考虑入水冲击过程的舱段结构优化

水陆两栖飞机的舱段结构在入水过程中需要承受入水冲击力的作用,对水陆两栖飞机的结构性能有着重要影响。本文建立了水陆两栖飞机的初始舱段结构模型,基于该结构通过数值仿真方法获取了结构入水过程中的压强分布。建立了舱段结构的有限元模型并开展了参数分析,探究了不同设计参数对舱段结构的影响。在此基础上,考虑舱段入水过程中的结构变形与应力分布,搭建了舱段结构优化设计框架;以舱段结构的应力和应变作为约束、减少质量为目标开展优化设计;根据优化后得到的舱段结构,进一步验证了单向耦合分析方法的准确性。优化结果表明,舱段结构的底面加强筋分布以及底面蒙皮厚度对入水过程中结构产生的最大米塞斯应力有着重要影响。通过对舱段结构的设计参数开展优化设计,可以在满足强度与刚度的前提下,显著降低舱段结构的质量。

基于压电阻抗技术和BP网络的结构健康监测

以装有多个螺栓和多片压电元件(PZT)的铝梁为实验对象,研究激励频率对PZT导纳值的影响以及PZT传感器感知较近螺栓松动与较远螺栓松动的灵敏性。构建BP网络,以各个螺栓分别松动时所测得的所有压电元件的导纳值作为网络的模式样本,输入到神经网络进行训练。实验结果表明:PZT传感器的导纳谱能灵敏地反映结构状态的微小变化;且离松动螺栓近的PZT导纳谱的变化远大于离松动螺栓远的PZT的导纳谱的变化;对于同一PZT传感器,激励频率不同,其阻抗变化量不同;选取PZT阻抗值变化明显的频率点来构成神经网络输入向量,训练后的BP神经网络能够快速并精确地判断出松动的螺栓位置。

面向涡桨飞机座舱的多通道主动噪声控制算法改进

目前主动噪声控制(ANC)领域应用最广的控制算法是经典FxLMS算法及其改进算法,该类算法在应用于涡桨飞机座舱这类大空间、大范围的噪声控制时,算法的计算量会随着ANC系统通道数的增加而迅速膨胀,算法的实时性难以满足。连续局部迭代FxLMS(SPU-FxLMS)算法有效解决了这一问题,但其收敛性能弱于FxLMS算法,本文针对SPU-FxLMS算法收敛慢的问题进行改进,使得该算法在运行初期能够以较快的速度收敛,在收敛至平稳状态后以低计算量持续运行,并对改进算法进行理论推导和仿真分析。结果表明:该算法在进一步降低计算量的同时,还具有良好的降噪性能和鲁棒性,工程应用前景良好。

柔性横系梁双柱墩的抗震行为分析

基于Pushover分析方法,探索柔性横系梁对双柱式桥墩抗震行为的影响.采用弹塑性纤维单元,建立单柱墩、盖梁双柱墩和柔性横系梁双柱墩模型并进行对比分析,研究横系梁刚度变化对桥墩破坏机理、墩顶位移能力、位移延性系数以及基础受力的影响.结果表明,随着横系梁刚度的增大,墩顶位移延性能力逐渐减小,位移延性系数逐渐增大,桥墩的承载能力逐渐增大,同时提供给基础水平推力能力增大.对于规则桥墩,柔性横系梁双柱墩的墩顶最大塑性位移比单柱墩略小,可按单柱墩位移延性能力计算公式计算其墩顶位移延性能力.

大跨度斜拉桥边墩新型横向钢阻尼器减震体系及设计方法

针对大跨度斜拉桥边墩的横向抗震问题,提出桥梁新型横向钢阻尼器与滑动支座组合的一种边墩横向减震体系,以及基于桥梁实际抗震需求的减震体系设计方法。之后,以一座主跨620m的大跨度斜拉桥为工程背景,验证该方法的可行性。并从关键位置的地震反应、阻尼器对横向基本控制振型的影响、减震体系的耗能能力和地震动输入的影响等方面对边墩新型横向减震体系的减震效果进行全面分析。结果表明,大跨度斜拉桥边墩新型减震体系具有显著的减震效果;与常规体系相比,对地震动输入较不敏感。

桥梁新型横向金属阻尼器研究

基于桥梁对横向金属阻尼器的抗震性能需求,在现有钢阻尼器研究成果的基础上,提出了一种适用于桥梁横向的新型金属阻尼器。然后阐明其力学性能,并提出了金属阻尼器的优化设计方法。最后,制作金属阻尼器试件进行了拟静力试验。研究结果表明,新型金属阻尼器具有很好的滞回耗能特性,滞回模型可采用等效双线性模型,同时具有很大的位移能力(漂移率大于50%),并且能够很好地适应地震过程中复杂的接触条件,不同三角形钢板具有很好的同步性。

