复合材料机翼结构损伤建模与维修效果评估

当今,使用复合材料补片修复复合材料蒙皮损伤已成为常见做法。然而,目前对损伤位置影响的研究较少,而进行实验研究所需的成本也相对较高。该文利用ABAQUS有限元仿真软件对某型低速飞机的复合材料机翼进行静力学分析,并比较不同位置损伤条件下修复前后的力学性能。结果显示,损伤部位的最大位移与最大应力会随着翼展方向发生变化。此外,贴片修复能有效减少损伤部位承受的应力大小,为复合材料机翼结构损伤修复提供有效手段。

基于广义随机Petri网的装备战场抢修建模与分析

装备战场抢修是装备保障工作的重要内容,传统的装备战场抢修已经不满足现代条件下作战需要。为提高信息化条件下装备战场抢修的决策科学性和决策效率,运用广义随机Petri网对装备战场抢修过程进行建模分析,通过不变量判断模型的有效性,并根据广义随机Petri网和马尔可夫链同构特性求解模型主要性能指标。最后通过实例分析说明,该方法可以有效求解装备战场抢修的主要性能指标,验证了模型的有效性和合理性,同时也为装备战场抢修决策提供了一定的参考依据。

干法/湿法挖补修理层合板力学性能的对比研究

挖补修理是一种常用的受损复合材料结构修复方法,主要可分为干法(预固化补片)修理和湿法(湿铺贴)修理。通过开展静力拉伸实验,研究了不同损伤尺寸的预固化补片挖补修理和湿铺贴挖补修理层合板的极限强度、破坏模式以及补片脱粘情况,实验结果表明采用预固化补片修理的结构其强度恢复率更高,补片提前脱粘概率更低,修理效果更好。在力学实验的基础上,通过有限元计算准确预测了挖补修理层合板的极限强度、应力应变分布和损伤演化过程,计算结果表明预固化补片修理结构的胶层应力分布更加均匀,应力水平和应力集中程度更低,出现界面失效和胶层内聚失效的载荷也更高。

多指标约束下舰载装备维修级别建模与优化

修理级别分析(level of repair analysis,LORA)是装备综合保障性工程中的一项重要内容,针对现有关于LORA问题研究的不完善之处,以舰载装备维修保障为背景,综合考虑维修费用和维修效果,建立LORA协同规划数学模型。根据模糊优选理论,给出基于正负理想方案的多指标LORA决策隶属度优化目标函数,运用自适应粒子群算法对LORA模型进行求解,通过算例给出了优化结果,分析LORA决策的一般规律,证明方法的合理性及LORA模型的正确性。提出的LORA决策模型是现有研究基础上的重要补充,对于完善装备维修保障决策理论具有重要意义,为装备维修保障工作的开展提供决策支持。

战时装备抢修业务流程框架建模研究

在信息化战争条件下,装备的战损情况将会变得越来越复杂,针对在未来复杂战场条件下如何确定装备的战斗损伤情况,并进行快速修理,进而提高装备的生存性和战场抢修效率,保持装备持续作战能力的问题,进行了战时装备抢修业务流程框架建模的研究,介绍了装备抢修的相关概念,将装备抢修的军事概念模型划分为多个作战行动,对装备抢修业务流程进行分析抽象并进行建模,采用概率随机抽样方法进行损伤分析,并对修理任务、修理能力和修理时间进行定量分析,设计出合理的装备抢修业务流程框架,为相关研究提供参考。

陆战装备战场抢修力量优化配置建模与仿真

战场抢修力量是开展海军陆战装备战时抢修的主要保障资源和重要保证。在对装备战时发生战场损伤规律分析的基础上,提出了战损率计算模型;以战场抢修时间为主要评判标准,对战时陆战装备各损伤等级的比例划分进行了研究,得到了战损比例分布。分析了战时陆战装备抢修实施过程,给出了陆战装备战场抢修力量编组和配置,确定了抢修实施过程流程;基于Simio仿真平台建立了面向任务的损伤修复模型和抢修力量配置调动模型,并进行了实例分析与仿真,验证了各模型的适用性和有效性,为开展陆战装备战场抢修力量优化配置提供了方法支撑。

