双腹板工字型GFRP腰梁机械连接力学性能试验研究

为深入研究双腹板工字型玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)腰梁机械连接节点的力学性能,基于无连接和有机械连接2种类型GFRP腰梁的静载试验,分析双腹板工字型GFRP腰梁在三分点对称加荷下的受力特征,明确2种类型腰梁的极限状态和破坏形式。结果表明:GFRP腰梁采用双腹板工字型截面型式,截面的最大应力为183 MPa,是GFRP腰梁纵向抗拉强度的62%,纵向抗压强度的73%(容许压缩承载力的205%),可以使GFRP材料强度得到充分发挥,腰梁稳定性能良好;GFRP腰梁容易出现局部破坏,首先在翼缘板处发生局部失稳,随即引起腹板产生屈曲破坏,翼缘和腹板连接处出现面层剥离和鼓起,腰梁连接处增设的缀板和螺栓可有效地抑制该局部破坏变形;采用螺栓机械连接并在连接处增设同材质缀板,可降低螺栓钻孔对梁体本身截面的削弱作用,使GFRP腰梁的刚度和极限承载能力分别提高17.9%和44.9%,是GFRP腰梁的合理连接方式。研究成果可为GFRP腰梁的推广应用提供参考和借鉴。

海流环境下二关节机械臂动力学建模及其跟踪控制

水下机械臂的水动力性能受海流载荷的影响较大,目前针对水下机械臂控制的相关研究中将水下环境做了静水的假设或将海流载荷仅仅作为一种简单的随机扰动来考虑,控制精度较低.该文分别基于Lagrange法和Newton-Euler法推导出均匀海流环境下二关节机械臂的动力学模型,考虑海流和机械臂的相对运动,引入Morison公式计算海流对机械臂的水阻力和惯性力.基于此动力学模型,利用滑模控制策略实现机械臂理想轨迹的精确跟踪.对比PD(proportional-derivative)控制,仿真结果表明滑模控制具有更优的控制效果.

气缸套部件机械疲劳试验方法研究

本文提供了一种具有通用性的气缸套部件机械疲劳试验设计思路和方法,该方法能够同时考虑气体爆发压力和活塞侧向力对气缸套疲劳寿命的影响。以某型发动机为研究对象,首先基于曲柄连杆机构动力学、运动学计算,获取原发动机工作状态下最大气体作用力和最大侧向力对应的曲轴转角时刻及其相对应的活塞位移,以此作为气缸套部件机械疲劳试验时的载荷和位移约束边界。其次,根据上述载荷和位移约束边界设计了部件疲劳试验中的关键结构参数。最终,通过试验对侧向力进行了标定,证明了侧向力加载的正确性。在此基础上完成了1000万次加载的气缸套部件疲劳试验考核,经渗透探伤检查,气缸套无裂纹,表明其满足可靠性设计要求。

我国空间站大型机械臂初样力学环境试验成功

近日从中国航天科技集团公司五院获悉，该院总体部近日组织完成了空间站大型机械臂初样结构臂力学环境试验，标志着我国空间站大型机械臂初样阶段研制工作取得了又一重大突破。空间站机械臂是我国载人航天三期工程的四大关键技术之一，主要用于空间站在轨组装、在轨维修、货物搬运与转移、辅助航天员出舱活动等，是空间站建设和运营的关键装备。

Arrhenius公式和环境作用动力学对压缩橡胶的精度比较

目的 精确描述压缩橡胶永久变形率的变化规律,准确评估其使用寿命。方法 应用环境作用动力学理论,建立压缩橡胶永久变形率的变化微分方程,求解微分方程得到压缩橡胶永久变形率变化规律的微分方程通解。再以氟硅橡胶为例,通过高温加速试验获取其在100、125、150、175、200℃下的试验数据,分别采用环境作用动力学通解和阿伦尼乌兹公式建立氟硅橡胶压缩永久变形率模型。最后,与3.5 a的自然环境试验数据进行对比。结果 应用环境作用动力学理论建立的氟硅橡胶压缩永久变形率模型与3.5 a自然环境试验数据的最大误差约为3.32%,而应用阿伦尼乌兹公式建立的氟硅橡胶压缩永久变形率模型的最大误差约为14%。结论 阿伦尼乌兹公式只适用于没有环境作用或固定环境作用下的物质特征变化,而环境作用动力学方程中,有明确的环境作用项σ,适用于复杂环境作用下物质特征变化规律的描述。

我国空间站大型机械臂初样力学环境试验成功

中国航天科技集团公司五院总体部近日组织完成了空间站大型机械臂初样结构臂力学环境试验。空间站机械臂是我国载人航天三期工程的四大关键技术之一,主要用于空间站在轨组装、在轨维修、货物搬运与转移、辅助航天员出舱等活动,是空间站建设和运营的关键装备。

