一种虚拟试验架构下的舱段结构建模与承载破坏模拟技术

在一种面向产品的飞行器结构强度虚拟试验架构下,发展经典材料弹塑性损伤本构和通用有限元技术,并基于Abaqus内置Python软件开发虚拟试验插件工具,创建飞行器舱段结构人机交互虚拟试验平台,形成了对舱段结构承载破坏过程进行高逼真度模拟的虚拟试验能力。采取逐级验模的精度确认技术,开展从试棒到舱段壳体的虚/实试验对比,验证舱段结构虚拟试验的可行性,结果显示:虚拟试验能对舱段结构的承载破坏情况做高逼真度的模拟,对极限承载能力的预示精度达到4.6%。

钝前缘楔形翼颤振特性分析

为了研究飞行器翼的颤振特性,基于钝前缘楔形三角翼模型,采用ZONA 7和ZONA 7U两种升力面方法计算翼的颤振边界,并与试验结果对比,可知ZONA7方法计算得到的颤振边界高于试验值,存在设计安全隐患;ZONA 7U方法可对颤振边界进行保守预测,提高设计可靠性。建立四种不同前缘半径楔形三角翼模型,采用ZONA7U方法分析前缘半径对翼颤振特性的影响,分析表明,增加前缘半径,颤振速度随之增加,颤振频率先增后降。在此基础上分析不同马赫数下颤振特性变化规律。结果表明,颤振速度随马赫数增加而增加,颤振频率受马赫数影响产生的变化较小。

旋转弹体尾翼片非线性动载荷响应特性分析

旋转弹体在非稳态带攻角飞行时,可晃动尾翼片可能在较低转速下因低频动载荷响应过大造成结构提前断裂。针对旋转弹体尾翼片的动载荷响应破坏问题,建立了一种存在间隙的尾翼片在离心力以及非定常气动力作用下的非线性动载荷响应分析模型。对该系统的动力学方程进行数值求解,并使用Matlab/Simulink软件平台进一步开发尾翼动响应分析工具。通过调整尾翼片可晃动量e和载荷振荡因子k,研究了旋转弹体尾翼片的非线性动载荷响应特性,并指出旋转弹体在非稳态带攻角飞行时,可晃动尾翼片因倍周期低转速振动放大而可能提前发生破坏。