基于重叠网格法的飞机水上降落水动力砰击载荷研究

作者： 杨晓彬   许国冬   来源： 振动与冲击 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 进气口   民机   宽体客机   冲压空气   优化设计  

描述： 为分析飞机在水上降落过程中的砰击载荷及运动规律,基于数值模拟研究NACA TN2929飞机水上降落过程,考查飞机的初始速度、初始仰角对降落过程的影响。求解雷诺平均纳维-斯托克斯方程(RANS)模拟飞机与水的相互作用,采用VOF方法捕捉自由面,采用重叠网格技术及DFBI模型模拟飞机与流体的耦合运动。通过计算楔形体和圆锥体自由入水过程验证模型的可靠性,通过网格和时间步长的收敛性分析确定合适的网格和时间步大小,与实验结果对比确定计算结果的正确性。模拟飞机以不同初始速度与不同仰角的着水过程,分析飞机底部压力的变化规律,研究飞机初始速度、初始仰角对砰击载荷及运动姿态的影响规律。数值计算结果表明飞机在入水0.2 s左右砰击载荷会达到峰值,载荷峰值与飞机着水的速度的平方线性相关;飞机机身底部压力峰值出现在水面与机身的正向交界处;飞机初始仰角增加,砰击载荷峰值会有所减小。

微桁架点阵结构在飞机结构/功能一体化中的应用

作者： 王向明   苏亚东   吴斌   张瑞   王福雨   汪嘉兴   邢本东   来源： 航空制造技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 点阵结构/点阵材料   多功能结构   结构功能一体化   增材制造   优化设计  

描述： 近几年,点阵结构技术随着3D打印等新兴制造技术的发展而快速发展,在结构功能一体化技术应用中表现出巨大潜力。它可作为多功能化的优良设计载体,实现承载、防热、隐身、变体等各项功能的有机融合。但一些关键技术尚待突破,到目前为止尚未见增材制造点阵结构在飞机上大规模应用。结合飞机结构/功能一体化需求,对点阵结构的制造工艺、性能特点和典型应用进行了综述,并从结构设计、制造工艺、性能评价等方面对制约点阵结构工程应用的原因进行了分析讨论。

某航空发动机金属密封环优化设计研究

作者： 赵亚飞   潘晨爽   杨滢滢   励行根   李征   来源： 风机技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： W形金属密封环   接触应力   参数化模型   密封性能   优化设计  

描述： 为了满足特殊工况下发动机中的密封要求，对W形金属密封环综合性能进行研究。对W形金属密封环进行参数化建模，采用数值模拟正交试验法，应用ANSYS软件进行W形密封环的密封性能的分析计算，根据多指标数值模拟正交仿真试验计算结果，运用MATLAB软件建立W形金属密封环关于其主要结构参数的多元线性回归方程。为保证其密封性能，应求得在最大Von-Mises等效应力不超过材料屈服极限条件下，寻找接触应力的最大值。通过C语言程序设计在其各结构参数限定范围内求解其极值，并得到极值对应的结构参数；对优化后的结构进行ANSYS模拟，并对结果进行检验，从而证明了优化设计的可靠性。

基于航空技术的轴流风机CFD智能仿真优化

作者： 麻肖妃   潘旭光   孙瑜珮   张欣莉   陈转   李航   来源： 成都航空职业技术学院学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 流量   CFD仿真   压力   轴流风机   优化设计  

描述： 利用航空技术对空调用轴流风机进行CFD仿真，建立了可灵活快速变形的轴流风机参数化模型，通过研究不同转速、风量、压力等工况条件下不同风机设计参数对轴流风机性能的影响，形成了一套适用于实际生产设计场景中的轴流风机智能优化平台，并对某型号风机在22000m~3/h流量的工况下的性能进行优化设计。优化后模型效率提升明显，其静压效率由35.3%提高至40.8%，全压效率由59.6%提高至65.7%。

航空电子设备安装支架的刚度与频率优化设计

作者： 刘嘉   陈小丽   罗文东   吴江   来源： 航空工程进展 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 静强度   刚度   安装支架   模态分析   优化设计  