星箭力学环境分析与试验技术研究进展

半个世纪以来,宇航科技工作者对卫星发射力学环境的认识逐步深入,从而带动了相关基础理论、预示方法、分析工具、试验技术和试验设备的不断发展。随着航天技术发展步伐的加快,对航天器设计的要求越来越高,星箭力学环境分析与试验技术研究的迫切性日益凸出。本文重点针对星箭力学环境分析与试验技术所涉及的航天器力学环境预示、航天器力学环境试验和星箭力学环境匹配优化等三方面技术的国内外研究进展进行了综合分析评述;指出了三者之间相辅相成、缺一不可的内在联系:预示分析决定着试验的方法和条件,力学试验又反过来验证预示分析的准确性,力学环境预示分析和试验的准确性和有效性为星箭力学环境匹配优化的顺利开展提供重要保障。最后,根据航天工程的需要,提出了今后在星箭力学环境分析与试验技术研究领域的主要研究方向。

用于机械化栽植的西兰花钵苗力学特性试验

为了降低西兰花钵苗机械化栽植过程中的破损率,避免栽植嘴已经运行到栽植位置而钵苗还未滑到栽植嘴的底部而造成移栽失败,该文采用正交试验的方法,以土钵体积（表示穴盘规格）、苗龄和含水率为试验因素,针对栽植过程农艺要求,进行了不同方案下土钵的抗压强度试验和钵苗沿栽植嘴壁面下滑的运动阻力系数测试。通过建立西兰花土钵与栽植嘴壁面碰撞过程接触力学模型,分析得到为避免土钵破损钵苗和栽植嘴碰撞时不同组合允许的最大相对速度。以栽植作业中避免钵苗破损,同时运动阻力不能过大为目标,采用综合评分法,得到适宜机械化栽植的4个土钵体积、苗龄和含水率组合,进而对这4个组合进行模拟田间栽植试验,得到最优的组合：土钵体积为中（穴盘规格为128）,苗龄为2-3片真叶,含水率约为63%。该研究为栽植机构的设计提供依据。

电驱动道路车辆 动力锂离子电池系统力学环境试验和要求

本文是电驱动道路车辆动力锂离子电池的试验和要求标题下的力学环境部分。结合国标转化过程和实验室能力验证经历,将力学环境试验方法和要求作描述和解释。供实验室和相关产品的供需方双参考。

月球探测器力学环境研究及试验条件制定

相对于传统航天器,月球探测器所经历的某些力学环境具有特殊性,需要有针对性地开展研究并进行相应的环境模拟试验。文章分析了月球探测器力学环境在不同飞行阶段中的特点,对比较特殊的着陆冲击环境和颠簸振动环境分别开展了重点研究,并提出了相应的环境模拟试验条件制定方法。对于着陆冲击环境,采用以加速度试验条件、正弦振动试验条件、随机振动试验条件和冲击试验条件分频段等效包络的方法制定试验条件;对于颠簸振动环境,采用道路模拟试验台模拟颠簸能量的方法制定试验条件。所提出的方法已成功应用于嫦娥三号和嫦娥五号月球探测器的研制过程中,并通过了嫦娥三号月球探测器实际飞行验证。

基于核磁共振技术的酸性环境下灰岩力学特性劣化试验

为研究灰岩在酸性环境下宏观力学性质的劣化度及细观结构的损伤规律,以重庆某采区的灰岩为研究对象,对经酸性溶液(pH=3,5)和蒸馏水(pH=7)浸泡前后的试件进行核磁共振测量(NMR),并对浸泡后的试件进行三轴压缩试验,分析了灰岩浸泡前后孔隙度及力学参数的劣化规律。试验结果表明:酸性环境作用下,灰岩内部孔隙呈整体变大的趋势,pH=3时次生大孔隙的生成率较高;在pH=3,5,7条件下,试件孔隙度分别增加12.15%,6.67%,3.43%;随pH值的降低,灰岩的延性特征更明显,峰后应力降进一步减小;除弹性模量的劣化度呈二次减小外,其它力学参数(单轴峰值应力、泊松比、内摩擦角、黏聚力)均呈线性减小的规律。此外,酸性环境对灰岩变形参数的影响大于强度参数,而强度参数中,对黏聚力的影响大于内摩擦角。

动力学综合环境试验技术现状和发展

综述了动力学综合环境试验技术的国内外现状,主要介绍了振动、温度和湿度综合,振动、温度、湿度和高度综合,噪声、振动和温度综合,多维振动,热和振动综合,热和噪声综合,振动和过载综合等,提出了综合环境试验技术今后的重点研究方向。

