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- 典型飞机壁板结构的抗屈曲优化设计与试验验证
- 作者： 孟亮 杨金沅 杨智威 高彤 刘洪权 张卫红 来源： 航空学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 加筋壁板 端部支持系数 结构优化 屈曲分析 临界屈曲载荷
- 描述： 加筋壁板是飞机机身和机翼中常见的典型承力结构，其在轴压和机身弯矩载荷作用下极易发生屈曲失效，严重制约飞行器安全性能与服役周期。飞机结构静强度校核时多采用经验公式进行工程计算，其中加筋壁板结构承载能力的工程计算与机身框结构端部支持系数的选取密切相关。现有飞机型号研制中端部支持系数的选取通常较为保守，结构安全裕度大、质量冗余，阻碍了飞行器轻量化水平的进一步提升。为此，首先基于欧拉长柱失稳理论，建立了基于切缝法的典型飞机壁板结构端部支持系数仿真计算模型；同时深入分析了端部支持系数与加筋壁板结构和支撑框段的耦合作用关系；进一步地，分析了框、长桁等结构特征参数对端部支持系数的影响规律，并分别开展了框、长桁-蒙皮以及框-长桁-蒙皮协同优化的飞机壁板结构抗屈曲设计；最后，基于增材制造缩比样件和轴压屈曲试验，验证了典型壁板结构抗屈曲优化设计方法的有效性。所建立的仿真分析模型和优化设计方法实现了飞机壁板结构抗屈曲性能的有效提升，对进一步提升飞机性能指标具有重要意义。
- 基于熵产理论的航空柱塞泵涡轮增压系统优化
- 作者： 陈远玲 陈家文 潘越洋 闫明洋 来源： 航空学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 熵产理论 涡轮增压 航空柱塞泵 能量损失 结构优化
- 描述： 在航空柱塞泵的进油端集成涡轮增压系统，有利于提高航空液压系统的集成度，并解决柱塞泵在高转速下因吸油不足而产生的空化、脱靴等难题。针对涡轮增压系统中叶片和压水室流道的优化设计问题，基于熵产理论对增压系统中的能量损失及其空间分布进行了研究，构建了涡轮自增压轴向柱塞泵的流体域模型，探究压水室形式、断面形状、进口宽度、断面面积变化规律以及涡轮叶片形式与熵产率的关系，以熵产最小为目标优化涡轮增压系统的结构：涡轮采用扭曲叶片，压水室采用螺旋形、断面形状采用圆弧形、压水室进口宽度采用8 mm、断面面积变化规律为U型时，增压系统的总熵产下降约0.032 W/K，较优化前降低了13%，增压值上升约0.22 bar，较优化前增加7%。最后采用试制的样机搭建试验系统，测试了直叶片形式和扭曲叶片形式的涡轮增压值，试验结果与仿真结果基本一致。
- 航空弹性并车机匣模态分析与结构参数优化
- 作者： 吴安阳 宋朝省 赵帅涛 邓自立 来源： 重庆大学学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 减振设计 约束模态 固有频率 结构优化 弹性薄壁机匣
- 描述： 最有效的方式；当固有频率处在共振区间边缘时，可通过优化壁厚、筋板的方法小幅度调整。当2个支承位置位于机匣平面对称轴线时，固有频率最小且随支承距离减小而减小。随着薄壁厚度增大，1、3、5、6阶模态频率
- 基于正交试验的民用飞机抗爆结构参数敏感性分析
- 作者： 薛小锋 欧靖 林心怡 冯蕴雯 杨祥 来源： 航空工程进展 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 爆炸仿真 最小风险炸弹位置 结构优化 正交试验设计 参数敏感性分析
- 描述： 最小风险炸弹位置（LRBL）结构是放置飞机上可疑爆炸物的装置，探究结构尺寸和炸药位置对其抗爆性能的影响程度可为其改进设计提供参考。基于正交试验设计与数值模拟相结合的方法，以LRBL结构各危险部位的最大应变和变形为评价指标，分别运用极差分析法和方差分析法对LRBL结构的罐体壁厚、底盖厚度、连接凸台厚度、剪切销直径和炸药位置5个影响因素开展参数敏感性分析。结果表明：在200 g炸药当量的工况下，各因素对LRBL结构的抗爆性能的影响显著程度从大到小为炸药位置、罐体壁厚、底盖厚度、凸台厚度和剪切销直径；结合评价指标综合分析得到各个因素最优水平下的LRBL结构设计方案。