描述： 航空电子设备用于飞行中的数据采集，通常使用安装支架固定于机头雷达罩，研究安装支架的刚度和一阶频率性能，避免设备支架在飞行过程中出现塑性变形和共振现象，对提高飞行稳定性具有重要的工程意义。在惯性载荷下对安装支架进行静强度和模态分析，采用一种灵敏度分析方法确定安装支架的设计变量，以结构总重量最小为优化目标，在保证安装支架的刚度和一阶模态性能的前提下对支架各个构件的厚度进行优化设计，并对优化后的安装架结构进行振动试验，对有限元模态分析方法进行验证。结果表明：优化后的安装支架结构刚度基本保持不变，一阶频率提高了18.09%，重量减少了19.33%，改进设计满足设备安装要求。

水陆两栖飞机船体线型优化设计与试验验证

作者： 郑小龙   唐彬彬   王明振   蒋荣   来源： 船海工程 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： CCM+   STAR   稳定性   阻力性能   优化设计   船体线型   水陆两栖飞机  

描述： 针对基于CFD方法的水陆两栖飞机船体线型优化可行性的问题,根据MVP水陆两栖飞机的线型资料设计得到一个带鳍式浮筒的水陆两栖飞机初始线型,并使用STAR-CCM+软件对飞机的单船身模型进行静水面滑行仿真,计算得到模型在各个速度下的水阻力、纵倾角及升沉,对该型飞机的水阻力性能和稳定性进行分析改进及优化计算,并将优化计算结果与模型试验进行比对。分析结果显示,最终优化后的模型水阻力系数较原型减小0.4,滑行稳定性得到较大提升,数值计算结果与试验值高度吻合,且计算云图中呈现的流动现象与实际试验也具有良好的一致性。仿真计算结果与试验值的对比表明,采用所提出的方法进行水陆两栖飞机船体线型优化设计可行。

水陆两栖飞机船体线型优化设计与试验验证

作者： 郑小龙   唐彬彬   王明振   蒋荣   来源： 船海工程 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： CCM+   STAR   稳定性   阻力性能   优化设计   船体线型   水陆两栖飞机  

描述： 针对基于CFD方法的水陆两栖飞机船体线型优化可行性的问题,根据MVP水陆两栖飞机的线型资料设计得到一个带鳍式浮筒的水陆两栖飞机初始线型,并使用STAR-CCM+软件对飞机的单船身模型进行静水面滑行仿真,计算得到模型在各个速度下的水阻力、纵倾角及升沉,对该型飞机的水阻力性能和稳定性进行分析改进及优化计算,并将优化计算结果与模型试验进行比对。分析结果显示,最终优化后的模型水阻力系数较原型减小0.4,滑行稳定性得到较大提升,数值计算结果与试验值高度吻合,且计算云图中呈现的流动现象与实际试验也具有良好的一致性。仿真计算结果与试验值的对比表明,采用所提出的方法进行水陆两栖飞机船体线型优化设计可行。

陈乃兴先生的主要学术成就和对科技发展的重要贡献： 隆重纪念先生逝世一周年

作者： 王保国   黄伟光   徐燕骥   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 工程热物理   航空发动机   学术贡献   反问题   优化设计   气动热力学  

描述： 2019年8月6日是我国著名工程热物理学家陈乃兴先生逝世一周年的纪念日。本文从六个方面详细阐述了陈乃兴先生的主要学术成就和对科技发展的重要贡献。他一生献身祖国、献身科学研究的拼搏精神，鼓舞大家砥砺奋进。

基于气动载荷分布的螺旋桨诱导流场重构设计

作者： 王科雷   周洲   祝小平   郭佳豪   范中允   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 分布式电推进   动量源   流场重构   气动载荷分布   优化设计   螺旋桨  

描述： 基于分布式电推进飞行器创新性发展理念，以螺旋桨滑流耦合下机翼气动效率最优为目标开展螺旋桨诱导流场重构设计研究。首先，通过构建基于动量源方法的准定常数值模拟技术，建立了螺旋桨桨盘载荷分布与诱导流场特性之间联系；然后，基于对螺旋桨桨盘气动载荷分布曲线的参数化控制，提出了螺旋桨诱导流场重构优化设计思想及设计方法；最后，通过相关设计结果的对比分析验证了所提出螺旋桨诱导流场重构设计思想及设计方法的有效性和可靠性。结果表明：与等拉力最小诱导损失螺旋桨相比较，基于所提出诱导流场重构设计思想设计得到的螺旋桨最优气动载荷分布耦合下的机翼气动效率得到显著改善，在本文设计状态下，机翼翼段计算升力相对提高10.40%，计算阻力相对降低7.05%，计算升阻比相对增大18.77%。