含双向布复合材料开孔薄板拉伸性能研究

对含有双向布的三种不同铺层厚度的中心开孔复合材料薄板拉伸性能进行研究,分别得到三种复合材料带孔板的孔边应变分布规律以及试件的损伤演化和失效行为,并得到其断裂强度值。试验结果表明,试件的铺层对试件的刚度和强度影响较大,相对于[45/0/45]的铺层,[45/(0)/0/(0)/45]增加了两个0°单向布层,其刚度及强度得到大幅改善;[45/90/0/0/0/90]s增加了多个0°双向布层,使得其刚度最大,强度也有明显提升。用Abaqus软件对三种薄板的拉伸行为进行渐进损伤模拟分析,分析中采用Hashin准则作为材料的失效准则获得薄板的断裂载荷、应力分布及渐进损伤失效过程,得到的模拟结果与试验结果吻合较好。

飞机机翼-机身连接结构受力特性分析研究

机翼-机身连接结构作为飞机设计中最重要的一环,应当准确分析其受力特性,合理设计其连接结构。基于有限元计算结果对A、B两种机翼-机身连接结构形式进行受力特性研究,分析表明B结构的机翼后梁后梯形板(或A结构前三角板)分担了部分载荷,减轻了后梁站位加强框承受的载荷。B结构连接刚度相对柔性,减小了后梁处协调变形的影响。A结构设计了后三角板,通过后三角板将起落架部分机构与机身的连接,后三角板分担了部分起落架载荷,对于机身的内力均匀分布是有利的。

基于ABAQUS的复合材料脱胶分析

复合材料以其高比强、高比模、性能可设计性等多种优点,在航空领域得到了广泛应用。在飞机设计中,复合材料也因其各向异性的特点,存在了与金属材料不同的损伤形式。据国外统计分析,脱胶及分层占到了复合材料损伤的17.6%,是复合材料设计中需要考虑的重要一环。文章采用通用有限元仿真软件ABAQUS,建立复合材料蒙皮及长桁连接模型,通过粘聚单元模拟胶层(包括无缺陷胶层以及分别含7种不同缺陷的胶层),最终获得蒙皮长桁在承受拉伸载荷下的脱胶行为,以及胶层缺陷对蒙皮长桁拉伸性能的影响。结果表明,含有中心缺陷的模型会造成拉脱载荷的较大幅度降低;含有边缘缺陷的模型,则几乎不会对拉脱载荷造成影响。

民用飞机机翼下壁板连接强度试验方案研究

机翼的连接是飞机结构设计中最重要的环节之一,在理论分析的基础上,往往需要通过试验验证其强度性能。在机翼下壁板的连接试验中,试验件的设计往往忽略了翼根肋腹板的支持和上反角的影响。通过有限元软件,建立三个模型,就翼根肋腹板及上反角对下壁板连接的影响进行对比分析。结果表明,若试验件忽略翼根肋腹板和上反角,其变形、应力分布和紧固件载荷分配均与实际不相符。建议机翼下壁板的连接试验件考虑实际构型,设计合理的夹具进行加载试验。

海上风电场运行维护的研究与发展

与陆上风电场相比,海上风电场建设和运行维护成本较高,在总结海上风电机组主要部件故障的基础上,对比了定期维护、停机维护和状态监测3种维护方案的优缺点,介绍了国内外海上风电场运行维护管理的现状,并分析了影响海上风电场运行维护成本的主要因素,最后对这一领域的发展趋势进行了探讨。

基于微分改进的EMD滚动轴承局部故障诊断

为了提高滚动轴承的故障诊断可靠性,该文针对传动系统滚动轴承局部故障分析了其滚动轴承故障特征及其故障演化过程。运用微分的方法对传统的经验模式分解(Empirical mode decomposition,EMD)在滚动轴承故障诊断中出现的混波问题并进行改进,通过提高其高频分量的能量比进行更好的故障分量提取,并结合Hilbert变换后的包络谱分析完成对滚动轴承故障类型的分析判断。仿真结果表明:基于微分方法改进的经验模式分解(Differential empirical mode decomposition,DEMD)能在一定程度上解决混波问题,同时结合包络谱分析可以提高故障分析的准确性。

