路噪结构载荷模拟方法研究

工况传递路径分析(Operational Transfer Path Analysis,OTPA)方法用于道路噪声分析的效率较高,但在相关的激励源同时作用于系统或传递路径之间存在强耦合时,传递率矩阵的求解结果会出现严重偏差,无法保证其精度。针对激励源同时作用的问题,提出以一个试验台为依托,用激振器将路面噪声(简称:路噪)结构载荷可控地作用于车辆,实现从较少的工况数据中获得参考响应信号的列满秩矩阵,进而求解传递率矩阵。试验台经有限元仿真优化及试验验证后,用试验台及汽车底盘测功机分别作为激励源,在半消声实验室进行两组试验。试验结果表明两种激励方式相干函数在50~400 Hz频段内整体上接近1,同时在该频率范围内,两种激励方式获得的传递率曲线一致性较好,说明文中所提方法能够较好地模拟路噪结构载荷。

基于试验设计和核密度估计的飞机结构载荷概率分布确定

可靠性设计准则能够定量考核各种随机因素影响,能使飞机结构的安全性和经济性趋于最优,因此建立相应验证方法以预计结构发生有害变形和破坏的概率具有重要的理论价值和工程意义。考虑到载荷概率分布确定是可靠性设计准则试验验证的核心工作,该文以某型飞机起落架载荷谱实测为例,利用试验设计(DOE)完成试飞方案设计,选取匹配样本数据之后,采用核密度估计(KDE)得到载荷概率密度函数和概率分布函数,并通过K-S检验完成拟合度和正确性验证。结果表明,试验设计能以较少的试飞架次模拟飞机结构的实际受载情况;核密度估计可有效解决小子样实测样本数据量不足的问题,为后续其他复杂不规则分布的拟合提供有益的参考和借鉴。

高精度多通道飞行器结构载荷测量系统设计方法

飞行器是在大气层内或大气层外空间飞行的器械,包括航空器、航天器、火箭和导弹。飞行器在机动过程中,飞行器结构的截面载荷是结构设计的重要依据,截面载荷测量结果的准确度直接关系到结构设计的可靠性。针对导弹在飞行过程中结构内部应力难以测量的问题,提出了利用载荷测试仪实测应变载荷与LS-DYNA软件结合仿真分析的方法,该方法通过对单个桁条组件的应力性能进行有限元仿真验证,确认每个桁条组件的测点布局,设计载荷测试仪进行高精度载荷测量,测试仪由8通道应变测量模块与6通道温度测量模块组成,系统由单片机与FPGA共同控制,通过应变信号调理电路与温度信号调理电路提升信号的线性度,采用Flash实现大量数据的存储,通过RS422转USB将数据上传至上位机。通过上述工作验证了载荷测试仪高精度采集方案,结果表明载荷测试仪采集到的应变数据与温度数据呈高线性度,对导弹的弹体结构设计有一定的参考价值。

重型刮板输送机故障载荷工况与结构载荷工况的动力学仿真研究

为了研究重型刮板输送机在故障载荷与结构载荷卡链工况下的动态特性,建立了刮板输送机动力学模型,研究了故障载荷和结构载荷两种工况下刮板输送机的动力学特性,通过实例对输送机卡链、断链工况下的动力学特性以及链轮驱动的多边形效应、链条节距误差引起的动力学问题进行了数值仿真分析,仿真结果为重型刮板输送机的设计提供了理论基础。

旋翼桨叶结构载荷计算方法比较研究

基于有限转角假设,建立了刚柔耦合旋翼动力学模型。该模型考虑了刚体转动与弹性变形之间的耦合效应,相较于基于小转角假设的传统有限元模型具有明显的优势。气动力以广义力形式与桨叶刚体转动及弹性变形耦合组建方程。在方程求解的单步上,分别采用力积分法、反力法以及曲率法计算桨叶剖面结构振动载荷。以BO105模型桨叶及SA349/2小铃羊直升机为仿真对象,比较研究了这三种载荷计算方法的预测精度与适用范围。对于不考虑气动力的纯结构振动载荷,三种计算方法具有相同的精度。在气弹瞬态计算中,力积分法对桨根载荷的预测精度不足。曲率法与反力法在桨叶有限元节点处得到了相近的结果。反力法预测精度取决于有限元建模精度,且只对节点处载荷有效。由于曲率法只计入弹性桨叶的弯曲曲率,该方法需要更高阶次的形函数以满足自由度二阶导数的连续性。此外,为加速收敛及减少累积误差,本文开发了基于外推法的数值积分算法。

