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Safety Assessment of Aircraft Fuel Tank Access Cover under the Impact Load by Tire Fragments 被引量:1
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作者 Shile Yao Zhufeng Yue +1 位作者 Xiaoliang Geng Peiyan Wang 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第1期228-239,共12页
According to relevant airworthiness standards, the aircraft fuel tank access cover must withstand the impact by tire fragments, and minimize the penetration and deformation, which is critical for flight safety. To ass... According to relevant airworthiness standards, the aircraft fuel tank access cover must withstand the impact by tire fragments, and minimize the penetration and deformation, which is critical for flight safety. To assess the safety of an aircraft fuel tank access cover subjected to tire fragments, a study of dynamic response was presented in this paper using the Finite element(FE) software ANSYS/LS-DYNA. To obtain the reliable mechanical characteristics of tire tread rubber, a series of material tests have been conducted. Then the proposed rubber material model is validated by comparing the numerical simulations with the experimental results of aluminium alloy plate impact. The simulation results indicate that the rubber fragment and alloy plate will undergo the largest deformation when impact angle is equal to 90°. Finally, the proposed FE model and modelling approaches are extended to the numerical simulation of a full-scale aircraft fuel tank access cover impact. The numerical simulations are carried out with impact velocity of 71.1 m/s and impact angle of 40.5°. The simulation results indicate that the aluminium alloy by precision casting is more likely to rupture, and the middle region of the access cover is vulnerable to fragment impact. This research proposes a reliable rubber model applying to various strain rates. Considering the influence of impact regions, the dynamic response and various failure patterns of fuel tank access cover are acquired. The findings of this paper can be used to improve the future aircraft safety design. 展开更多
关键词 Dynamic response TIRE FRAGMENT aircraft fuel TANK ACCESS COVER impact Safety
