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。

考虑附加载荷影响的地铁车站转换梁结构施工技术分析

为解决转换梁出现明显裂缝的问题,文中提出了考虑附加载荷影响的地铁车站转换梁结构施工技术,搭建预应力临时支撑,承接转换梁结构施工预应力。将铺设的地铁车站转换梁底模板作为承担梁刚度引起预应力变形的构件,考虑到附加载荷的影响,安装车站转换梁转体结构,实现了地铁车站转换梁的高质量施工。分析结果表明,该施工技术的转换梁体顶部总长压缩值更符合理想状态,不易出现梁体裂缝。

导弹垂直发射系统柔性多体动力学建模与仿真

基于有限元素法和修正的固定界面子结构模态综合法—Craig-Bampton法,在虚拟样机技术(VPT)仿真平台上建立舰载导弹垂直发射系统(VLS)的柔性多体动力学模型,进行了发射过程的动力学仿真,并和刚体模型的计算结果进行了对比。获取导弹发射阶段的弹道和姿态参量偏差,进行了弹体柔性变形对初始弹道特性和发射安全性影响的分析。

基于等效静态载荷法的车身碰撞拓扑优化

将约束释放作为边界条件引入基于等效静态载荷法的拓扑优化中,以应变能作为整车刚度的评价指标,引入相对位移作为部件柔度的评价指标.对比研究了整车正碰工况下采用约束释放和单点约束作为碰撞分析模型的拓扑优化的异同以及不同优化目标对优化结果的影响.研究结果表明:采用约束释放作为边界条件的优化结果更集中于碰撞发生位置的结构优化,而采用单点约束作为边界条件的结果更倾向于在约束处分布材料;相对位移最小可以作为优化目标,而最大化相对位移最好转化为约束条件再优化.

基于梯度的等效静载荷法的汽车正面碰撞关键结构优化设计

针对在已有车型的继承式开发中,由于结构尺寸、总布置等因素限制,无法快速准确地进行结构非线性优化设计的问题,提出了一种基于梯度的等效静载荷法与G_1-G_2设计规则以及载荷传递路径相结合的正面碰撞关键结构优化设计流程:收集对标车型数据,根据G_1-G_2设计规则,确定满足乘员损伤的最优目标加速度等效双阶梯形波;建立载荷数据库,得到一类车型的碰撞载荷路径百分比分布图;提取基础车型正面碰撞关键部件,以目标波形为指导对其进行必要的截面尺寸优化,并运用ESLMG对其进行厚度优化;将优化后的关键部件放入整车模型中,验证其加速度曲线是否达到目标值。结果表明,优化后的结构特性基本达到目标要求,整车碰撞性能得以改善。

重载电力机车车体结构设计及优化分析

文章分析了重载电力机车车体的结构设计技术及特点,对比了3种和谐型机车车体底架结构刚度参数及主要差异,计算分析了车体纵向断面的结构力流,进行了车体整体结构优化分析与对比,利用子模型进行局部结构应力的优化计算,深化了重载电力机车车体结构设计及优化技术。

全承载式电动客车车身结构设计研究

文章将详细介绍全承载式电动客车车身的结构特点,针对当前电动客车车身结构的现状,提出多种解决方案,并指出改进方案设计、增强底架结构、调整侧围结构及加强前后围结构四项电动客车车身结构的整体设计。相关人员在设计电动客车车身结构时,需根据当前客车车身结构发展的实际情况,进而设计出更加科学、合理的电动客车结构。

基于公理化设计的导弹舱体连接结构设计优化

介绍了导弹舱体连接结构的一般形式,分析了其中常用套环连接结构形式存在的不足,利用公理化设计理论进行连接结构设计方案优化,并提出一种基于公理化设计理论的通用产品方案设计与优化模型,用于指导导弹弹体结构方案设计与优化,提高导弹全生命周期内使用性能,满足军方用户要求。

跨域翼身融合变体飞行器结构/机构一体化设计

将变体设计与翼身融合飞行器结合,是提升其飞行性能、实现跨域飞行的有效途径。如何协调飞行器结构变形、力学承载和轻量化的关系至关重要。首先分析了翼身融合飞行器在典型变形状态下的气动特性,指出兼顾展向和弦向的机翼构型变化可有效扩展飞行包线、调整静稳定度,并给出典型飞行阶段中飞行器变形状态。其次为实现飞行器双向组合变形,提出了分布式异构连杆机构设计方案。再次为解决飞行器变形和承载之间的矛盾,根据各变形状态下气动载荷特点,提出了分布式变拓扑承载梁设计方案,实现兼顾轻量化的飞行器变形/承载一体化设计。最后在仿真分析的基础上,完成变形驱动方案样件加工,并对其变形能力进行试验验证。结果表明,跨域翼身融合变体飞行器可改变其形状以适应多种载荷条件,实现大空域、宽速域的敏捷飞行。