大气环境锈蚀钢筋混凝土梁力学性能试验研究及分析

通过对大气环境中15根锈蚀钢筋混凝土梁的力学性能试验研究和分析,发现锈蚀梁存在明显的屈服点,呈延性破坏形式。钢筋锈蚀影响弯矩与梁顶和梁底应变之间的关系。锈蚀钢筋与混凝土之间粘结性能良好,锈蚀梁符合平截面假定。锈蚀梁承载能力下降大致是锈蚀率的2.5-3.5倍;提出了锈蚀梁的承载能力、平均裂缝间距和最大裂缝宽度计算公式。锈蚀梁的承载能力和裂缝宽度非线性有限元程序计算结果与试验结果较为吻合。

我国空间站大型机械臂初样力学环境试验成功

中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院总体部组织完成了空间站大型机械臂初样结构臂力学环境试验，标志着我国空间站大型机械臂初样阶段研制工作取得重大突破。空间站机械臂是我国载人航天三期工程的重大关键技术之一，主要用于空间站在轨组装、在轨维修、货物搬运与转移、辅助航天员出舱活动等，是空间站建设和运营的关键装备。

舰船装备的机械环境试验标准探析

目的对比分析我国现有舰船机械环境试验与各国试验标准存在的差异,提出具体的改进措施。方法综述现有舰船装备机械环境试验的相关标准,从倾斜、摇摆、振动与冲击四方面入手,分析舰船机械环境对不同类型装备的影响机理。结果我国现行舰船装备的环境试验标准是在结合美、俄等国家的环境试验标准的基础上制定的,其内容较系统、结构较合理。但由于时间、经验不足等原因,仍处于发展完善阶段,存在一些需要改进的问题。结论提出了我国现有舰船机械环境试验的相应改进意见,有利于进一步研究舰船机械环境试验标准的合理性与有效性。

基于分档策略的装备统一环境试验条件设计方法

目的 研究提出基于分档策略的装备统一环境试验条件设计方法。方法 首先,对装备力、热、自然等环境试验条件的统一化进行详细论证,研究得到不同类型环境条件的分档策略。然后,对不同型号环境试验条件的项目进行分析,提出环境试验项目“基本项”+“定制项”的统一方法,得到通用试验项目和定制试验项目。随后,对于特定环境试验项目,提出基于极值的“包络式”、基于概率统计的“精细式”和基于就近归集的“分档式”3种统一环境试验条件制定方法,给出各种方法的特点、剪裁方法,并结合典型航天型号,给出应用案例和方法示意。结果 得到了基于分档策略的装备统一环境条件制定的方法,给出了典型装备的分档环境试验条件。结论 从装备的实际出发,提出的基于分档策略的装备统一环境试验条件的设计方法,经实践证明是可行的,对于降低货架产品的研制、批产和验收成本具有重要工程意义,并且对于其他类型产品的技术条件统一化具有重要的借鉴意义。

航天器动力学环境试验综合测试系统的设计

航天器在发射之前必须经过严格的地面条件验证;其中,航天器的动力学地面环境模拟试验对其顺利完成任务具有非常重要的意义;在航天器的动力学环境试验中,数据采集设备起着非常重要的作用,介绍了航天器动力学环境试验综合测试系统研制的目的、系统工作的原理、构成、硬件结构的研制以及解决的关键问题;最后的结果表明,这套系统完全可以满足航天器动力学地面试验的任务要求。

计及环境特征的刚—柔机械臂动力学建模方法与理论研究

基于Kane方程推导建立了在惯性参考坐标系中的刚—柔机械臂的非线性动力学模型 ,并利用假设模态的方法对方程进行离散 .在对刚—柔机械臂进行主动柔顺控制时 ,柔性机械臂要受到未确知外部环境的约束 .本文建立了计及环境特征的一般柔性多体系统动力学模型以及计及环境特征的刚—柔机械臂动力学模型 .

多维动力学环境模拟试验技术研究

文章介绍了多维动力学环境模拟试验技术的发展背景,指出航天器多维振动环境模拟方法的实用性和有效性。文章主要介绍了分体式和整体式多维振动试验平台系统,并对多维正弦扫描振动试验、多维随机振动试验、多维瞬态振动试验的控制方法作了详细的阐述。

基于代理模型的批产化卫星动力学试验舱内响应预示方法

文章提出基于代理模型的航天器结构动力学试验舱内响应预示方法,分别采用前馈神经网络(FNN)和Kriging代理模型,利用正弦扫频试验所获得的外部实际测点数据对内部测点响应进行预示;并通过组件级产品和系统级航天器实例,对比2种方法的预示结果,讨论分析代理预示方法的有效性及样本数量对预示精度的影响。研究结果对后续批产化航天器动力学试验测点剪裁具有一定指导意义。