构建的试验系统稳定、可靠,可用于防雷座椅抗爆炸冲击性能的测试,进而通过测试数据分析给出了座椅系统的缓冲性能和乘员的脊柱损伤程度测试方法。 展开更多
关键词 防雷座椅 爆炸冲击 模拟试验 装置设计 波形发生器
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阻力伞锁滚柱梁冲击失效分析 被引量:3
17
作者 刘继军 郭军 +1 位作者 刘小川 周俊明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期202-206,共5页
滚柱梁是阻力伞锁传力路径上的主承力件之一。某型阻力伞锁滑车试验过程中,滚柱梁失效导致开伞失败,故障分析认为滚柱梁失效模式为冲击剪切失效。对滚柱梁冲击剪切失效机理进行了分析,认为阻力伞锁运动机构在牵引伞初始冲量作用下获得... 滚柱梁是阻力伞锁传力路径上的主承力件之一。某型阻力伞锁滑车试验过程中,滚柱梁失效导致开伞失败,故障分析认为滚柱梁失效模式为冲击剪切失效。对滚柱梁冲击剪切失效机理进行了分析,认为阻力伞锁运动机构在牵引伞初始冲量作用下获得初始冲击速度,并与滚柱梁发生碰撞-接触-挤压,该过程导致滚柱梁剪切失效。通过建立阻力伞锁运动机构的动力学模型,获得了初始冲击速度和运动机构等效质量,并将滚柱梁模型化为在均匀冲击载荷作用下的两端固支圆截面梁。应用刚塑性材料模型,考虑剪切失效厚度系数和弯曲-剪切共同作用,进行剪切失效分析,推导得到临界失效冲击速度,解释了滚柱梁失效机理。进一步讨论了套筒与滚柱梁质量比对滚柱梁失效的影响,为结构改进设计提出了建议。 展开更多
关键词 阻力伞锁 刚塑性 临界冲击速度 初等失效准则 剪切失效
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中性盐雾腐蚀对AA 6061-T6铝合金冲击疲劳寿命的影响研究 被引量:2
18
作者 杨强 高鹏 +5 位作者 何肖 仇振国 刘新 韩康宁 白春玉 朱亚新 《航空科学技术》 2021年第12期107-114,共8页
航空铝合金材料在实际应用中经常受到环境腐蚀与重复冲击载荷的联合作用,出现腐蚀损伤并引发冲击疲劳破坏。本文通过盐雾腐蚀试验、落锤冲击试验、SEM扫描表征等方法,研究了在不同盐雾腐蚀时长下AA 6061-T6铝合金的腐蚀损伤,以及不同冲... 航空铝合金材料在实际应用中经常受到环境腐蚀与重复冲击载荷的联合作用,出现腐蚀损伤并引发冲击疲劳破坏。本文通过盐雾腐蚀试验、落锤冲击试验、SEM扫描表征等方法,研究了在不同盐雾腐蚀时长下AA 6061-T6铝合金的腐蚀损伤,以及不同冲击能量对AA 6061-T6铝合金缺口三点弯曲试样的冲击疲劳寿命的影响,并探讨了盐雾腐蚀对材料的冲击损伤机理的影响。试验结果显示,试样U形缺口处的损伤程度随着盐雾腐蚀时长的增加而加剧,腐蚀时间越久,点蚀坑越深,并伴随生成大量的腐蚀微裂纹;随着冲击能量增加,缺口三点弯曲试样的冲击疲劳寿命呈明显降低的趋势,并且不同轧制方向的AA 6061-T6铝合金试样的冲击疲劳寿命具有显著差异;盐雾腐蚀48h试样的冲击疲劳寿命略高于未腐蚀试样的寿命,呈现寿命反常现象,但随着盐雾腐蚀时间继续增加,试样的冲击疲劳寿命又逐渐下降。 展开更多
关键词 中性盐雾腐蚀 冲击 疲劳寿命 损伤机理
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面向弹射/拦阻过程的机载系统抗冲击试验方法 被引量:1
19
作者 李霄 刘小川 +2 位作者 白春玉 杨正权 成竹 《航空科学技术》 2022年第1期83-90,共8页
相对于陆基飞机,舰载机苛刻的使用环境对起落架、拦阻钩等系统及其机载设备的强度设计提出了更为苛刻的要求。需要有更完善的试验验证手段,对机载系统在弹射、着舰与拦阻冲击载荷作用下的动强度设计进行评估,对系统的可靠性进行考核。... 相对于陆基飞机,舰载机苛刻的使用环境对起落架、拦阻钩等系统及其机载设备的强度设计提出了更为苛刻的要求。需要有更完善的试验验证手段,对机载系统在弹射、着舰与拦阻冲击载荷作用下的动强度设计进行评估,对系统的可靠性进行考核。依据现有规范和实测数据,从舰载机弹射/拦阻冲击环境和试验系统构建入手,研究了试验条件由来、试验方案实施和控制策略优化过程中的关键参数,可为机载设备弹射/拦阻冲击试验提供规范指导和理论支撑,为结构损伤容限设计、耐久性设计、检验周期指定提供重要参考依据。 展开更多
关键词 舰载机 弹射拦阻 冲击环境 机载系统 液压振动台
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作战飞机关键结构易损性评估方法研究进展与展望 被引量:6
20
作者 刘小川 张宇 《航空科学技术》 2021年第12期42-56,共15页
作战生存力是作战飞机的关键设计指标,分为敏感性和易损性两大研究领域。易损性侧重研究飞机被毁伤威胁命中之后的毁伤特性,常用的度量指标为命中条件下的杀伤概率或易损面积。结构平台是作战飞机功能的载体,结构易损性是飞机易损性的基... 作战生存力是作战飞机的关键设计指标,分为敏感性和易损性两大研究领域。易损性侧重研究飞机被毁伤威胁命中之后的毁伤特性,常用的度量指标为命中条件下的杀伤概率或易损面积。结构平台是作战飞机功能的载体,结构易损性是飞机易损性的基础,设计规范对结构易损性提出了明确的要求,试验和数值方法是结构易损性评估的主要手段。本文介绍了飞机结构易损性研究的流程,梳理了相关设计规范的要求和研究体系,归类了主要的毁伤威胁和杀伤模式,给出了结构易损性建模与关键结构确定方法,梳理了易损性评价准则和评估方法。总结了燃油箱和操纵面等关键结构在典型毁伤效应作用下的易损性评估方法,以及多毁伤效应耦合作用下的易损性评估方法。结合先进航空结构技术和新质毁伤技术的发展,对结构易损性评估方法的发展方向和重点进行了展望。 展开更多
关键词 作战飞机 生存力 易损性 关键结构 评估方法
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