舰船装备战时抢修理论与技术应用研究

提出了应从舰船装备全系统、全寿命管理的角度去考虑战时抢修问题的思路,将我海军目前的战时抢修工作分为四个方面。描述了在装备早期论证、设计中,对可抢修性的考虑及进行可抢修性设计的途径;对舰船装备在进行战时抢修时可采用的技术进行了综合应用分析;对外军舰船装备战时抢修的实例进行了归纳总结,并提出了从实例中借鉴外军战时抢修经验的思路;对借鉴民船及相关行业快速修复技术问题进行了初步探讨。最后,指出了舰船装备战时抢修研究和工作需要进一步努力的方向。

装备修理级别与备件库存联合优化模型研究

在进行装备修理级别(level of repair analysis,LORA)及备件库存求解时,普遍采用二者单独优化得到各自费用最小值,而二者和不一定最小。针对该问题,以装备可用度为约束条件,装备LORA与备件库存费用之和最低为优化目标,结合多等级多层级备件库存分配建模理论(VARIMETRIC),构建了一个三层两级的非线性联合优化模型。在此基础上,分析了备件库存费用与LORA中可变费用的关系,设计了一种迭代-贪婪启发式算法对模型进行求解。相比对修理级别及备件库存单独进行优化,所提出的联合优化方法可节约维修费用。

基于有色Petri网的通信装备战场抢修效能评估

根据有色Petri网在离散动态系统建模中的强大优势，运用建模与仿真技术，对通信装备战场抢修效能进行了评估；运用有色Petri网（colored Petri net，CPN）工具对具体实例进行了仿真实现，其运行结果与该抢修系统的统计结果基本一致；证明了有色Petri网理论和仿真工具在本领域运用的可行性和科学性，为战场抢修系统的效能评估探索出了一种新的方法。

基于蚁群算法的装备保障路径规划模型

现代战争中装备保障路径规划中路径网络节点多和要优化的制约因素等问题成为装备保障仿真的难点,传统的蚁群算法寻找最优解,往往找不到满意的解。为了提高寻优效率,尽量减少装备保障中待保障装备战斗力恢复等待总时间,对基本蚁群算法进行改进。首先建立装备保障路径规划模型,然后基于基本蚁群算法,重新设计了启发信息的计算方法和信息素的更新函数,对路径节点的选择方法进行改进,最后通过一个具体的装备保障路径规划问题对传统的和改进的算法进行算例分析。计算结果表明,所采用的改进的蚁群算法可以更好地解决装备保障路径规划问题,有效减少待保障装备恢复战斗力之前等待的时间和保障分队经过的总路程。

雷达装备战场抢修等级量化决策研究

针对雷达装备战场抢修（battlefield damage assessment and repair，BDAR）中存在的问题，结合雷达部队组成和部署的特点，定义了雷达装备的战场抢修等级，分析了影响抢修等级决策的要素及其在抢修时间计算模型中的贡献关系，建立了抢修等级决策的数学模型，为上级决策层提供了决策依据。最后，通过实际应用实例，说明了该决策模型的可行性。

物-场分析模型在雷达装备抢修设计中的应用

基于TRIZ理论的物-场分析模型,给出了基于物-场模型的装备抢修设计流程;以雷达馈线传输系统的抢修性设计为例,分析了物-场模型在雷达装备抢修性设计过程中的应用.研究结果表明,TRIZ物-场分析模型可以有效指导装备的抢修性设计,提高设计效率.

真空辅助湿铺贴阶梯形挖补修理后层合板拉伸破坏模拟

对玻璃纤维增强复合材料真空辅助湿铺贴阶梯形挖补修理后层合板建立了三维有限元模型,进行了拉伸破坏模拟。发展了考虑剪切非线性的复合材料各向异性连续损伤力学模型,用于模拟母板与补片复合材料单向带失效。采用基于双线性cohesive本构的接触分析模拟了真空辅助湿铺贴阶梯形挖补修理后形成无厚度二次固化界面。数值模拟结果与试验结果吻合较好表明所采用的模型能很好地预测整个修理结构的拉伸性能。最后,分析了整个拉伸过程中层合板斜接挖补修理结构的损伤破坏过程。