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Numerical Analysis and Verification of the Gas Jet from Aircraft Engines Impacting a Jet Blast Deflector 被引量:3
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作者 Fu-Dong Gao De-Xin Wang +1 位作者 Hai-Dong Wang Ming-Ming Jia 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第5期127-137,共11页
The process of the gas jet from aircraft engines impacting a jet blast deflector is not only a complex fluid–solid coupling problem that is not easy to compute, but also a safety issue that seriously interferes with ... The process of the gas jet from aircraft engines impacting a jet blast deflector is not only a complex fluid–solid coupling problem that is not easy to compute, but also a safety issue that seriously interferes with flight deck envi?ronment. The computational fluid dynamics(CFD) method is used to simulate numerically the impact e ect of gas jet from aircraft engines on a jet blast deflector by using the Reynolds?averaged Navier?Stokes(RANS) equations and turbulence models. First of all, during the pre?processing of numerical computation, a sub?domains hybrid meshing scheme is adopted to reduce mesh number and improve mesh quality. Then, four di erent turbulence models includ?ing shear?stress transport(SST) k-w, standard k-w, standard k-ε and Reynolds stress model(RSM) are used to compare and verify the correctness of numerical methods for gas jet from a single aircraft engine. The predicted values are in good agreement with the experimental data, and the distribution and regularity of shock wave, velocity, pressure and temperature of a single aircraft engine are got. The results show that SST k?w turbulence model is more suitable for the numerical simulation of compressible viscous gas jet with high prediction accuracy. Finally, the impact e ect of gas jet from two aircraft engines on a jet blast deflector is analyzed based on the above numerical method, not only the flow parameters of gas jet and the interaction regularity between gas jet and the jet blast deflector are got, but also the thermal shock properties and dynamic impact characteristics of gas jet impacting the jet blast deflector are got. So the dangerous activity area of crew and equipments on the flight