某型飞机垂直安定面-方向舵关键参数对模态频率影响的研究

目的 研究飞机垂直安定面-方向舵装配参数对固有频率的影响。方法 通过有限元模型分析,研究铰链轴位置变化和舵机刚度调整对垂尾安定面-方向舵模态频率的影响。结果 下铰接点偏移对方向舵频率的影响最大,频率随偏移量增加而降低,最大降低0.36 Hz;上铰接点次之,前3阶频率降低,第4阶频率增加,最大变化量分别为0.203、0.08 Hz;中铰接点影响最小,频率变化微小,最大为0.028 Hz。增加舵机刚度时,前4阶频率均上升,但前3阶在刚度增加5倍以下时上升较快,超过5倍后趋于稳定,而前2阶频率受刚度的影响不大。第4阶频率在刚度增加10倍以下时明显上升。结论 垂尾安定面与方向舵的连接铰链在装配时不同轴,下铰接点偏移,对垂尾结构的前4阶模态频率的影响最大,上铰接点偏移次之,中铰接点偏移对垂尾结构的前4阶模态频率没有影响。舵机的刚度增加,垂尾的前4阶模态频率增加,对第3、4阶模态的影响尤为显著。

盘扣架体水平杆采用盘扣连接与扣件连接的力学差异分析

在建筑施工领域,支撑架的稳定性对工程安全至关重要。本研究针对建筑行业中近些年推广的盘扣架体梁下立杆支撑水平连接结合扣件连接方式的应用进行分析。重点关注在相同架体搭设参数条件下,现有盘扣规范和扣件规范计算轴心受压构件稳定性存在较大差异。通过对比分析规范中的相关内容,表明立杆稳定性在采用不同连接方式和适用不同规范时,扣件规范立杆稳定性计算更切合实际也更安全。

纵连板式轨道稳定性分析及上拱整治研究

研究目的:针对持续高温天气下纵连板式轨道上拱变形问题,本文依据弹性薄板理论构建稳定性分析模型,并根据CA砂浆层间黏结强度的内聚力模型,分弹性损伤、层间脱黏以及离缝上拱三个阶段建立系统总能量方程,运用能量变分原理和瑞利-里兹法,确定纵连板式轨道上拱变形的全过程平衡路径及失稳临界条件。研究结论:(1)在运营损伤工况下轨道板失稳的最不利临界温升为20.53℃;(2)钢轨温度力向上分量对单块轨道板的作用合力达19.866 kN,对轨道板上拱的影响较为显著;(3)窄接缝破损可导致层间脱黏阶段临界温升降低3.91%;(4)CA砂浆黏结强度下降20%可导致层间脱黏阶段失稳临界温升下降17.24%;(5)轨道板纵向阻力由55%降低至10%,最小失稳临界温升可降低32.81%;(6)轨道板厚度增加10 mm,最小失稳临界温升可提高6.03%;(7)该研究成果可为纵连板式轨道及其他既有轨道结构的病害整治措施提供理论参考。

民用飞机后机身与垂尾连接结构研究

民用飞机后机身与垂尾的连接,担负着将垂尾的载荷传递到机身上的重任,是民用飞机设计中的一个关键连接。该连接方案的选择,需要综合考虑传力路径、工艺性、损伤容限、维修性、重量、成本等多方面因素。对成熟机型和在研机型的对接方案进行了分析,总结出了三种主要连接方案,通过对比给出了不同方案的优缺点,能够为我国民用飞机后机身与垂尾的连接设计提供参考和借鉴。

前体边条控制技术对航向静稳定性的影响

当飞机航向失稳时,垂尾所在的机身后体处于低能的翼身涡尾流中,效率降低,而机身前体则位于尚未干扰的气流中,在机身头部加前体边条,可以起到增加航向静稳定性作用。通过对一系列前体边条的试验研究,发现长度为机身总长3%的前体边条,可将全机航向失稳迎角提高约8°左右,且侧滑角越小,航向失稳迎角提高越多。通过测压和PIV试验数据可以发现,前体边条提高航向静稳定性,主要是由于前体边条产生边条涡,该涡主要影响机身前体,使得前体背风侧负压力值减小,从而导致前体截面不稳定偏航力矩减小,增加了全机的航向静稳定性。

