一种新型3-R(4r)(4r)R并联机构及运动学分析

本文提出了一种3-R(4r)(4r)R型全对称三平移并联机构,运用螺旋理论分析了该并联机构实现三平移的机构学原理,进行了驱动输入的选取,分析了机构平台奇异、驱动奇异和支链奇异的特性,建立了机构运动学模型,获得了运动学正、逆解析解,并通过数值仿真验证了正逆解模型的正确性。研究结果表明,该并联机构无平台奇异,运动学模型简单且正解唯一。

结构强度试验惯性力计算方法研究

为验证基于作动筒运动位移数据的加载点惯性力计算方法,设计位控作动筒高频推动测力传感器及质量块往复运动的验证试验,同时在控制系统中引入位移数据FIR滤波算法及加速度计算算法。试验结果表明,试验过程中惯性力计算方法与实际测力传感器反馈数据量级一致,初步证明了算法的可行性。

典型钛合金蒙皮加支撑结构高温环境下振动疲劳寿命试验研究

针对典型钛合金蒙皮加支撑结构,搭建了一套热振联合试验系统,并开展高温环境下结构振动疲劳寿命对比试验研究,对比了3种不同构型支撑结构以及2种连接形式对钛合金蒙皮加支撑结构振动疲劳寿命的影响。试验结果表明:不同支撑构型的典型结构,其在高温环境下的振动疲劳破坏模式与寿命均不相同;相同支撑构型的典型结构,其在高温环境下因不同连接形式造成抗振动疲劳性能也不相同。对比试验结果可为钛合金蒙皮加支撑结构设计提供参考。

基于参数匹配的航空发动机飞行性能评估技术研究

本文提出了一种基于参数匹配的发动机性能评估模型建立方法,在不依赖部件特性的情况下,以发动机可测截面参数作为输入,建立影响系数矩阵,利用罚函数法求解非直接测量参数的极小二范数解,建立了考虑性能衰减影响的发动机性能评估模型。以某型大涵道比涡扇发动机仿真模型为应用对象,结果显示,在全包线内的典型工作状态下,仿真数据与评估模型计算数据相对误差小于4.5%,表明性能评估模型建立方法是正确的,所建立的性能评估模型可满足工程使用要求。

试验液压缸活塞控制器优化开发

针对试验液压缸安装过程中对多点协调加载控制系统的依赖性,提出了一种液压缸活塞控制器研制方法,采用单片机作为处理器核心,实现了液压缸活塞伸缩量的精确控制,且系统响应速度可调。当试验加载点安装空间狭小时,控制器可以提高活塞运行的安全性,在工程中具有可靠的应用价值。

试验应变片动态管理数据库设计与应用

本文针对结构强度试验应变片补片问题,提出了基于动态管理的应变片数据库架构,通过对应变片进行快速编号和扫描,对应变片进行实时出入库管理,实现了应变片数量及分布动态变化的可视化,并对常规应变片和补片进行在线管理,避免了数据上传的延迟,对提高试验效率具有一定的意义。

声发射技术在复合材料壁板压-剪复合载荷疲劳试验损伤扩展监测中的应用

利用声发射技术对某飞机复合材料机身壁板压-剪复合载荷疲劳试验中位于壁板长桁上的两处初始损伤开展了连续跟踪监测,试验过程中对各监测通道声发射信号的幅值、能量、计数等特征参数进行实时统计分析,在试验中成功监测到其中一处损伤的扩展,为试验结论分析提供了重要数据支撑。

无线应变采集技术在飞机强度试验的应用研究

为解决应变测量过程中线缆过长、体量过大、工序复杂造成的测量准备周期长、工作量大、故障定位困难、试验空间紧张等问题,研制了基于超薄芯片封装技术的无线采集系统。该系统体积小、线缆少、就近采集、机体共形、安装方便,在MA600全机疲劳试验中进行了应用验证,取得了良好的效果,表明该系统能够满足试验的要求。

高噪声环境下声发射损伤源定位技术研究

传统的TOA声发射源定位技术中,基于门槛的声波到达时间检测法在高噪声环境下会出现较大误差,从而导致损伤源定位率低、定位误差大。本文通过试验的方法研究了TOA定位技术与噪声水平之间的关系,分析了噪声影响声发射源定位的机理,采用AIC技术对高噪声环境下声波真实到达时间进行了校正,大幅提高了定位率和定位精度。该方法在铝合金试件真实疲劳试验损伤检测中进行了应用,成功在人工可见裂纹前定位出了损伤。

环形接触面摩擦半径的两种计算方法比较

环形接触面在机械工程中应用十分广泛,在机械设计中通常需要对环形接触面的摩擦力矩进行计算。摩擦力矩的计算关键在于摩擦半径的确定,很多时候为计算方便,把环形接触面摩擦半径视为内圆半径和外圆半径均值的平均摩擦半径;而有些设计手册却给出与之截然不同的等效摩擦半径的计算公式。针对这个问题,建立接触面摩擦力矩的力学模型,采用力矩积分手段推导出了与手册中给出的等效摩擦半径相同的结果。对两个公式进行了比较,并对平均摩擦半径导致的误差进行了评析,为环形接触面摩擦半径公式的选用给出了建议。

全海深潜水器载人球壳缩比模型疲劳试验技术研究

为考查全海深载人潜水器载人舱球壳在交变海水压力作用下的结构长期安全性,项目中共设计2只钛合金缩比球壳在深海环境模拟装置内开展疲劳试验。为降低对深海环境模拟装置的损伤并有效缩短试验时长,提出了一种超高压深海环境下采用内外压差法开展的双球并行疲劳试验技术,并据此进行了近7000个循环周期的加卸载试验。结果表明,该试验技术长期有效可靠,可为同类型试验提供技术依据和应用参考。