deck can be predicted qualitatively and quantitatively. The proposed research explores out a correct numerical method for the fluid–solid interaction during the impact process of supersonic gas jet, which provides an e ective technical support for design, thermal ablation and structural damage analysis of a new jet blast deflector. 展开更多
关键词 aircraft engine Gas jet Computational fluid dynamics Jet blast deflector impact effect
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民机典型机身框段垂直入水冲击特性研究
3
作者 牟浩蕾 高飞 +3 位作者 王子龙 肖培 冯振宇 解江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期297-307,共11页
为了研究民机典型机身框段垂直入水冲击特性,采用入水冲击试验系统开展不同高度下的圆柱体入水冲击试验,研究其入水冲击响应;基于LS-DYNA任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法建立流体域均匀网格及局部加密网格模型,通... 为了研究民机典型机身框段垂直入水冲击特性,采用入水冲击试验系统开展不同高度下的圆柱体入水冲击试验,研究其入水冲击响应;基于LS-DYNA任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法建立流体域均匀网格及局部加密网格模型,通过对比圆柱体入水冲击试验结果验证网格收敛性及流体域模型;基于验证的流体域模型及机身框段模型,研究机身框段在6.02 m/s速度下的入水冲击特性,并分析与刚性地面冲击特性的差异性以及不同入水冲击速度下的机身框段冲击响应特性。结果表明:ALE方法在结构入水冲击方面具有较高的模拟精度,且采用局部加密网格时可以极大减少流体域模型网格数量和入水冲击计算时间。机身框段入水冲击时的失效模式与刚性地面冲击时的失效模式较为一致,但机身框段结构整体变形程度减小,客舱地板横梁变形程度增大;机身框仍是吸能最多的部件,但水也吸收了大量的冲击能量,使得地板导轨处的加速度始终小于刚性地面冲击时的加速度;随着机身框段入水冲击速度的增大,机身框发生弯折和上翘的程度加剧。 展开更多
关键词 民机机身框段 入水冲击试验 结构冲击响应 数值模拟
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电动飞机蒙皮结构的冲击损伤试验与优化设计
4
作者 张云鹏 王吉 +3 位作者 王雪飞 刘冠一 韦迎 杨康 《无损检测》 CAS 2024年第2期1-5,37,共6页
飞机蒙皮结构常受到冰雹、维修碰撞等低能冲击,机身结构易出现损伤,引发飞机性能减退。为了提高蒙皮结构的抗冲击性能,结合Hashin失效准则建立了一种复合材料泡沫夹层结构低速冲击有限元等效模型,并利用超声C扫描对冲击后的复合材料泡... 飞机蒙皮结构常受到冰雹、维修碰撞等低能冲击,机身结构易出现损伤,引发飞机性能减退。为了提高蒙皮结构的抗冲击性能,结合Hashin失效准则建立了一种复合材料泡沫夹层结构低速冲击有限元等效模型,并利用超声C扫描对冲击后的复合材料泡沫夹层进行无损检测,试验结果表明,与无损检测结果相比较,模拟结果的误差低于10%,证明了该冲击等效模型的合理性。最后利用该有限元等效模型对某型电动飞机机身复合材料泡沫夹层蒙皮结构进行优化设计,以提高抗冲击能力、减小吸收的破坏能量、降低结构损伤程度为目标,在相同铺层数量下,得到了最优的复合材料泡沫夹层结构铺层设计方案。 展开更多
关键词 泡沫夹层结构 Hashin失效准则 低速冲击 电动飞机 机身蒙皮
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飞机撞击安全壳燃油泄漏燃烧数值模拟研究
5
作者 王友刚 孙运轮 张君鸿 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期530-537,共8页
为研究飞机撞击核电厂安全壳后引发燃烧对安全壳的影响,采用Fluent模拟了航空煤油替代燃料在安全壳内部和外部的燃烧过程,分析了安全壳不同位置处的火焰温度变化情况。结果表明,在开始阶段,燃油泄漏时间比较短,燃油缓慢蒸发汽化,燃烧发... 为研究飞机撞击核电厂安全壳后引发燃烧对安全壳的影响,采用Fluent模拟了航空煤油替代燃料在安全壳内部和外部的燃烧过程,分析了安全壳不同位置处的火焰温度变化情况。结果表明,在开始阶段,燃油泄漏时间比较短,燃油缓慢蒸发汽化,燃烧发展过程以扩散蔓延为主,高温区域主要分布在安全壳侧壁面和底面。随着时间推移,液面蒸发速度加快,火焰高度呈现纵向发展的态势,最后在顶部形成较为均匀的温度场。安全壳内部燃烧最高温度可以达到2229 K,外部燃烧最高温度为1308 K。此外,撞击位置越高,安全壳顶部会越早出现高温区域,而较低位置处由于液池的堆积缓慢,燃油蒸发速率低,温度上升相对较慢。区别于内部燃烧,外部燃烧火焰不会波及安全壳顶部中心位置。 展开更多