双柱墩弹塑性位移能力简化计算方法

在目前单柱墩延性能力研究的基础上,通过分析动轴力和塑性铰机制对双柱墩弹塑性位移能力的影响,得出双柱墩弹塑性位移能力简化计算方法,并对该简化计算方法进行误差分析.结果表明：双柱墩墩顶简化计算屈服位移较推倒（Pushover）分析的屈服位移略大;当双柱墩轴压比为5％～20％、长细比为5～10时,简化计算破坏位移误差在20％内.随着长细比的增加和轴压比的减小,简化计算墩顶破坏位移小于Pushover分析的破坏位移,因此该简化计算方法的结果是偏安全的.

风洞悬臂杆结构主动减振系统的研究

风洞测试时悬臂杆振动会影响测试数据的准确性,为了抑制悬臂杆振动,设计了基于压电驱动器的主动减振系统,提出了将人工神经网络与传统比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)相结合的智能控制算法,实现了控制参数在线实时调整。对该控制系统的减振性能分别进行了地面试验和风洞试验,并与采用传统PID控制的试验结果进行对比。结果表明,神经网络PID控制下的振动收敛时间比传统PID缩短了50%,而且在不同风速和攻角下,悬臂杆系统的1阶模态振动均得到了有效衰减(衰减幅度>19dB),表现出良好的鲁棒性。

基于压电叠堆的智能风洞尾支杆结构主动抑振PD参数整定

验证飞行器气动性能往往需要进行风洞全模试验,尾支杆支撑结构设计简单、拆装便捷、对试验流场干扰低,因此全尺寸模型普遍采用尾支杆支撑形式。但其支撑刚度低、结构阻尼小,容易引发支杆-模型系统的振动。本文基于压电叠堆设计了集成于尾支杆根部的智能主动抑振结构,应用改进粒子群算法对工程上常用的比例微分(PD)控制方法进行了整定优化,改善了其参数整定所需时间长、整定效率不高的问题。控制仿真及试验结果表明,采用基于改进粒子群算法的PD控制器可降低振动信号振幅最大值为52%,缩短99.48%的调整时间,抑振效果明显,能够为风洞尾支杆主动控制提供理论及实践参考。

北黄海西部与南黄海中部泥质区岩芯敏感粒级及其环境意义

用激光粒度仪对南黄海中部(YSZD01孔)与北黄海西部(B45孔)泥质区沉积物短柱样进行高分辨选样(0.5 cm)的粒度测试与分析,并对柱样进行210Pb测年分析。B45孔柱样沉积时间为1913~2010年,沉积物以粉砂为主,粒度参数垂向波动较大。YSZD01孔柱样沉积时间为1909~2012年,沉积物为泥与砂质泥,粒度参数垂向变化较小。两孔在1958年、1971年、1980年左右砂含量突增,很可能归因于强度大的寒潮,其增强了黄海两泥质区的水动力环境,导致两孔在这些年份左右的粗颗粒沉积物含量突增。用粒级—标准偏差法得到B45孔沉积物敏感粒级组分为15.6~71.8μm,YSZD01孔沉积物敏感粒级组分为23.7~500.0μm,用其作为东亚季风变化的指标,显示自1910年代以来东亚冬季风强度增强,两孔在1925~1935年、1955~1964年、1974~1977年、1982~1986年这四个时期敏感粒级含量出现增加趋势,对应冬季风强度增强较为明显。从岩芯粒度来看,季风强度的变化体现为敏感粒级组分含量变化,季风频率的变化体现为敏感粒级含量波动的程度。

具有大驱动位移的复合结构型PZT压电陶瓷

采用PZT作为基体材料,通过化学还原的方法制备了具有大位移驱动能力的复合结构型压电陶瓷。研究了其预制应力的分布,探索了还原制备工艺,测试了驱动性能。结果表明,复合结构的优化设计方案是,还原层厚度比率为0.3;与普通压电陶瓷驱动器相比,复合结构型PZT压电陶瓷具有较低的谐振频率,驱动位移量提高3倍多;还原层相结构中存在二次氧化的基体相,表明其还原工艺仍需改进。

水上飞机汲水效率水动特性分析

为了评估某水上飞机的汲水性能,开展缩尺比模型汲水效率研究,定量分析汲水效率的变化规律。在水面飞行器固定姿态和考虑自由液面的条件下,研究不同缩尺比模型之间汲水效率的关联性,分析缩尺比对汲水效率的影响,并对实机汲水效率进行计算分析。通过数值模拟和水池试验得到水上飞机在汲水滑行过程中的汲水效率及流场特征。数值模拟结果和水池试验结果对比表明,两者随速度的变化趋势基本相同,流场特征基本一致,且汲水效率大部分计算误差在10%以内,说明数值模拟精度较高、利用该方法进行汲水效率预报是可行的。研究结果对水上飞机汲水性能的研究具有一定的指导意义。

