返力连杆作动器在某型民机颤振设计中的应用研究

某型民机方向舵采用返力连杆作动器,这在国内飞机设计中属首次应用。在颤振设计中,研究了其刚度特性、及对垂尾固有特性和颤振特性的影响。研究结果表明,返力连杆作动器部件之间满足刚度串联关系,通过合理的设计,保证作动器有足够的刚度,则垂尾能够在结构减重的情况下,满足运输类飞机适航标准气动弹性稳定性条款(CCAR25.629)和咨询通报AC25.629-1A规定的颤振包线要求。

民用飞机翼面结冰颤振特性研究

翼面结冰是运输类飞机适航标准气动弹性稳定性要求条款(CCAR25.629)规定的必须考虑的失效、故障与不利条件之一,必须通过风洞试验和理论分析相结合的方法来表明飞机对该适航条款的符合性。针对某型民用飞机,进行了模拟翼面不同结冰状态的颤振模型风洞试验,采用希利普法外推得到颤振速度;同时对不同结冰状态进行了理论分析。试验与分析结果表明,该型飞机翼面结冰状态下颤振形式为机翼弯扭耦合;翼面结冰对该型飞机颤振速度无不利影响;该型飞机翼面结冰状态满足颤振包线要求。

民用飞机水上迫降数值模拟分析

针对民用飞机水上迫降撞击压力问题缺乏合适的理论分析方法的问题,基于Dytran考虑水-空气两相流体与飞机结构之间的相互耦合作用,通过一般耦合算法实现流固耦合计算;对民用飞机水上迫降过程中机身底部着水压力载荷和着水过程中的飞机俯仰角进行有效数值模拟与水上迫降载荷处理.飞机结构入水时压力在初期达到峰值,然后衰减,在峰值过后会出现小幅波动.

超临界机翼跨音速颤振风洞试验研究

某先进民用支线飞机采用超临界机翼设计,跨音速颤振特性是超临界机翼的重要关键技术之一。颤振模型风洞试验是民机研制阶段最有效的跨音速颤振特性适航验证试验。设计了某民机超临界机翼跨音速风洞颤振试验模型并进行颤振风洞试验,根据试验结果并结合亚音速颤振分析和压缩性数值分析,得到了超临界机翼的跨音速颤振压缩性修正曲线。研究表明,超临界机翼跨音速颤振速度最大压缩性修正系数较小,风洞试验结果与理论分析吻合较好,试验结果可以用于飞机的适航取证。

铆钉拉脱力估算和试验研究

该文通过试验研究了埋头铆钉和突头铆钉的拉脱破坏强度及拉脱破坏模式,给出了典型的铆钉拉脱破坏载荷,可供飞机设计使用。

全机静力试验测量不确定度分析方法研究

全机静力试验中,所涉及到的被测量有:载荷、位移、应变、压力。由于加载系统、测量采集系统、传感器等的误差导致测量结果的不确定性。本文对全机静力试验被测量的不确定度进行分析,给出评估方法,从而对测量结果进行修正,为试验数据处理分析提供依据。

部分脱胶压电复合材料层合梁黏结界面失效扩展有限元分析

采用三维有限元模型,对在电场作用下部分脱胶的压电复合材料层合梁黏结界面损伤扩展行为进行了研究。建立了基于虚裂纹闭合技术(VCCT)的界面断裂单元,通过有限元软件ABAQUS的用户自定义单元功能UEL实现并计算了脱胶前缘的能量释放率GⅠ,GⅡ和GⅢ,采用B-K准则作为脱胶扩展判据。对部分脱胶的压电复合材料梁在电压作用下对黏结界面脱胶起始和扩展下3种失效模式的能量释放率进行了分析比较,同时对不同铺层形式下,对界面脱胶损伤扩展边缘和内部能量释放率影响进行了对比,还考虑压电驱动器和复合材料层合梁在不同厚度比对界面扩展的影响。结果表明,黏结界面发生以剪切模式为主的混合模式脱胶扩展失效,脱胶边缘易发生Ⅲ型失效,而后向内部扩展以Ⅱ型占主导的脱胶失效。

复合材料桁架结构热变形分析

通过有限元法研究了缠绕角度、铺层层数、单层厚度对复合材料杆件热变形的影响。研究表明,铺层层数和单层厚度对复合材料杆件热变形的影响较小,缠绕角度对复合材料杆件热变形会产生较大影响。本文主要是对复合材料杆件的缠绕角度在不同位置进行改变作了相应探讨,同时还确定使复合材料桁架结构热变形较小的杆件缠绕方案。

基于Huth方法的民机气动弹性改进建模方法

使用高仿真精度和高计算效率的有限元模型进行飞机颤振边界预测具有重要意义.本文提出了基于Huth紧固件柔度计算方法的民机气动弹性模型的改进建模方法,计及了固定前缘的刚度及其与机翼盒段之间的弹性效应,建立了全机气动弹性模型并进行了固有特性和颤振特性分析.分析结果与全机地面共振试验、风洞试验结果的偏差均在±1%以内,分析时长与现有模型基本保持不变,验证了改进建模方法的有效性.

J型加筋壁板结构轴压试验及承载能力数值预测

设计了复合材料J型加筋板轴压试验件形式和加载方式,试验研究了其承载能力和破坏形式,讨论了轴压下复合材料加筋板件承载能力预测的有限元建模和分析方法,数值分析了加筋板屈曲和后屈曲模式,结果表明如果不考虑损伤累积对结构承载能力的影响,预测值将明显偏高;而通过引入逐步破坏准则,考虑了基体破坏、纤维基体剪切失效以及纤维断裂等损伤累积对结构承载能力的影响,可以提高数值预测精度。