关键词 安全工程 飞机撞击 安全壳 航空煤油 数值模拟
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侧风对民航客机高原机场起飞爬升阶段飞行性能的影响
6
作者 赵雪睿 张靠民 《价值工程》 2024年第18期143-145,共3页
本文以昆明长水机场为例,通过计算民航客机在起飞爬升的第二阶段上的最大水平移动距离、爬升重量和最大起飞重量的变化,分析高原机场中侧风对民航客机爬升阶段的影响因素,得出民航客机在高原机场侧风起飞的数据结果。结果可以指导飞行... 本文以昆明长水机场为例,通过计算民航客机在起飞爬升的第二阶段上的最大水平移动距离、爬升重量和最大起飞重量的变化,分析高原机场中侧风对民航客机爬升阶段的影响因素,得出民航客机在高原机场侧风起飞的数据结果。结果可以指导飞行运控人员在实际的工作中快速并且科学地应对民航客机在高原机场遭遇侧风情况时的起飞指挥处置流程。 展开更多
关键词 飞行器 侧风 飞行影响 飞行性能
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民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能研究
7
作者 朱正义 《机械设计与制造工程》 2024年第2期67-72,共6页
为了给复合材料飞机长桁结构选型提供试验数据支持,对民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能进行了研究。研究了不带包覆层、一半带包覆层和全部带包覆层3种不同工艺构型长桁的压缩特性,试验结果表明包覆层工艺对长桁的承载能力... 为了给复合材料飞机长桁结构选型提供试验数据支持,对民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能进行了研究。研究了不带包覆层、一半带包覆层和全部带包覆层3种不同工艺构型长桁的压缩特性,试验结果表明包覆层工艺对长桁的承载能力有很大的提升;对3种工艺构型的试验件分别引入了冲击损伤,试验结果表明帽型长桁底部蒙皮中心的初始损伤大大降低了整个结构的屈曲载荷和压损性能。最后通过试验与帽型长桁工程算法分析、有限元分析的对比,验证了复合材料帽型长桁压缩强度分析方法的准确性。 展开更多
关键词 民用飞机 M21E预浸料 帽型长桁 冲击损伤
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飞机除冰冲击射流多相流耦合模型研究
8
作者 龚淼 申远航 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第1期229-236,共8页
以飞机除冰喷洒作业为研究对象,对冲击射流与冲击壁面进行建模和数值模拟,分析了冲击壁面的速度压力分布特性。用相场函数φ解释了相场和水平集模型模拟出的射流偏转现象,探讨了冲击射流周围压强分布梯度不均匀的原因,以Realizable k-... 以飞机除冰喷洒作业为研究对象,对冲击射流与冲击壁面进行建模和数值模拟,分析了冲击壁面的速度压力分布特性。用相场函数φ解释了相场和水平集模型模拟出的射流偏转现象,探讨了冲击射流周围压强分布梯度不均匀的原因,以Realizable k-ε湍流模型为基础对比了不同多相流数值模型的模拟结果。发现冲击射流的截面沿着中心轴线呈锥状发展,在滞点处流速迅速衰减为0,压强达到最大值。壁面射流在偏离滞点0.15~0.2 m的位置逐渐获得最大流动速度。最后对比了实验常用的紊流系数与不同多相流模型的模拟结果。综合考虑模型模拟出的速度、压力分布特性及射流紊流系数得出结论:混合物模型和相传递混合模型比较适合进行飞机除冰射流以及类似的大流速、多流体微团类的流动研究。 展开更多
关键词 飞机除冰 冲击射流 多相流 速度场 压力场
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水陆两栖飞机内流场结构冲击响应特性
9
作者 吕继航 罗琳胤 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期51-57,共7页
