目视检测在民用飞机全尺寸结构疲劳试验中的应用

针对目视检测在民用飞机全尺寸结构疲劳试验中的应用,以实际检测为例,介绍了快捷直观、有效可靠的目视检测技巧,以利同行进一步提高目视检测的效率和可靠性。

大尺寸结构振动试验系统浅析

研究总结了大尺寸结构振动试验系统现状与振动试验方法,解决随着振动试件尺寸的增大而出现的振动试验加载安装尺寸不足和单台振动台推力不足等问题。对国内外主要可靠性试验室针对大尺寸振动试验采取的方法和技术进行了研究和总结,分析与比较不同技术和方法对于解决问题的优劣,并介绍了采用不同方法进行大尺寸结构试件振动试验案例。总结并介绍了大尺寸结构产品振动试验系统,并对未来大尺寸结构产品振动试验系统的发展进行了展望。

一种基于离散实镜像理论的修正物理光学法在金属平行板内嵌电大尺寸结构中的应用

传统的物理光学法(PO)能够方便高效地处理开放空间中电大尺寸结构的电磁散射问题,并且通常能获得较好的精度。然而,对于电大尺寸结构内嵌在金属平行板之间的这种特殊问题,传统的PO方法不再适用,而采用全波分析方法来处理往往需要消耗巨大的计算资源。该文在离散实镜像理论的基础上,提出了一种修正的物理光学法(DRMI-PO),基本思想是先将金属平行板间的激励电磁流展开为傅里叶级数,再对级数的每一项分别应用2维物理光学法求解场,最后把所有求得的场解作线性组合。与多层快速多极子(MLFMA)的全波方法相比,DRMI-PO在解决该类特殊结构的电磁仿真问题时能在保证足够高精度的同时大幅度提高计算效率;作为应用实例,对两种不同极化方式的太赫兹波段扇形波束扫描天线分别进行了DRMI-PO数值仿真与实验测试,结果表明仿真和实验得出的天线方向图吻合较好,从而证实了DRMI-PO方法的有效性。

碳纤维复合材料在航天大尺寸结构中的应用

从碳纤维复合材料的概念、分类及性能入手,重点介绍了碳纤维复合材料在航天大尺寸构件中的应用情况,特别是在运载火箭、导弹和人造卫星等产品中的应用情况,并根据国内外的研究现状,对我国碳纤维复合材料在航天领域应用中存在的一些问题进行了分析,对碳纤维复合材料未来在航天领域的应用前景进行了展望:

民机全尺寸结构疲劳试验支持夹具设计研究

民机的结构设计必须按照耐久性/损伤容限要求进行,因其分析方法不像静强度那样成熟,适航当局在进行符合性审查时,特别注重全尺寸结构的疲劳和损伤容限试验。在部件试验中,因各部件试验可同时独立进行、载荷谱全面、加载点少及进度快,因此广泛用于民机研制过程中。部件疲劳试验的支持夹具提供与原结构相当的支持刚度。文章通过对某飞机襟翼子翼疲劳试验支持夹具的设计与分析,验证试验支持段可提供真实支持。研究表明,随着试验件与真实支持连接的静不定阶数增大,过渡段的设计趋于复杂。当支持夹具的设计过于复杂时,为保证结果准确有效,建议采用与试验件相连接的真实结构作为支持段。

大尺寸结构件检测方法研究及不确定度分析

现代制造业对大尺寸结构件的精度要求越来越高,本文以激光跟踪仪为工具,研究大尺寸结构件的检测方法,以飞机大型工装的检测为例,详细介绍了检测方法以及检测过程中的注意事项,并以对空间测量点进行不确定度分析,为大型部件的精密测量提供了基础。

大尺寸结构钢胀筒压溃吸能的研究

通过元组件矩阵试验,获取半锥角、壁厚以及定径长等不同结构参数的大尺寸结构钢胀筒压溃吸能的准静态压缩性能数据,分析各个因素对吸能效果的影响。分析结果表明:压溃载荷呈随半锥角增大先减小后增大的趋势,随壁厚增加单调递增并趋于缓和,但对定径长因素变化不敏感。采用ABAQUS/Standard建立压溃吸能结构的有限元模型并进行仿真计算,将计算结果与试验结果进行对比。仿真结果表明:有限元模拟与试验结果基本吻合。利用ABAQUS/Explicit建立胀筒结构的动态压缩模型,其结果与静态压缩曲线一致。