海上浮式风机运动对风机结构载荷影响研究

为了研究风机的叶片及塔柱的结构载荷问题,本文应用空气动力-水动力耦合动态分析模型,模拟风机系统在非定常风场和规则波作用下的单自由度运动响应,并对比和分析风机系统的三种纵向运动对叶片和塔柱结构载荷的影响。研究结果显示:运动响应幅度很大程度上增加了风机的结构载荷,因此降低风机的叶片及塔柱的结构载荷应成为海上风机设计中的重要环节。本文揭示了海上浮式风机的运动对结构载荷的影响特征,为更大兆瓦级浮式风机系统的设计提供优化方向。

块体结构岩体中的应力传递与采场基本顶结构载荷计算

应力在块裂介质中的传递规律与在连续介质中的传递规律不同。研究了属于块裂介质的块体结构岩体中自重应力传递所遵循的法则。研究结果表明,岩体中的应力大小受岩块数量以及岩块的几何参数控制。将研究结果应用在煤炭地下开采中的采场基本顶结构载荷计算中,为岩层控制研究领域块体结构岩层的应力分布计算和岩层结构的载荷确定提供了新的理论依据。

基于PCL的三维流体载荷向结构载荷转换方法

为在MSC Patran中实现三维流体载荷向结构载荷的转换,分别基于反距离加权(InverseDistance Weighted,IDW)插值法和薄板样条(Thin Plate Spline,TPS)法,用PCL编写载荷转换程序.在MSC Patran中通过创建空间场来调用该程序,再通过创建压力载荷来调用所创建的空间场,从而实现转换.用该程序对内部受流体压力的管道进行结构分析,结果表明IDW插值法和TPS法都能很好地实现载荷转换,运算耗时相当;使用IDW插值法时,若插值点过多则会降低插值精度.

基于改进支持向量机回归的非线性飞机结构载荷模型建模

为进行飞机结构载荷安全监控并为飞机结构疲劳寿命评估积累相关数据,需建立与飞行参数相关的飞机结构载荷模型。针对飞机结构载荷与飞行参数之间的非线性关系,采用改进停机准则的SMO算法及粒子群模型参数优化算法对支持向量机回归方法进行改进,并通过飞行动力学理论分析结合皮尔逊相关系数的方法对参与建模的飞行参数进行选取。以飞机跨声速俯仰机动为例,建立机翼某一测载剖面结构剪力模型,并对该建模方法进行仿真验证。结果表明:采用改进支持向量机回归方法所建立模型精度优于原始支持向量机回归方法建立的模型,即采用改进支持向量机回归方法可提高建模精度及泛化能力。

基于神经网络的机翼结构载荷模型建立方法

建立以飞行参数为变量的机翼结构载荷模型是飞行安全监控及飞机疲劳寿命估算的重要技术基础。首先将机翼燃油质量对其结构载荷的影响分离,在此基础上依据飞机结构载荷与飞行参数间的相关性,通过相关分析结合主成分分析的方法确定了低维数且互不相关的建模参数,并采用高斯-伯努利受限玻尔兹曼机预训练的BP神经网络方法实现了模型建立。以飞机跨音速俯仰机动为例,建立了机翼某测载剖面剪力模型,模型验证结果表明,预训练可有效降低模型初始误差,提升建模效率及精度。

共轴双旋翼桨叶结构载荷试飞研究

从共轴式直升机双旋翼系统的实际结构布局出发,建立上、下旋翼桨叶载荷校准试验力学模型,选择非翼型的桨叶根部段作为桨叶测量剖面进行应变桥路设计,通过单向加载法的桨叶载荷校准试验获得上、下旋翼桨叶载荷方程。提出一种共轴双旋翼载荷测量方案,并据此研制基于小遥测应变测量技术的机载测试系统应用于外场试飞测试。真实大气环境下飞行实测的共轴双旋翼桨叶挥舞弯矩的分析表明:上、下桨叶的挥舞弯矩随时间呈现周期性变化,并且出现正、负脉冲对应现象;平飞状态上、下桨叶的挥舞弯矩相差不大,而悬停状态差别明显;对下旋翼桨叶挥舞弯矩交变量要予以特别关注。文中使用的小遥测应变测量技术已经在某型共轴式直升机飞行试验中成功应用,所测量的双旋翼桨叶结构载荷对共轴式直升机研究工作意义重大。