水陆两栖飞机在航空消防领域具有独特优势,但其在水面高速滑行汲水和空中飞行灭火投水过程中,机体内部的运动水流会带来非定常水冲击效应。对于飞行器的流固耦合问题,以往的研究主要集中于机体外围流场与刚性飞机的相互作用,极少关注内... 水陆两栖飞机在航空消防领域具有独特优势,但其在水面高速滑行汲水和空中飞行灭火投水过程中,机体内部的运动水流会带来非定常水冲击效应。对于飞行器的流固耦合问题,以往的研究主要集中于机体外围流场与刚性飞机的相互作用,极少关注内部流场对结构变形和应力分布的影响。为此,根据水陆两栖飞机的使用模式,采用光滑粒子流与结构有限元耦合仿真的方法,开展全机主要影响区域的结构有限元建模和内流场建模,利用流固耦合方式求解机体弹性结构在汲水和投水内流场作用下的动态应力分布。结果表明:飞机高速汲水过程中,箱体结构持续受到内流冲击激励,结构各部位的应力不断变化,部分区域出现应力幅值较大幅度的振荡变化,且水箱隔板在某些时刻的最大瞬态应力达到0.38σ_(b),最大振幅为0.42σ_(max);飞机采用重力方式空中投水时,箱体结构受到的内流冲击激励相对较弱,端框最大瞬态增量应力为0.15σ_(b),最大振幅为0.22σ_(max),结构增量应力水平不高,且应力振荡幅度较小。 展开更多
关键词 水陆两栖飞机 内流 冲击 SPH 动态应力
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航空轮胎着陆冲击动力学仿真与安全分析
10
作者 李双宝 张博 《中国民航大学学报》 CAS 2024年第2期58-64,共7页
本文针对飞机着陆冲击动力学建立了飞机单轮主起落架有限元模型,并进行着陆冲击动力学仿真和安全分析。首先,通过对机身、起落架、轮胎和道面结构的简化构建了飞机单轮主起落架三维模型,并利用Hypermesh完成模型的网格划分。其次,采用Og... 本文针对飞机着陆冲击动力学建立了飞机单轮主起落架有限元模型,并进行着陆冲击动力学仿真和安全分析。首先,通过对机身、起落架、轮胎和道面结构的简化构建了飞机单轮主起落架三维模型,并利用Hypermesh完成模型的网格划分。其次,采用Ogden模型描述轮胎橡胶的应力-应变关系,建立了轮胎有限元模型,验证了轮胎变形的仿真结果与经验公式计算结果基本一致。最后,采用隐式动力学算法研究了不同着陆速度下轮胎的承受载荷和变形情况,并结合适航标准对轮胎着陆冲击的安全性进行分析,得到了飞机着陆速度的安全阈值,为航空轮胎着陆安全性评估提供了新的研究方法。 展开更多
关键词 航空轮胎 着陆冲击动力学 安全分析 有限元模型
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民机座椅扶手在垂直冲击中对乘员腰椎载荷影响研究
11
作者 李磊子 《科技资讯》 2024年第19期254-256,共3页
在座椅的适航试验中,因为座椅的坐宽尺寸限制,在冲击过程中,乘员手臂不可避免地会与座椅扶手接触,影响试验测试的腰椎载荷。对民机座椅扶手在垂向14G冲击中对乘员腰椎的影响进行研究,通过民机座椅有、无扶手对比试验,研究乘员腰椎力变... 在座椅的适航试验中,因为座椅的坐宽尺寸限制,在冲击过程中,乘员手臂不可避免地会与座椅扶手接触,影响试验测试的腰椎载荷。对民机座椅扶手在垂向14G冲击中对乘员腰椎的影响进行研究,通过民机座椅有、无扶手对比试验,研究乘员腰椎力变化。根据试验状态,建立可信的仿真模型,通过改变乘员手臂与扶手之间的相对位置,研究手臂位置变化对乘员腰椎的影响,给出民机座椅扶手对乘员腰椎载荷的影响规律,为民机座椅乘员腰椎防护提供数据支持。 展开更多
关键词 民机座椅 扶手 垂直冲击 腰椎载荷
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复合材料夹芯结构低速冲击性能研究 被引量:1
12
作者 张轶群 王治邦 +1 位作者 王长武 郑锡涛 《电子机械工程》 2024年第2期1-5,29,共6页
复合材料夹芯结构为电子设备与外层蒙皮提供了一体化设计的思路,可以大幅降低飞行器的结构重量。通过低速冲击试验和ABAQUS仿真研究了5 J和10 J冲击能量下某飞行器复合材料机翼蒙皮典型夹芯区域在低速冲击下的性能。随着冲击能量的增加... 复合材料夹芯结构为电子设备与外层蒙皮提供了一体化设计的思路,可以大幅降低飞行器的结构重量。通过低速冲击试验和ABAQUS仿真研究了5 J和10 J冲击能量下某飞行器复合材料机翼蒙皮典型夹芯区域在低速冲击下的性能。随着冲击能量的增加,复合材料泡沫夹芯结构的能量吸收率由5 J的72.0%提升至10 J的76.0%。由仿真结果可知,当冲击能量达到10 J时,出现了纤维损伤,且损伤沿表层铺层角度扩展,基体压缩损伤主要出现在冲击正面,基体拉伸损伤主要出现在冲击背面,损伤随冲击能量的增加而变大。当冲击能量达到10 J时,上面板与泡沫芯体粘接处也产生了较大的损伤。 展开更多
关键词 飞行器 电子设备 复合材料泡沫夹芯结构 低速冲击 有限元分析
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某型航空发动机双转子系统碰摩分析及挠度抑制方法研究
13
作者 魏林章 《机械制造与自动化》 2024年第4期134-139,150,共7页
针对航空发动机的碰摩故障,建立某型航空发动机转子系统三维有限元模型,进行临界转速计算、低压转子瞬态响应和双转子系统碰摩风险分析;进行双转子系统碰摩响应计算,得出双转子系统碰摩工况和位置识别;采用限位轴承进行挠度抑制。结果表... 针对航空发动机的碰摩故障,建立某型航空发动机转子系统三维有限元模型,进行临界转速计算、低压转子瞬态响应和双转子系统碰摩风险分析;进行双转子系统碰摩响应计算,得出双转子系统碰摩工况和位置识别;采用限位轴承进行挠度抑制。结果表明:双转子系统碰摩工况与位置符合低压转子瞬态响应与临界特性,低压转子的2、3阶临界特性受到了抑制。 展开更多