海上风电机组状态监测与故障诊断的发展和展望

为实现海上风电机组的可靠运行,对其状态进行有效监测与故障诊断是关键。在分析海上风电机组主要部件的状态监测与故障诊断研究现状的基础上,介绍海上风电场的状态监测系统,以及海上风电机组故障诊断存在的问题和发展趋势。

多梁式中央翼盒下壁板压缩稳定性研究

研究多梁式翼盒加筋壁板在压缩载荷作用下的稳定性。针对端部支持、侧边支持、本身曲率以及上述因素的综合作用对加筋壁板压缩失稳临界应力的影响进行分析,对目前文献资料中关于加筋壁板压缩稳定性临界应力计算公式中端部支持系数进行适当修正,以得到适合的壁板屈曲应力。研究发现,端部夹持、侧边梁支持和蒙皮自身曲率对加筋壁板的压缩稳定性有较大影响,对于蒙皮较厚的加筋曲板(如机翼壁板),建议的等效端部支持系数为1.5~2.0。

加筋壁板长桁凸缘侧向稳定性设计与研究

研究加筋壁板在轴向压缩载荷作用下长桁凸缘的侧向稳定性。结合加筋壁板强度和刚度设计因素,对长桁凸缘的侧向屈曲临界载荷进行分析,并提出长桁支撑件的刚度设计指标计算方法,为工程设计人员提供指导以提高设计效率。

基于渐进损伤有限元的复材厚板连接分析

针对复合材料厚板连接件,建立三维累积损伤有限元模型预测复合材料厚板连接件的挤压性能。对复合材料层板中的纤维失效、基体失效和分层等损伤类型进行分析模拟,预测厚板连接件的破坏模式及损伤扩展过程,并分析尺寸参数与复材厚层合板连接强度的关系。

复合材料RTM十字形接头力学性能研究

针对某型飞机复合材料扰流板接头,选取典型十字连接区为研究对象,研究4点弯载荷作用下采用树脂传递模塑(Resin transfer moulding,RTM)成型工艺的十字接头典型件的极限承载能力,分析其损伤破坏模式,为复合材料RTM接头的设计强度分析提供参考。论文通过典型细节件4点弯曲试验,测量了其极限承载能力,获得了试件典型破坏模式;同时基于商用ABAQUS有限元软件平台,建立了十字连接区典型细节件有限元模型,数值模拟了其损伤破坏过程。通过比较数值模拟结果和试验结果,验证了数值模拟的可行性。

基于改进DEMD和ICA的海上风机传动系统早期故障诊断

针对传动系统早期故障振动信号较弱的情况,提出基于改进微分经验模式分解(DEMD)和独立分量分析(ICA)的海上风机传动系统早期故障诊断方法。为克服传统的DEMD算法在分解低阶本征模态函数(IMF)时存在失真现象,提出改进的微分经验模式算法将原始振动信号分解成若干个独立的IMF信号,结合ICA进一步进行原始振动信号故障特征分量的提取,并基于标准数据和风机动力传动故障诊断实验平台进行了仿真研究,最后选取海上风电机组传动系统常出现的发电机轴承故障进行诊断分析。结果表明,相对于传统的故障诊断方法,该方法能更好地放大故障分量,减少噪声和其他振动干扰信号的影响,提高了海上风电机组传动系统早期故障诊断的准确性。

应用于SCADA的开关安全检查系统研究

为了使调度员基于SCADA系统的开关操作更加安全,处理故障时更加及时准确,效率更加高效,开关安全检查系统是最好的选择,它利用SCADA系统的实时数据以及实时态的潮流计算和故障分析等高级应用,将开关操作之后的潮流状况,可能发生的故障严重程度等呈现在调度员实际操作之前,让其操作有据可依,从而整体提高电网调度的质量。