民机典型机身框段垂直入水冲击特性研究

为了研究民机典型机身框段垂直入水冲击特性,采用入水冲击试验系统开展不同高度下的圆柱体入水冲击试验,研究其入水冲击响应;基于LS-DYNA任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法建立流体域均匀网格及局部加密网格模型,通过对比圆柱体入水冲击试验结果验证网格收敛性及流体域模型;基于验证的流体域模型及机身框段模型,研究机身框段在6.02 m/s速度下的入水冲击特性,并分析与刚性地面冲击特性的差异性以及不同入水冲击速度下的机身框段冲击响应特性。结果表明:ALE方法在结构入水冲击方面具有较高的模拟精度,且采用局部加密网格时可以极大减少流体域模型网格数量和入水冲击计算时间。机身框段入水冲击时的失效模式与刚性地面冲击时的失效模式较为一致,但机身框段结构整体变形程度减小,客舱地板横梁变形程度增大;机身框仍是吸能最多的部件,但水也吸收了大量的冲击能量,使得地板导轨处的加速度始终小于刚性地面冲击时的加速度;随着机身框段入水冲击速度的增大,机身框发生弯折和上翘的程度加剧。

数据驱动的机身对接过程仿真技术研究

针对传统机身对接仿真中理论模型偏差较大、有限元模型消耗时间长等问题,开展数据驱动的机身对接过程仿真技术研究。首先通过虚实融合技术,构建六自由度平台运动学模型和机身–调姿平台位姿转换模型,通过数据交互实现仿真数据实时传输从而驱动虚拟模型,利用测量数据和虚拟模型进行了机身对接仿真,确定了对接过程位姿参数,为调姿平台参数修正提供数据基础。之后为提升数据求解效率,根据求解机身变形的有限元模型,计算出变形量并转化成机身位置变化量,将机身姿态角和位置变化量作为输入输出值构建代理模型,并验证方法有效性。最后开发了机身对接过程仿真系统,以机身试验件的对接过程为例,验证了仿真系统的可行性。

飞机复合材料机身壁板装配技术分析与展望

复合材料以其优异的综合性能在航空航天领域得到了大量应用,其应用范围逐渐从次承力结构向主承力结构扩展,包括在机身结构的组成方面,传统的金属组装壁板逐渐被复合材料整体壁板所取代。由于复合材料壁板具有不同于传统金属材料壁板的装配工艺特点,因此对其装配方法和装配工艺提出了新的要求。针对圆筒状机身复合材料机身壁板的装配过程,分别介绍了复合材料机身壁板大尺寸测量技术、复合材料机身壁板装配定位调姿技术和复合材料机身壁板的先进制孔连接技术,系统总结了近年来国内外相关研究进展和应用情况,指出了飞机大尺寸复合材料结构装配技术未来的研究与应用方向。

背部进气布局飞机前机身模拟器设计方法研究与评估

为满足背部进气布局飞机的前机身-进气道-发动机自由射流试验的需求,设计前机身模拟器以模拟原始前机身对进气道内流场的影响。根据背部进气布局飞机的流动特点,设计两类前机身模拟器,在自由射流试验舱内模拟飞行高度10 km、飞行速度0.7Ma的3种飞行姿态的流场。通过对比子午面和进气道出口流场以及进气道出口平均参数,证明所设计的前机身模拟器可以在射流环境下模拟原始前机身的前机身效应,其中负攻角和侧滑角姿态下的前机身模拟器模拟效果较好,而正攻角姿态下的前机身模拟器模拟效果相对较差。

基于时间动态规划的机身冗余控制对接算法

为了提高中机身的对接精度,保证对接效率,减小支撑底板受力变形,提出了一种基于调姿时间动态规划的机身冗余控制对接算法。根据机身初始位姿以及机身对接精度要求计算机身目标位姿,以姿态调整量和调姿速度为约束条件计算调姿时间,规划调姿轨迹。通过调姿轨迹计算定位器各轴驱动量,控制电机联动实现中机身调姿对接。仿真实验结果表明,经过基于调姿时间动态规划的冗余控制对接,飞机机身调姿定位过程中支撑底板无受力变形,减小调姿时间的同时对接精度相对较高,满足机身对接同轴度要求。

机身气动特性CFD计算与风洞试验结果相关性分析

机身气动特性结果是直升机研制过程中重要的设计输入,目前主要通过风洞试验和CFD计算两种方法来获得,两种方法得到的机身气动特性结果存在一定的差异。首先对三种直升机机身模型的CFD计算与风洞试验结果进行了对比;之后分别采用增量法和比例法两种方法分析了两者的相关性。结果表明,在小角度时两者的差值基本不变,大角度时两者的比值基本一致。研究结果对提高CFD计算的可靠性和改进CFD计算结果修正方法有一定的作用。