不锈钢离子镀Ti(C,N)膜后的抗氧化性能研究

采用空心阴极离子镀的方法在奥氏体不锈钢 (1Cr18Ni9Ti)的表面沉积了Ti(C ,N)膜。通过扫描电镜、X射线衍射分析等观察了试样的氧化情况 ,进行了物象分析 ,研究了镀膜的抗氧化性能。结果表明 ,该膜层能大大提高基体的抗氧化性能。另外 。

具有大位移驱动能力的RAINBOW压电陶瓷研究进展

RAINBOW(ReducedAndInternallyBiasedOxideWafer)压电陶瓷具有内部应力偏移 ,兼有还原层和未还原化层 ,并有特殊的拱形结构。在电场作用下 ,可以产生很高的轴向位移 ,能承受比一般压电陶瓷更大的应力载荷 ,是一种具有广阔应用前景的驱动材料。本文综述了RAINBOW压电陶瓷的力学分析方法、还原机制、微观组织结构、驱动特性 ,并指出了RAINBOW压电陶瓷的发展趋势。

基于铁电陶瓷的RAINBOW元件的力学优化设计

基于铁电陶瓷的RAINBOW元件是一种具有内部应力偏移,含有还原层,并有特殊结构的大位移铁电驱动器。本文通过力学方法分析了其应力分布状态,并建立了相应的有限元模型。结果表明,两种分析方法得到了相同的规律,即还原层厚度比率为1/3时元件内部的应力状态最优,有利于获得最大的电场诱导位移。

铜-压电陶瓷复合型驱动器的制备及特性

将开有空腔的黄铜片与压电陶瓷通过导电胶粘合并固化获得了一种具有大位移量和一定负载能力的铜 -压电陶瓷复合型驱动器 ,实验得到的压电常数d33超过 2 0 0 0pC/N .本文系统分析了该驱动器的压电性能和位移特性 ;讨论了驱动器几何尺寸对驱动性能的影响 .结果表明 :位于金属顶盖和压电陶瓷之间的空腔可以将压电陶瓷片的径向位移转换成整个结构的轴向位移并将之放大 ;随着铜片厚度的降低 ,驱动器的谐振频率明显下降 。

PLZT压电陶瓷的高温还原行为研究

为研制具有超大位移的RAINBOW压电驱动器,实验研究了制备该器件的PLZT压电陶瓷的高温还原行为。采用XRD,SEM等方法研究了还原样品的物相组成及其微观结构,对PLZT在高温下被石墨还原的过程和机理作了解释。研究表明,PLZT具有较好的还原性能,还原层厚度与时间有线性关系,理想的还原条件为:950℃保温1～1.5h;还原样品有明显的分层结构,还原层表现出穿晶断裂而未还原层则是沿晶断裂的特征;还原层主要由金属Pb及PbO,ZrO2,TiO2等氧化物组成,原先的晶体结构已不存在。

ACTUATOR OF LARGE DISPLACEMENT RAINBOW CERAMICS

A new and unique processing method for fabricating stress biased, monolithic ceramic elements for large dis placement actuators is reported. Reduced and internally bised oxide wafer (RAINBOW) ceramics show excellent properties such as high displacement under applied electric field and enhanced load bearing capabilities. The actuating mechanism, structure and properties of the RAINBOW ceramics are reviewed. Finally, the developing direction is also discussed.

也谈归扣制度——兼论我国是否应当引入归扣制度

归扣制度是指被继承人对于继承人的应继份的一种预先支付,在遗产分割中将继承人已经从被继承人那里得到的部分财产予以加算或扣除,归入其应继份之中的制度。在共同继承中,为了保护共同继承人的利益,为了达到公平的目的,不少国家的立法都明确规定了遗产分割中的财产归扣制度。但是,是否需要借鉴别国经验而将其引入我国仍值得商榷。笔者从归扣制度的适用范围、归扣制度的本质、归扣制度与所有权的冲突三个方面进行分析,认为我国继承法不应当引入归扣制度。

基于RAINBOW结构的反铁电陶瓷研究

还原制备了基于RAINBOW结构的反铁电陶瓷,给出了试样还原层微观结构及其还原规律;测试了试样的驱动性能并讨论了影响因素。研究结果表明:反铁电陶瓷还原性能较好,理想的还原条件为870℃保温2～3h;RAINBOW试样在相对较低的电场强度下即可发生反铁电 铁电相变,并得到很大的轴向位移(约190μm);承载方向对试样的驱动性能具有决定性的影响。