贝雷片间联系布置对混凝土拱桥拱架稳定性的影响

贝雷拱架在横桥向的上、下弦杆平面上和竖向腹杆上设置支撑架,作为贝雷片间的平面联系和竖向联系。为了研究贝雷片间联系布置对大、中跨径箱型截面钢筋混凝土拱桥拱架稳定性的影响,以某大桥为工程背景,通过理论分析、有限元数值计算,分析了拱架弹性稳定安全系数随施工荷载的变化规律,说明了上、下弦杆平面联系在同步变化布置、不同步变化布置下拱架的稳定系数与失稳模态,揭示了4种竖向联系布置方案对拱架稳定性的影响。结果表明:贝雷拱架的弹性稳定安全系数随施工荷载增大而减小;在上、下弦杆均未布置平面联系时,安装交叉平联对拱架稳定性影响较大,稳定系数增大约161%,失稳模态为平面外对称失稳;在上、下弦杆均已布置交叉平联后,增加交叉平联对拱架影响较小,稳定系数增大约3%~4%,失稳模态为平面内反对称失稳;对贝雷拱架稳定性的影响,拆除拱脚部位平面联系大于拆除拱顶部位,拆除上弦杆部位平面联系大于拆除下弦杆部位,拆除满布交叉平联大于拆除异形交叉平联,拆除异形交叉平联大于拆除标准交叉平联,合理优化拱顶部位的下弦杆标准交叉平联对拱架稳定性影响最小;竖向联系和上、下弦杆平面联系组成的桁架会提高整体稳定性,仅改变部分区域的竖向联系布置对拱架稳定性影响较小;不建议在实际施工中取消拱脚上、下弦杆,将无铰拱架变为两铰拱架,以避免不必要的工程风险。

预张拱桥

为了提高拱桥的刚度、稳定性、动力性能,提出了一种新的拱桥——预张拱桥,其结构原理是在1/4、1/2和3/4拱肋处设置刚性竖联连接拱肋与主梁,分别用预张索将跨中刚性竖联底部与1/4、3/4截面刚性竖联顶部连接,并施加预张力。从而预张拱桥的整体性、刚度和稳定性得到大幅提高,同时预张索的水平分力减小了部分拱脚推力。有限元分析表明,在不增加材料用量的前提下,通过减少横撑和吊杆材料用量来设置刚性竖联和预张索,预张拱桥的刚度、稳定性、动力性能等多项力学指标均优于传统柔性吊杆拱桥,拱肋最大压应力略有增加。新的结构体系对拱桥实现刚度提升、突破稳定性瓶颈提供了新的有效途径,并具有一定的美学价值和较好的工程应用前景,是一种具有竞争力的新桥型。

民用飞机垂尾与机身连接结构设计及传载分析

垂尾与机身连接是民用飞机关键连接区域之一,垂尾与机身一体化连接方案是当前民用飞机优选方案,垂尾与机身一体化连接方案实现了各类载荷分路径均匀传载,避免了以往耳片接头方案中载荷过于集中传递的问题,提高了结构破损安全能力;同时在垂尾与机身连接交界面实现了闭合剖面连接,交界面位置垂尾与机身加强结构一体化承载,提高了结构利用效率,相对于原接头方案结构质量降低20%以上。文中以某民用飞机垂尾与机身一体化连接结构概念为例,对垂尾与机身连接区结构布置及传载分析进行介绍,并针对连接区局部关键结构细节给出了分析参考建议,对后续相关机型设计有着一定的指导作用。

装配式无梁单桩承台预制胎模板施工技术

以宁波奥体中心体育馆项目为例,介绍了在承台、基础梁胎模施工中,采用预制胎模板代替砖胎模的方法。通过对预制胎模板进行优化设计,解决了预制胎模板之间的水平和竖向连接、侧向稳定问题,既节约了材料,又省去了后期立面的粉刷工序,从而降低了成本,加快了施工进度,节能环保,社会和经济效益显著。

双肢大钢管格构柱支撑架稳定性研究

梁柱式支架在桥梁建设中使用广泛,双肢大钢管格构柱支撑架纵横向连接系普遍采用焊接固定连接方式,存在工效低、安全风险大、气割方式拆除时易造成钢构件损伤浪费等缺点,而放弃这种焊接固定方式,选用便于快速安装拆卸的销栓铰接方式,就需要研究分析对双肢大钢管格构柱支撑架承载能力的影响。该文基于有限元分析,建立不同几何参数条件下的双肢大钢管格构柱模型,通过对比在竖向荷载作用下纵横向连接系采取不同端部约束条件,对模型进行屈曲分析,从理论上研究纵横向连接系采用铰接与固接对双肢大钢管格构柱支撑架稳定性的影响。不同的模型计算结果表明,纵横向连接系铰接边界条件与梁端固定边界条件相比,其结果具有相似的变化规律,整体稳定性能仅略有降低,为选用销栓铰接方式并确保整个支架体系施工安全提供了理论依据。该文提出的能快速安装拆卸的销栓铰接设计方案,可为装配式施工的实际工程运用提供参考。

小角度斜向浪对接岸斜坡堤稳定影响的试验研究

小角度斜向浪在沿直立堤传播过程中形成壅水,当壅水到达接岸斜坡堤时对护面块体的稳定造成较大威胁。本文在波浪物理模型试验的基础上,分析了小角度斜向浪对直立堤根部接岸斜坡堤的作用状态,确定了冲击波流的冲击点位置,对同类工程设计具有一定的指导作用。