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- 考虑沙尘颗粒冲蚀损伤的航空叶片寿命预估
- 作者： 游文俊 梅威威 王计真 杨强 詹志新 胡伟平 来源： 航空科学技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 发动机叶片 疲劳损伤 冲蚀损伤 寿命预估 数值模拟
- 描述： 在沙漠环境下，当航空发动机叶片和直升机桨叶在高速运行时，会吸入沙尘微粒使其撞击在发动机叶片或其他部位，造成冲蚀损伤。在循环载荷的作用下，冲蚀坑处往往形成疲劳源，会对材料的疲劳特性造成很大影响。本文基于连续损伤力学理论，建立了考虑沙尘颗粒冲蚀损伤钛合金叶片的疲劳寿命预测方法。首先，基于有限元显式计算，模拟沙尘颗粒冲击钛合金叶片，分析了冲蚀坑、残余应力、残余应变以及初始塑性损伤；其次，推导了疲劳损伤模型，以及相应的损伤力学数值算法；再次，编写VUMAT子程序，采用数值解法，对含冲蚀损伤的钛合金叶片进行寿命预估，最后，深入分析了不同冲蚀情况下，钛合金叶片的疲劳损伤及疲劳寿命。计算结果表明，冲击速度越大，轴向残余应力越大，材料的损伤速率越快；冲击角度越大，冲击凹坑深度越浅，叶片的疲劳寿命越高。该研究为发动机叶片在沙尘颗粒冲蚀影响下的疲劳损伤评定提供一种可行方法。
- 典型航空座椅/乘员系统水平冲击特性实验
- 作者： 杨欢 刘小川 白春玉 张宇 惠旭龙 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 水平冲击 假人 载荷传递路径 动态冲击响应 航空座椅
- 描述： 为研究典型航空座椅/乘员系统的水平冲击特性和载荷传递规律，基于结构水平冲击实验台系统，综合考量脉冲波形、假人响应和座椅响应，模拟座椅/乘员系统水平动态冲击过程，测试和分析假人运动过程和运动轨迹、假人内部加速度和载荷响应、座椅结构典型部位加速度和典型部位应变等，并基于实验结果研究座椅/乘员系统动态冲击响应的变化规律。结果表明：假人头部运动显著，假人内部响应变化趋势与加速度脉冲波形相近，且假人骨盆加速度和腰椎载荷最大，受损概率最大；座椅和假人均具有两条载荷传递路径，载荷主要经过座椅后椅腿和假人腰椎部位；座椅结构整体处于弹性变形阶段，典型加速度的变化趋势与加速度脉冲波形相近，后椅腿及其与后椅管和扶手架连接处受载显著应变最大；座椅内部加速度和应变与对应标记点的Z向距离密切相关。
- 航空结构动力学研究的进展与展望
- 作者： 刘小川 马君峰 白春玉 李凯翔 邹学锋 王彬文 张永杰 来源： 应用力学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 振动疲劳 振动控制 动载荷 极端环境 飞机结构 结构动力学
- 描述： 飞机服役过程中，会经历地面滑行、空中机动等复杂的动态过程，飞机结构与系统在这些动态过程中将经受各类动态载荷的单独或联合作用，由此产生的结构动力学问题与飞机的服役安全和乘员的乘坐品质等直接相关，是航空工程中的关键技术难题。本研究梳理了军用飞机结构完整性大纲和结构强度规范，以及运输类飞机适航规章中的结构动力学相关要求，给出了结构动力学在航空装备研制流程中的相互关系，并从载荷、结构、响应和控制的角度，对航空结构动力学研究的主要问题进行了分类。从振动疲劳寿命预计与舒适性评估、振动主被动控制、复杂与极端环境结构动力学等几个重点方面，对航空结构动力学研究现状进行了综述，并结合未来航空装备研制的需求和振动新兴前沿技术的发展方向，对航空结构动力学的未来发展方向进行了展望。
- 安全带对航空座椅及乘员冲击响应的影响
- 作者： 冯振宇 刘旭 林岚辉 杨永攀 解江 石霄鹏 肖培 李磊子 易朋飞 刘小川 白春玉 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 乘员保护 动态响应 数值分析 安全带 航空座椅
- 描述： 以典型三联旅客座椅为研究对象，建立了经试验验证的航空座椅有限元模型，研究了安全带固定点位置、安全带刚度和安全带形式等参数的变化对座椅系统动态响应的影响。在水平冲击下，安全带固定点位置对乘员运动轨迹和椅腿受载的影响显著，后左椅腿和前左椅腿Z向受载均随着安全带角度的增加而减小。安全带固定点位置对安全带载荷的影响较小。安全带刚度对乘员运动轨迹、安全带载荷和椅腿载荷的影响均显著。随安全带刚度增大，其自身承受的载荷增加，乘员前移距离和椅腿受载均减小；此外，与两点式安全带相比，Y型安全带对乘员的约束效果更好，可减小头部X向峰值位移63 mm,头排座椅中可以考虑安装Y型安全带以减少座椅与隔板的安装距离。
- 安全带对航空座椅及乘员冲击响应的影响
- 作者： 冯振宇 刘旭 林岚辉 杨永攀 解江 石霄鹏 肖培 李磊子 易朋飞 刘小川 白春玉 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 乘员保护 动态响应 数值分析 安全带 航空座椅
- 描述： 以典型三联旅客座椅为研究对象，建立了经试验验证的航空座椅有限元模型，研究了安全带固定点位置、安全带刚度和安全带形式等参数的变化对座椅系统动态响应的影响。在水平冲击下，安全带固定点位置对乘员运动轨迹和椅腿受载的影响显著，后左椅腿和前左椅腿Z向受载均随着安全带角度的增加而减小。安全带固定点位置对安全带载荷的影响较小。安全带刚度对乘员运动轨迹、安全带载荷和椅腿载荷的影响均显著。随安全带刚度增大，其自身承受的载荷增加，乘员前移距离和椅腿受载均减小；此外，与两点式安全带相比，Y型安全带对乘员的约束效果更好，可减小头部X向峰值位移63 mm,头排座椅中可以考虑安装Y型安全带以减少座椅与隔板的安装距离。