- 航空发动机外部管路振动模态试验研究
- 作者： 黄燕晓 王轩 苗万青 来源： 机械科学与技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 振动 试验 固有频率 结构优化 模态分析 外部管路
- 描述： 真实模型的试验结果基本一致;两种模型主振型均为1弯、2弯、3弯;两种模型固有频率除第1阶管路两端不能完全固支约束差异大外,后2阶在10%误差内;试验结果与仿真结果保持一致。振动模态试验方法对材料参数不全构件振动特征分析,助于管路结构优化与特征精确预测。
- 航空发动机外部管路振动模态试验研究
- 作者： 黄燕晓 王轩 苗万青 来源： 机械科学与技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 振动 试验 固有频率 结构优化 模态分析 外部管路
- 描述： 真实模型的试验结果基本一致;两种模型主振型均为1弯、2弯、3弯;两种模型固有频率除第1阶管路两端不能完全固支约束差异大外,后2阶在10%误差内;试验结果与仿真结果保持一致。振动模态试验方法对材料参数不全构件振动特征分析,助于管路结构优化与特征精确预测。
- 航空发动机外部管路振动模态试验研究
- 作者： 黄燕晓 王轩 苗万青 来源： 机械科学与技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 振动 试验 固有频率 结构优化 模态分析 外部管路
- 描述： 真实模型的试验结果基本一致;两种模型主振型均为1弯、2弯、3弯;两种模型固有频率除第1阶管路两端不能完全固支约束差异大外,后2阶在10%误差内;试验结果与仿真结果保持一致。振动模态试验方法对材料参数不全构件振动特征分析,助于管路结构优化与特征精确预测。
- 航空发动机静叶联调机构运动分析及优化
- 作者： 于嘉鹏 孙加明 纪福森 张硕 张志坚 来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 空间连杆机构 遗传算法 静子叶片 运动学 联调机构 结构优化 齐次坐标法
- 描述： 针对航空发动机可调静子叶片联调机构运动关系复杂、优化难度大的问题,研究了一种采用图解法和齐次坐标法结合MATLAB软件推导两级联调机构运动方程,并运用遗传算法对两级机构中的关键构件进行联合优化的方法。运用该方法对指定联调机构的两级曲柄可调端长度、可调端与固定端夹角进行了优化求解。得到了最优解,使得第一级摇臂转动角度是第零级摇臂转动角度的2倍,且第一级摇臂转动角速度也是第零级摇臂转动角速度的2倍。
- 基于ANSYS Workbench的某航空发动机截止阀优化设计
- 作者： 孙路 殷雪艳 来源： 内燃机与配件 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 三维建模 有限元分析 截止阀 ANSYS Workbench 结构优化
- 描述： 截止阀作为航空设备的重要元件，实现了介质传输、截止、调节等功能，其结构强度直接影响到航空设备的安全可靠运行。本文以某航空发动机用截止阀为研究对象，用Solidworks2016软件建立三维实体模型，导入有限元软件ANSYS Workbench进行有限元分析，得到了截止阀的前六阶模态频率，进行了模拟瞬间冲击作用下的响应谱分析，得到等效应力云图。结果表明，在阀本体和法兰盘结合处位置承受Z方向(垂直)应力过大，易造成截止阀断裂，对其结构进行优化设计并再次验证其强度，提高了工作效率，缩短设计周期。