基于机身壁板制孔离线编程系统设计及应用

为了提高机身壁板制孔的精度与工作效率和缩短生产制造周期,根据飞机机身壁板自动制孔需求,基于DELMIA二次开发技术,对机身壁板的自动制孔系统程序进行开发,按照制孔需求,通过对系统的操作完成对机身壁板的制孔工作,制孔质量满足需求,为未来大面积应用提供了理论基础。

S弯喷管与飞机后机身一体化构型红外辐射特性研究

为研究采用S弯喷管翼身融合飞行器的红外辐射特性,本文采用离散传递法计算了S弯喷管与翼身融合飞机后机身一体化构型的壁面、燃气和总红外辐射强度空间分布特征,实现了一体化构型不同部件的红外贡献度分解,获取了一体化构型的红外成像特征。结果表明:S弯喷管与飞机后机身一体化构型的红外辐射主要来自高温部件的壁面辐射,燃气辐射相对较小,总红外辐射分布特征和红外成像特征主要由壁面辐射决定;后机身部分影响了原有S弯喷管的红外辐射特性,总辐射峰值出现在了垂直探测面10°探测角,垂直探测面正负探测范围的积分非对称相对差值达到了56%;后甲板受到高温喷流加热成为一体化构型新的主要辐射源,与S弯喷管壁面共同贡献了95%以上的壁面红外辐射,其中垂直探测面上后甲板的红外贡献度达到了35.6%;红外图像中的高辐射亮度区集中在喷管喉道、喷管侧壁和后甲板;S弯喷管与后机身一体化构型的喷流出现了5°的矢量角,燃气辐射峰值出现在垂直探测面5°探测角处。

基于Altair Inspire的四旋翼无人机机身部件轻量化设计方法

无人机的续航能力是其性能优劣的一个重要指标,而影响续航的最主要因素是机身的质量,为了减轻无人机机身部件质量,利用Altair Inspire轻量化设计软件,对一种四旋翼无人机机身部件进行拓扑优化,几何重构、强度校核、并自动拟合重构得到优化模型,优化后的该模型仍存在一些缺陷,最后通过手动拟合重构得到进一步优化,达到在强度、最大位移和最小安全系数满足条件的情况下,尽可能减轻模型的质量,以达到轻量化的设计目的。结果表明,在满足强度、最大位移和最小安全系数要求的条件下,实现了71.8%的减重,有效减轻了质量,提高了无人机的续航能力,为无人机的轻量化设计提供了一种可行的方法。

新一代机身壁板压剪载荷试验台结构设计

针对传统机身壁板压剪试验台加载空间为固定尺寸的问题,设计一种新一代机身壁板压剪载荷试验台。它可以根据机身壁板长度调节加载空间,适用于不同长度机身壁板压缩载荷+剪切载荷试验。介绍试验台设计方案,提出试验台核心功能的关键机构设计方法;对试验台进行了功能调试,各关键机构功能正常,满足使用要求。利用试验台对试验假件进行模拟加载,加载过程线性度良好,证明试验台载荷施加方法合理;试验假件应变分布均匀度良好,证明试验台精度满足要求。

MG300/700-WD2型窄机身大功率电牵引采煤机设计

主要针对目前可配套SGZ630刮板输送机的中厚煤层电牵引采煤机截割功率偏低、牵引力偏小及智能化功能欠缺等不足,通过整机扩容和优化、配套性能、可变机面高度、智能化系统、带负载敏感比例阀液压系统和防转防松型铰接销轴等方面的研究,设计了最小可配套SGZ630刮板输送机的MG300/700-WD2型窄机身大功率智能化电牵引采煤机,为经济性开采的中小矿井提供了一款新的设备。

客机复材机身货舱门口框结构设计

探讨客机复合材料机身货舱门口框结构的设计技术,介绍复合材料的特点、优势和应用领域,以及机身货舱门口框结构的功能、要求和设计方法。从结构形式、材料选择、开口R角及铺层设计对蒙皮加强影响等方面分析复合材料机身货舱门口框结构设计中的关键问题以及采取的相应措施和技术手段,给出一个复合材料机身货舱门口框结构在某型客机上的应用方案和效果评价,并与传统的金属结构进行比较分析。