关键词 航空发动机 双转子系统 碰摩分析 临界转速 瞬态响应
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一种新型抗冲击曳光管设计与验证
14
作者 王伟杰 王刚 +1 位作者 伍思荣 秦江超 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期24-27,共4页
根据某型现代小口径高炮武器系统曳光训练弹的研制要求,设计了一种新型抗冲击曳光管,对曳光管壳、曳光组件、曳光装药方案及曳光药剂抗冲击结构进行了优化,并对曳光管发火性能、动态发光强度和曳光时间进行了试验验证。结果表明,该曳光... 根据某型现代小口径高炮武器系统曳光训练弹的研制要求,设计了一种新型抗冲击曳光管,对曳光管壳、曳光组件、曳光装药方案及曳光药剂抗冲击结构进行了优化,并对曳光管发火性能、动态发光强度和曳光时间进行了试验验证。结果表明,该曳光管在分别保常温(15℃,48h)、低温(-40℃,48 h)和高温(50℃,48 h)后,均能够满足动态发光强度不小于3 000 cd、曳光时间不小于6 s、曳光颜色为红色的技术指标要求,从而实现在弹丸4 000 m飞行轨迹上指示弹道的功能。 展开更多
关键词 曳光管 曳光训练弹 高膛压 抗冲击结构 小口径高炮武器系统
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飞机撞击安全壳中航油爆炸耦联分析模型及影响研究
15
作者 李建波 牛燕如 +1 位作者 梅润雨 孙运轮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期112-120,202,共10页
在飞机撞击安全壳事件中,撞击载荷和航油爆炸载荷是需要耦合考虑的两种载荷。当前主要关注于单一的飞机撞击载荷作用,缺乏撞击-爆炸载荷耦合作用的分析和影响比较。为研究耦合作用下安全壳结构的动力响应差异,并提出可行的数值模型,基... 在飞机撞击安全壳事件中,撞击载荷和航油爆炸载荷是需要耦合考虑的两种载荷。当前主要关注于单一的飞机撞击载荷作用,缺乏撞击-爆炸载荷耦合作用的分析和影响比较。为研究耦合作用下安全壳结构的动力响应差异,并提出可行的数值模型,基于飞机和安全壳细致的动力数值模型进行了全过程的耦合分析。首先,以蒸气云爆炸的TNO多能法模型来定量表示航油爆炸载荷;并基于钢筋混凝土板抗爆、抗弹体撞击的数值模型试验,验证了RHT本构模型在不同载荷形式下的通用性;最后,采用精细化建模的A340-300大型商用飞机和某四代核反应堆安全壳模型,对比分析了单一载荷作用和撞击-爆炸耦合载荷作用下安全壳的位移时程和损伤分布规律。研究结果表明,在对安全壳进行飞机撞击评价时进行撞击-爆炸耦合载荷作用的分析是十分必要的。基于该研究模型,耦合载荷作用下的安全壳峰值位移响应比考虑单一载荷作用的位移增加了约27%。除此之外,安全壳的局部损伤破坏也有较大幅度的变化,与单一撞击载荷作用相比,耦合作用下损伤面积在机身撞击区域增加约142%,在引擎撞击区域增加约72.8%,且引擎撞击局部区域的损伤程度大幅增加。 展开更多
关键词 飞机撞击 航油爆炸 安全壳 TNO多能法
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飞机牵引车抗冲击分析与试验
16
作者 刘学文 闫洪峰 +2 位作者 石明堃 贾双龙 杨崇 《起重运输机械》 2023年第23期24-29,共6页
为验证飞机牵引车在舰船上的抗冲击性能是否满足设计要求,文中以飞机牵引车为研究对象,对其进行抗冲击仿真分析与试验。首先建立飞机牵引车冲击力学模型,分析其在冲击载荷下的振动形态的变化;然后建立了飞机牵引车有限元模型,并搭建其作... 为验证飞机牵引车在舰船上的抗冲击性能是否满足设计要求,文中以飞机牵引车为研究对象,对其进行抗冲击仿真分析与试验。首先建立飞机牵引车冲击力学模型,分析其在冲击载荷下的振动形态的变化;然后建立了飞机牵引车有限元模型,并搭建其作为A级舰船设备的冲击环境,在有限元分析软件中进行抗冲击分析,获得其在冲击作用下的结构响应云图,判断飞机牵引车主要结构的抗冲击强度;最后,在抗冲击技术研究实验室进行实车抗冲击试验,得到主要结构冲击测试数据。从抗冲击仿真分析和实车冲击试验2方面验证了研制的飞机牵引车满足A级舰船设备的抗冲击要求。 展开更多
关键词 飞机牵引车 抗冲击分析 设计冲击谱 抗冲击试验
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气象海洋环境对航母编队反潜作战影响仿真模型设计研究
17
作者 李海燕 柳强 +2 位作者 徐建忠 毛杰 张昊 《舰船电子工程》 2023年第7期84-88,共5页