大尺寸结构板表面胶粘剂涂覆执行器设计

根据大尺寸结构板表面胶粘剂涂覆需求,设计了涂覆方案,对涂覆执行器内部流道进行了设计,建立了三维模型,并结合仿真分析对流道结构进行了优化,文章设计的涂覆执行器出口流速具有较高的均匀性,可用于结构板表面的自动化胶粘剂涂覆,取代手工工艺,提高生产效率与质量,对结构板制造具有积极意义。

工业内窥镜在全尺寸结构飞机疲劳试验中的应用

工业内窥镜在全尺寸结构飞机疲劳试验中,可用于检测飞机结构中人眼无法直接观察到的部位,通过物镜与液晶显示器的图像转换,达到间接目视检测的目的;检测人员可以在不需要拆卸或破坏构件的前提下,方便且迅速地观察及检测组装构件的内部表面结构或工作状态;并对裂纹长度进行测量等,从而有效地实施质量管理。

超大尺寸结构混凝土裂缝控制技术

水泥水化热产生的温度应力和混凝土收缩产生的收缩应力是混凝土出现早期裂缝的主要原因。针对超大尺寸结构混凝土在施工过程中水化热高,收缩应力大,容易开裂的特点,以某地铁工程为例,对大体积混凝土裂缝控制技术进行研究。通过优化防水构造设计方案、优化混凝土配合比,并采取跳仓法施工技术及设置后浇带、采用新型止水带等措施,提高混凝土初期抗裂性能,降低混凝土收缩变形,减少变形缝出现渗漏问题。

大尺寸结构件变形测量方法研究与不确定度评定

大尺寸结构件变形的准确测量是保障其加工精度的重要手段。本文采用结构光扫描方式对大尺寸结构件表面进行扫描,通过点云数据处理分析评价平面度指标,并采用坐标测量方式进行试验验证。试验表明:两种方法的测得值具有一致性。同时,基于坐标点数据,进行大尺寸结构件表面平面度的不确定度分析。结果表明:采用高精度坐标测量机测量大尺寸结构件(尺寸达到1000mm)平面度的测量不确定度优于0.01mm。

环境湿度影响下大尺寸结构预应力损失及挠度变化的多场多尺度分析

预应力结构作为桥隧结构的主要构件常服役于高湿或变湿环境,为了研究预应力梁在不同环境湿度下的长期变形发展及长期预应力损失,基于DuCOM-COM3多场多尺度有限元计算程序对不同环境湿度下的预应力混凝土结构进行了有限元分析,并与试验结果进行对比,结果表明:混凝土梁的预应力损失受到环境湿度的影响,环境湿度增大有利于减小构件的长期变形从而减缓预应力结构的预应力损失与长期挠度。这表明基于多尺度微观孔隙结构的材料本构可以考虑孔隙结构的微观变形,通过计算混凝土材料内部的微观行为和水分传输可以得到混凝土结构的力学性能。通过对比试验与计算证明了混凝土结构的多场多尺度分析能分析变化的环境对预应力混凝土结构的长期性能的影响。通过水-热-力学耦合的多场多尺度分析机理,模拟环境湿度为40%、60%以及80%情况下的预应力混凝土梁的预应力损失与长期挠度情况。得出环境湿度大小与收缩、徐变以及长期变形、预应力损失情况之间的关系。

大尺寸壁板结构的高声强噪声试验系统研究

为获取某飞机壁板在高声强噪声激励下的疲劳寿命,本文提出了一种适用于大尺寸壁板结构的噪声试验方法。本方法结合大尺寸壁板试验工件的特点,设计了具有较小矩形截面积的气流通道,既能实现大尺寸壁板试验工件的安装,又能实现高声强噪声激励的施加;并采用了工作段两侧面同时固定试验工件的方案,有效的缩短试验周期,提高试验效率。研究结果表明:与现有技术相比较,本文提出的高声强噪声试验系统适用于大尺寸壁板结构的高声强噪声试验系统,能够有效考核大尺寸壁板结构耐受高声强噪声的能力,且造价较低,对工程实际应用一定实践价值。

采煤机摇臂浮动油封结构尺寸影响分析

介绍了采煤机摇臂浮动油封结构形式,对浮动油封使用处的结构进行分析,确定影响其结构尺寸的因素;对结构尺寸链及加工进行控制,从而达到满足尺寸公差要求;通过设置于滚筒联接套上的孔对安装后的浮动油封进行测量复核,从而避免浮动油封频繁漏油。