飞机结构载荷测量虚拟电桥应变计算方法

在应变法飞机结构载荷测量中,应变电桥在飞机结构上的布置方式是载荷准确测量的关键影响因素,但随新结构及新材料在飞机设计制造中的应用,采用飞行器结构力学方法对受载结构定性分析以确定应变电桥布置方案的方法难以满足载荷高效精准测量的要求。针对该问题,基于空间应变理论及有限元仿真方法提出了虚拟电桥应变计算方法,在飞机结构有限元模型上构建虚拟电桥,通过虚拟电桥应变响应对其进行受载响应特性评估,以保证真实条件下以该方式布置的电桥可准确反映待测载荷。采用该方法对某起落架结构载荷测量电桥进行计算,与试验结果对比表明,该方法计算结果准确,可为应变改装提供有效量化依据,提升载荷测量精度及效率。

基于批量梯度下降的机翼结构载荷方程求解方法

针对采用常规矩阵方程求解载荷方程的方法所受到建模工况及建模电桥数量关系限制的问题,基于批量梯度下降方法对载荷方程求解方法进行了改进,将该方法应用于电桥数量大于机翼建模工况数量的机翼剖面剪力载荷方程求解,结果表明,该方法可高效准确地对载荷方程进行求解。

直升机桨叶结构载荷校准过程中的预扭角确定方法

给出了一种直升机桨叶结构载荷校准过程中的预扭角确定方法。首先,介绍了试验原理,试验设计为在桨叶摆振方向小角度范围内加载,计算桨叶剖面在摆振方向加载时对应剖面的挥舞弯矩输出,在线弹性范围内,理论分析了挥舞弯矩电桥的输出结果与摆振竖直方向角度的线性关系;其次,以某型直升机桨叶为例,应用电阻应变计法,采用机载CAM500系列测试设备,完成了对其桨叶剖面预扭角的确定实践,验证了方法的正确性和准确性,为直升机桨叶结构载荷校准提供技术支持。

舰载雷达天线稳定转台系统的结构载荷分析与计算

详细阐述了舰载雷达天线稳定转台系统结构载荷的基本分析计算过程,同时说明了关键设计参数的合理确定对于舰载雷达天线稳定转台结构载荷计算及提高舰载雷达适装性的重要性。

小水线面双体船结构载荷分析评述

分析了小水线面双体船波浪载荷预报的几种方法，比较了准静态法，刚体动力学法，水弹性法和经验公式法的优缺点，讨论了与有限元离散结构有关的注意事项以及斜支柱结构形式对动载荷和疲劳的有利因素。

开合屋盖行走机械系统结构载荷的研究

本文结合实例探讨开合屋盖机械传动类型,介绍了目前建成的开合屋盖的行走机械结构载荷的分析方法,并对其进行了分析。

隧道射流风机支承结构载荷试验检测(隧道风机抗拉拔试验检测)

检测依据 《公路隧道通风照明设计规范》中规定：射流风机应设置于建筑限界以外15cm～20cm处，风机轴线与隧道轴线平行。的结构强度应保证在实际静荷载的15倍以上。设置方法宜采用固定式或悬吊式，支承风机风机安装前应做支承结构的载荷试验。

X—29A飞机结构载荷飞行试验

Ｘ－２９Ａ研究和技术验证机已完成了一项成果显著的飞行试验计划，主要研究目的是稳妥地开发、评价和验证许多气动、结构和飞行控制技术，所有这一切均高度地综合在该飞机的设计之中。本文概述了有关技术、飞行试验方法，主要结果和根据结构飞行载荷分析所得到的经验。

自动扶梯的结构载荷组合及支反力计算新方法

根据GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》和EN115-1:2017《自动扶梯和自动人行道的安全规范第1部分:制造与安装》,介绍了自动扶梯结构载荷的定义,给出了自动扶梯桁架设置不同中间支撑数量时验证桁架结构强度、刚性和土建图上的支反力的结构载荷组合,并推导了设置不同中间支撑数量时支反力的计算公式。通过一个案例,将使用支反力计算公式得出的支反力计算结果与有限元软件ANSYS的计算结果进行对比,证实了支反力计算公式可以在工程上应用。