航母编队反潜作战受气象海洋环境影响显著。为了加强研究气象海洋环境对航母编队反潜作战的影响,论文运用作战仿真技术,构建航母编队反潜作战的气象海洋环境影响仿真模型体系,同时提出基于规则、原理、经验及综合仿真的建模方法,为开展... 航母编队反潜作战受气象海洋环境影响显著。为了加强研究气象海洋环境对航母编队反潜作战的影响,论文运用作战仿真技术,构建航母编队反潜作战的气象海洋环境影响仿真模型体系,同时提出基于规则、原理、经验及综合仿真的建模方法,为开展不同气象海洋环境下航母编队反潜作战兵力运用问题研究提供技术支撑。该模型设计方法对于加强气象海洋环境影响仿真建设具有很强的指导和实践意义。 展开更多
关键词 航母编队 反潜作战 战场环境影响 仿真模型体系
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飞机风挡不同位置遭遇轻型无人机高速碰撞损伤敏感性研究
18
作者 陆晓华 张柱国 +1 位作者 张迎春 左洪福 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期284-292,共9页
以Phantom 4 Pro典型轻型无人机和某型商用飞机主风挡为对象。通过仿真法研究飞机风挡不同位置遭遇无人机高速碰撞损伤敏感性,分析在高速仿真碰撞过程中无人机撞击各个目标点的接触力变化及其在典型时刻无人机刚性组件序惯撞击目标位置... 以Phantom 4 Pro典型轻型无人机和某型商用飞机主风挡为对象。通过仿真法研究飞机风挡不同位置遭遇无人机高速碰撞损伤敏感性,分析在高速仿真碰撞过程中无人机撞击各个目标点的接触力变化及其在典型时刻无人机刚性组件序惯撞击目标位置造成的耦合损伤结果,并从多层风挡玻璃及其周边固支结构的吸能变化角度解释了造成风挡不同位置损伤程度差异的原因。研究表明飞机主风挡的中间区域是抗无人机冲击最薄弱的部位,无人机的大质量部件是主要冲击损伤源,风挡玻璃的吸能大小与其损伤程度具有正相关趋势;无人机以平飞姿态与飞机在巡航速度下撞击经过适航验证的飞机风挡结构时,风挡玻璃整体仍然是安全的。研究结果为航空运输实践中新兴出现且越来越频繁的安全隐患提供理性认识和技术预研支撑。 展开更多
关键词 无人机组件 飞机风挡 薄弱位置 高速碰撞 损伤敏感性 冲击能量
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水滴撞击冻结过程的数值模拟研究
19
作者 边庆勇 朱程香 +1 位作者 赵宁 朱春玲 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第2期179-192,共14页
利用发展起来的数值算法模拟了微尺度水滴在冷表面上的撞击冻结过程,采用格子玻尔兹曼通量求解器计算流场,应用相场方法追踪水气界面,基于焓模型确定冰水界面。通过与实验对比水滴在表面上撞击冻结过程中的外形,验证了数值方法的准确性... 利用发展起来的数值算法模拟了微尺度水滴在冷表面上的撞击冻结过程,采用格子玻尔兹曼通量求解器计算流场,应用相场方法追踪水气界面,基于焓模型确定冰水界面。通过与实验对比水滴在表面上撞击冻结过程中的外形,验证了数值方法的准确性与可靠性。本文研究水滴动态冻结过程时考虑了水滴尺度、撞击速度及冷板温度3个因素的影响。结果表明,水滴底部冻结限制了水滴在表面上铺展后的弹跳过程,可能形成帽子状的形态。水滴撞击速度增加,冰层在水滴径向上发展更快,水滴与表面间的传热增强。另外,温度控制着水滴中心的动力学过程,当表面温度更低,水滴可能会在中心出形成凹坑。通过对水滴内部温度分布情况分析可知,热流密度随着离冷表面距离的增加而降低。随着结冰增长,水滴轴线上逐渐降低的温度与冷表面温度呈非线性关系,表面温度越低,由于温差增加,冰层内部的无量纲温度变得越低。 展开更多
关键词 飞机结冰 过冷水滴 撞击 冻结 数值模拟
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飞机结冰中水滴撞击特性欧拉法的网格影响分析 被引量:2
20
作者 赵文朝 宁义君 +2 位作者 吴渊 申晓斌 林贵平 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第2期148-158,共11页
过冷水滴撞击特性计算研究是飞机结冰预测与防除冰系统性能分析的基础,欧拉法是过冷水滴运动及撞击特性计算的常用方法之一,分析欧拉法在计算复杂表面水滴运动撞击时的准确性具有重要意义。以NACA 0012翼型、冰风洞风道、S形进气道及三... 过冷水滴撞击特性计算研究是飞机结冰预测与防除冰系统性能分析的基础,欧拉法是过冷水滴运动及撞击特性计算的常用方法之一,分析欧拉法在计算复杂表面水滴运动撞击时的准确性具有重要意义。以NACA 0012翼型、冰风洞风道、S形进气道及三段翼为研究对象,利用欧拉法采用不同网格计算获得了水滴运动及局部水收集系数,结果表明:当水滴运动没有受到上游部件的导流或者遮挡时,欧拉法计算结果具有网格无关性;当水滴运动受到上游部件影响发生轨迹偏转时,欧拉法计算结果具有网格相关性,不同网格计算得到的液态水含量及局部水收集系数不一致,需要进一步考虑水滴运动受到上游效应影响时网格对欧拉法计算结果的影响。 展开更多
关键词 飞机结冰 水滴撞击特性 欧拉法 网格影响 数值模拟
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