带式输送机机身智能化生产线

智能化生产是现代制造业的发展趋势,对于提高生产效率和产品质量具有重要作用。对带式输送机机身智能化生产线进行了设计,介绍了生产线的构成,给出了主要技术参数,分析了材料制备单元、冲压成形单元、组对焊接系统、涂装系统、智能物流系统、智能管理及控制系统。通过带式输送机机身智能化生产线,可以实现精益化生产管理。

采煤机半悬机身牵引机构设计

针对适应于开采煤和矸石混合薄煤层综采工作面的采煤机设备,研制了一种新型采煤机半悬机身牵引机构,着重牵引机构机体的布局与设计;介绍了直齿轮与行星齿轮的传动比配置、参数选用及齿轮传动的优化设计,确定了牵引机构主要参数。该牵引机构在实际应用中运行良好,为采煤机正常运行提供了安全保障。

曾是手机行业的主流,金属机身为何淡出了视野?

你有多久没见过采用金属一体化机身的手机?尽管现在很少见到采用金属一体化机身的手机,但它却曾是手机行业的主流设计方案。最近华为Mate60系列的发布,让我们想起了那个被金属机身所“支配”的年代。金属机身为何逐渐淡出了大家的视野?

煤矿用窄机身双臂锚杆钻车结构设计与应用

介绍了CMM2-18Y煤矿用窄机身双臂锚杆钻车的组成、工作原理及主要结构设计。通过实际应用证明:该钻车采用两套四连杆式钻臂结构是合理的,两套钻臂各自独立操作、互不干涉,满足了井下全断面锚杆、锚索孔及迎头探测孔的机械化施工要求;同时钻车机身宽度较窄,仅800 mm,且行走部采用可伸缩履带,左、右履带跨距800 mm~1200 mm可调,既能满足开阔空间钻车行走稳定性要求,又能适应狭窄通道,与其他设备错机方便,在小型断面巷道施工方面适应性广,优势明显。

热模锻压力机组合机身的预紧系数研究

本文以压力机组合机身的预紧理论为基础,通过分析预紧过程确定了热模锻压力机的预紧系数,提出预紧修正系数的概念,并对二者做了区别分析,最后借助有限元分析软件对2500t热模锻压力机预紧过程进行分析,证明了该预紧系数选取的合理性,为以后处理类似问题提供了借鉴。

空气耦合超声无损检测技术在飞机机身制造中的应用

空气耦合超声检测技术具有较高的分辨率和灵敏度,能够检测出裂纹、孔洞等微小缺陷,对于高精度要求的飞机制造至关重要。鉴于此,采用穿透式检测方法,利用OmniScan MX2超声检测仪,精确检测和评估机翼翼梁部位内部缺陷,并通过试验验证该技术在飞机机身制造中的有效性和可靠性。试验结果显示,该技术能够精确识别缺陷,并量化缺陷的大小、形状和位置,且定位误差在可接受范围内,能够满足航空行业标准,有助于优化检测流程,提高生产效率,保障飞机结构的安全性。

基于数字孪生的机身对接精度优化控制方法

针对传统对接方法在缺少现场实测数据支持下的被动调整问题,提出基于数字孪生的机身对接精度优化控制方法.基于数字孪生虚实结合技术,研究机身对接工艺优化反馈控制技术.搭建融合冗余控制算法和工艺优化策略的数字孪生系统,明确了基于现场实测数据的测量-优化-反馈精度优化流程.基于有限状态机理论,精准重建数字孪生模型,实现对接过程的监控和精度预测,根据同轴度评价指标完成工艺参数二次设计,将优化后的工艺参数重新下发至物理现场、控制现场进行对接.对接位姿偏差对比结果表明:对接精度优化控制方法将机身筒段位置偏差降低了60.03%,姿态偏差降低了53.94%.

新型双机身鸭式布局无人机气动特性

优化载重性能的气动布局设计是当前无人机研究重要方向,为提高物资运载能力和结构性能,基于连接翼、双机身、鸭式布局设计,提出一种新型双机身鸭式布局无人机,采用FLUENT详细研究了两种飞行速度下的升阻特性、压力云图、涡量分布等。研究结果表明,双机身鸭式布局无人机具有较高的升阻性能,速度提高时,升力系数增加而阻力系数减小,速度由30 m/s增加到60 m/s时,最大升力系数增加7.6%,升阻比增加4.8%;从表面压力云图看,升力主要贡献为前机翼、鸭翼和后机翼,失速迎角前后,后机翼未受前机翼和鸭翼气流干扰,提高了无人机的失速特性;巡航迎角状态的涡量较弱,仅在翼梢及部件连接处出现,失速迎角前后,翼梢、部件连接处涡系增强,且产生了干扰,机翼表面趋于分离。