真空辅助湿法斜接型挖补修理后层合板拉伸性能研究

对真空辅助玻璃纤维增强复合材料斜接型挖补修理后结构进行了拉伸强度试验研究,获得了修理后结构最终破坏模式。分别建立了挖补修理结构中母板与补片三维有限元模型,采用了各向异性连续损伤力学模型模拟了母板与补片复合材料单向带失效模式,假定母板与补片通过黏性力接触,在真空辅助湿法挖补修理形成的无厚度二次固化界面处定义了接触面,采用指数型软化cohesive模型模拟了界面接触属性。试验结果与数值模拟结果吻合较好,表明所采用的模型能很好地预测整个修理结构的拉伸性能。分析了整个拉伸过程中层合板斜接挖补修理结构的损伤破坏过程,发现了附加补片引起的应力集中是造成母板中薄弱层过早损伤的原因。讨论了不同斜接挖补角度对修理后结构强度的影响,结论可以引导工艺人员制订合理的修补方案。

信息化战争装备战伤评估指挥决策

装备战伤评估指挥决策作为战时装备保障决策和作战决策的重要依据,其地位越来越突出.对装备战场损伤评估指挥决策进行了定义;并分析了信息化战争中装备战伤评估指挥决策内容多元,过程复杂,任务艰巨,环境恶劣的特点;同时,总结了外军创新评估方法,加强数据管理,完善数据模型,提高评估效率的经验做法;在此基础上,给出了提高重视程度,健全评估机构,改进损伤等级评定方法,拓展评估手段的建议,对我军的装备战伤评估指挥决策具有一定的指导意义.

基于双线性损伤本构的复合材料修理后强度数值分析方法

针对胶接挖补修理后复合材料结构的强度分析,建立了同时考虑复合材料和胶层损伤状态的三维有限元分析模型。采用混合型损伤内聚力模型模拟胶层的脱黏失效行为。建立基于损伤力学的复合材料三维双线性本构关系,量化损伤程度;并编写为有限元软件ABAQUS的材料子程序VUMAT。通过数值计算对结构强度和损伤过程进行预测。分析实例的计算结果与试验吻合得较好,验证了分析方法的有效性。

铁路抢修高墩做梁静动载试验研究

简述了铁路抢修高墩制式器材的特点和使用概况,重点介绍利用铁路抢修高墩制式器材设计成梁的静动载试验情况。通过对试验数据的分析,论证了铁路抢修高墩制式器材做梁的可行性,为保证安全行车提供了可靠依据;并验证了设计假定和计算方法的合理性。为扩大铁路高墩抢修器材的应急使用范围提供了一种新的技术手段。

战时发射阵地防护与毁伤评估及抢修抢建方案研究

通过分析国内外战时国防工程的抢修抢建理论与方法,对战时我国发射阵地抢修抢建进行了系统的研究。总结了现有的发射阵地类型、威胁分析,并提出了相应的对策措施。建立了系统性的抢修方案评定模型,基于贝叶斯网络提出了战时发射阵地毁伤评估模型,通过对阵地自身因素评价、抢修资源储备、抢修抢建施工方法的研究,提出了发射阵地的抢修抢建方案评定准则。

基于集对分析法的装备损伤修复方法评估

集对分析是一种新的不确定性分析方法,其联系度概念具有鲜明的辩证性、完整性,使其成为处理不确定性问题的有效方法。装备损伤的修复方法选择受到多种因素影响,具有较强的不确定性,因此,引入集对分析理论,建立分析模型,对可选的多种修复方法进行评估。结果表明,该方法简便、通用,计算结果较为客观和稳定,可为修复方法评估提供新的有效途径。

大准铁路线路设备寿命管理与分析

随着机车车辆轴重的增加、列车牵引质量和运行速度的提高,大准(大同—准格尔旗)铁路小半径曲线地段钢轨侧磨大幅度上升,线路设备使用寿命降低。选取大准铁路小半径曲线、长大坡道等典型地段钢轨进行长期观测和试验,分析钢轨磨耗、伤损特征,探寻延长线路设备使用寿命的方法。结果表明,使用PG4钢轨、Ⅲ型混凝土枕、Ⅰ级道砟,优化曲线半径、曲线长度、转角、超高等曲线参数,适时进行钢轨打磨,实行检养修分开制度,能够减少钢轨磨耗,抑制钢轨伤损的形成和发展,提高大准铁路轨道的优良率。