基于振动台的超高周振动疲劳试验方法研究

针对航空发动机压气机、涡轮叶片部件在服役时面临的超高周疲劳问题,基于振动台的工作特性,利用有限元软件设计了一种可实现1500Hz以上的振动疲劳试样,建立了一套可模拟叶片结构振动的高频振动疲劳试验系统,并完成振动疲劳试验。结果表明,振动台超高周振动疲劳试验结果与已开展的旋转弯曲疲劳试验结果趋势基本一致,该试验方法具有较好的可靠性,可作为金属材料超高周疲劳性能验证的手段之一。

考虑电液伺服系统建模不确定性的一种自适应控制方法

电液伺服系统因具有功率重量比大、响应快、刚度大、维护成本低等优点,广泛应用于工业生产、航空航天、机械制造等领域,在飞行器结构静力/疲劳强度试验中发挥着重要作用。然而,电液伺服系统复杂的物理特性使得对其建立精确的动力学模型非常困难,这为控制器设计带来了很大挑战。本文考虑到电液伺服系统的建模不确定性,基于系统状态空间方程,利用反步法设计了一种自适应鲁棒控制器,在控制过程中系统模型不确定部分能够自适应估计和在线更新。最后,在搭建的仿真平台上进行了跟踪仿真试验,并与PID方法进行对比,验证了所提方法在控制过程中具有更快的响应速度和更高的控制精度。

变弯度机翼后缘结构试验技术研究

本文针对全尺寸变弯度机翼后缘柔性蒙皮大变形的结构特点,对变弯度机翼后缘结构试验技术进行了研究。在对几种随动加载方法进行对比研究的基础上,提出了一种丝杠模组与力控作动筒联合主动控制的随动加载方案。通过变弯度机翼后缘结构地面试验对该随动加载方法进行了试验验证,试验结果表明,采用该随动加载方法,加载精度与测量结果均满足试验要求,可以实现气动载荷的准确施加。本研究为可动翼面的载荷施加提供了参考,试验数据为变弯度机翼后缘设计改型提供了依据。

非接触应变测量技术在高温应变测试中的应用研究

数字图像相关(DIC)方法作为一种典型的非接触应变测量技术,是一种强大而灵活的表面变形测量工具。该方法的优点是试验设置和试样制备简单,对测量环境的要求较低,测量灵敏度和分辨率范围大。本文主要介绍了DIC方法的基本理论、关键技术以及该方法在工程中的应用进展。

电液伺服系统一种动力学建模方法

电液伺服系统具有响应速度快、输出功率大、抗冲击性好等优点,广泛应用于飞行器结构强度试验中。然而,因特殊物理结构,电液伺服系统具有复杂的非线性、时变性和不确定性,这为其动力学建模和控制器设计带来了很大的挑战。本文通过分析系统各个部件的物理学特性和工作原理,分别建立了伺服阀流量方程、非对称液压缸流量方程和液压缸力平衡方程。经过一系列数学变化,将动力学方程进一步转化为系统状态空间方程,便于未来工作中对系统进行基于模型的控制器设计。最后,进行了系统仿真平台的搭建,并采用PID控制器进行跟踪控制仿真试验,验证了所提模型的有效性。

轴压作用下梁中性轴位置对屈曲载荷的影响分析

针对材料力学中关于中性轴位置的讨论,开展轴压下中性轴位置对梁屈曲载荷的影响研究。利用轴向静力平衡方程及弯曲方程,分别推导出圆形截面梁和矩形截面梁中性轴与形心轴偏移量的表达式,并得到了轴压作用下梁的屈曲载荷公式。算例分析表明,轴压作用下梁的中性轴与形心轴不再重合,中性轴发生偏移,并随着梁跨高比的减小而有一定程度的增大,但梁中性轴偏移量非常小,对梁惯性矩的影响不大,对梁的屈曲载荷未造成显著影响,可以忽略不计。

数字样机全生命周期研究综述

数字样机的问世在几何属性和功能特性方面取代了传统的物理样机,有效减少了产品在试制环节不必要的重复试验,从而降低了生产成本,显著减少了时间投入,并提高了产品质量。本文简要介绍了数字样机的概念、国内外数字样机研究现状及数字样机发展的1.0和2.0特性,从产品的全生命周期角度分析了数字样机各个阶段的应用,重点介绍了数字样机在产品设计阶段及使用维护阶段的关键作用,最后阐述了当前数字样机技术发展面临的挑战及未来发展前景。本文的论述为数字样机的设计人员提供了参考。

双列调心滚子轴承温升的分析

针对双列调心滚子轴承在运转过程中出现轴承温度过高的问题,综合考虑设计、制造、使用等方面的因素,对同批次同型号轴承进行详细检查,通过试验研究轴承密合度、轴承保持架兜孔间隙、套圈滚道及滚子粗糙度、工作环境温度与轴承温升的关系,得到如下结论:为减少双列调心滚子轴承工作时的温升,可以适当提高轴承密合度与保持架兜孔间隙,减小滚子粗糙度和工作环境温度。

地下行车通道下穿既有公路的数值模拟分析研究

依托某沿海城市商业广场地下通道下穿既有道路工程,通过有限元分析方法,对因下穿隧道开挖引起的地表变形、支护结构内力变化等量值的影响进行分析。计算结果表明,除少数几个节点处的安全系数不满足规范要求外,隧道二次衬砌支护的整体安全系数满足规范要求;地下通道的最大位移在隧道中线仰拱处,为-32.2mm。因此,地下通道在进行开挖时,要及时支护及施作仰拱,拆衬要选择适当的时机,避免因过量沉降而产生安全问题。