大尺寸油纸绝缘结构多电压应力下空间电场特性

换流变压器油纸绝缘设计可靠性主要依靠仿真计算及简易等效模型下的电场实测校验,缺乏大尺寸复杂结构下电场实测验证,该文利用研发的基于Kerr电光效应的空间电场测量传感器,针对换流变压器阀侧出线大尺寸油纸绝缘模型,获得了直流电压、交流电压及极性反转电压下,模型不同油道内油中电场特性,试验结果表明:①正极性直流电压下,随着加压时间的延长,外侧油道的油中电场逐渐降低,内侧油道和中间油道的油中电场逐渐增加,稳态时内侧油道的电场强度比电容-电阻率(RC)模型计算值增大了2.04倍;负极性直流电压下,油道内电场特性与正极性电压下一致;②交流电压下,油中电场随加压时间基本保持不变,电场强度实测值与仿真值结果最大差异为4.08%;③极性反转电场下,极性反转时间越短,反转后油中电场越高,且不同油道内界面电荷积聚状态的不同会导致其油中电场过零点与外施电压过零点时刻不一致。该文提出了基于油纸界面电荷动态变化过程的油中电场分析方法,对直流电压及极性反转电压下油中电场及电荷特性进行了机理解释。

结构尺寸对液-液喷射器湍流混合性能的影响

建立了液-液喷射器的实验装置,并利用平面激光诱导荧光(planar laser induced fluorescence,PLIF)技术研究了喷射器不同结构尺寸对湍流混合性能的影响。对三种不同混合室直径/喷嘴直径的喷射器进行了研究,利用CCD相机获得了喷射器内二维时均浓度场图片,并通过图片处理获得了浓度场。在此基础上利用离析度(intensity of segregation,IOS)的概念得到了不同结构参数下混合长度的变化规律。结果表明:引流/射流比值越小,混合效果越好,完成混合所需要的距离越短;在低引流流量下,混合室入口直径/喷嘴直径比值越大,混合效果就越好,混合效果与射流流体的压力损失成正比。

基于同步辐射高能X射线的喷油器喷嘴内部几何结构及尺寸的测量

由于目前很难精确地对柴油喷油器喷嘴内部结构和尺寸进行直接测量,利用上海光源高能高通量同步辐射X射线,对喷油器进行X线层析扫描,获得了高精度的喷油器内部三维结构模型,并基于该模型实现了柴油机喷油器的喷孔孔径、喷孔间夹角、喷孔锥角以及喷孔上下倒角半径的测量。测量结果表明,用本文方法能够实现喷油器内部结构及尺寸的测量,且测量得到的各种尺寸参数具有较高的精度。

GIS结构尺寸对局部放电特高频信号的影响

由于气体绝缘组合电器(gas insulated substation,GIS)管道中局部放电激发的特高频信号以高次模分量为主,电磁波高次模态的截止频率取决于内导体和外壳的直径,因此GIS的结构尺寸将影响特高频信号的特征。首先通过改变220 kV GIS内导体的直径,运用仿真和试验研究GIS内导体的尺寸对局部放电信号的影响,分析信号幅值、持续时间频谱特征以及时频分布随着内导体尺寸改变的变化规律。然后分析了1 000 kV GIS中所测局部放电的特高频信号。发现当GIS尺寸变化,导致高次模截止频率降低时,局部放电信号的持续时间将变长,幅值衰减变缓,而且峰值将升高。GIS结构尺寸还影响局部放电信号频谱,由于高次模色散的影响,在高次模的截止频率处,信号频谱将出现显著的增长。

三维编织机锭子、轨道及锭槽结构尺寸的选择

分析了三维四步法编织机锭子运动的特点，提出了锭子与锭槽尺寸公差的选择原则；讨论了各种误差存在时，锭子可能窜入相邻轨道锭槽的情况，提出了防止锭子卡死或发生其它不良情况的结构措施，并举例进行了结构尺寸的选择。

采用波动法研究有限尺寸加肋L型板结构的振动特性

采用波动方法研究有限尺寸加肋L型板结构的振动及其抑制问题。将有限尺寸方钢平板处理成平板结构弯曲和面内运动与方钢结构的弯扭运动和轴向运动的耦合连续模型,利用波动方法分析有限尺寸加肋L型板结构任意位置的动力学响应。数值结果表明,与有限元方法相比,波动法不仅可以准确地计算有限尺寸方钢平板结构的低频振动响应,而且能有效地计算其中高频振动响应。方钢布设在两板连接处,提高其抗扭刚度可提高减振效果;方钢布设于源板沿长度方向的三分之二位置处或靠近连接处的接受板上,具有较优的减振效果。