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  • 简介:提出了一种基于梯度的复合材料结构优化方法,把合板中材料一致、角度一致的单层集合的厚度作为设计变量,推导了结构刚度矩阵关于设计变量的导数,计算了结构重量和变形对设计变量的导数,采用牛顿一序列无约束规划法搜索优化问题的最优解。最后,运用提出的方法对某复材平尾结构进行了满足位移约束的重量最小化设计。

  • 标签: 复合材料层合板 变形 优化
  • 简介:研究分析承受随机声激励的特殊正交矩形合板的响应。假定板的边界条件为全简支和全固支,且在上述情况中的面内边界条件认为是可动的和不可动的。应用等价线性化方法获得矩形合板的均方位移、均方应力/应变和等价线性化频率。得到的分析结果可用于指导高声强噪声环境下的复合材料合板声疲劳设计。

  • 标签: 特性分析 正交 声疲劳 复合材料层合板 边界条件 线性化方法
  • 简介:基于主动约束阻尼结构及独立模态振动控制方法,利用压电驱动器/传感器和粘弹性材料与薄板构成的复合层压阻尼结构,在理论研究的基础上^[1],对一组悬壁板结构进行了试验研究,给出了部分试验研究结果,分析总结了主动约束阻尼结构的主要优缺点。

  • 标签: 主动约束层阻尼结构 振动控制试验 独立模态 粘弹性材料
  • 简介:复合材料在新型客机上得到广泛应用,飞行过程中机身外表可能遭受冰雹袭击,造成机体破坏,危害乘客安全。为研究复合材料蒙皮抗冰雹冲击性能,本文首先基于弹塑性模型,考虑应变率强化效应和脆性断裂行为,建立冰雹动态本构,并根据冰雹撞击传感器试验数据修正冰雹模型参数;然后通过引入维Hashin失效准则和Cohesive界面元,模拟复合材料的纤维断裂、基体压溃和脱粘分层损伤破坏行为;进而建立复合材料合板抗冰雹冲击的数值模型,并研究其在不同冲击速度下的动态响应和损伤特性。数值结果表明:针对本文复合材料合板构型,冲击失效阚值能量为232J;冲击载荷峰值和冲击点位移随冲击速度的增大而增大,但增幅趋缓;分层损伤面积与冲击速度近似呈线性关系;相邻的铺角度差为90°时,其间分层现象更为显著。

  • 标签: 复合材料 冰雹冲击动态响应 分层损伤
  • 简介:本文在回顾板发汗冷却应用的同时,展望了板发汗冷却的应用前景。针对板发汗冷却的特点,推导了其数学模型,并编程上机计算。用国外试验数据验证了模型和程序具有一定的精度,计算结果可信。对液氧作发汗液的情况进行了计算,较详细地分析了板材料、板厚度及发汗流量对冷却特性的影响。本文所提模型,所编程序和结论可用于板发汗冷却结构的设计。

  • 标签: 液体火箭发动机 冷却结构 层板发汗技术 计算 分析
  • 简介:介绍了富氧环境下固体火箭发动机对绝热性能的要求,以及在该特殊条件下对绝热所开展的研究工作.试车结果表明,PFDH-2绝热可以对富氧环境下工作的发动机燃烧室实施有效热防护.

  • 标签: 富氧环境 燃烧室 绝热层 固体火箭发动机
  • 简介:应用FLUENT软件,采用隐式有限体积法求解雷诺时均N-S方程,对几种不同扰流柱形状的板冷却结构的内部流动进行了数值模拟。湍流模型采用Realizablek-ε双方程模型,近壁面采用壁面函数法处理,利用SIMPLE算法求解速度与压力的耦合。计算结果表明,板内部流场结构十分复杂。同时,还对几种不同扰流柱形状的板进行了流阻试验,采用沿程阻力关系式及流量关系式得出了其流阻特性。试验结果与计算得出的流阻特性符合较好。

  • 标签: 层板 扰流柱 流阻特性 数值仿真
  • 简介:表面热膜测试技术由于其高频响特点,且能反映边界从前缘到尾缘的连续瞬态变化过程,在边界测量中很具优势。概要介绍了表面热膜的使用方法,深入探究了表面热膜探针测量的不确定性,发展了一套表面热膜测试技术的使用方法。利用多通道表面热膜探针测试技术,研究了某一负荷分布下边界的发展过程,准确捕捉到了边界的分离和转捩位置,表明了表面热膜探针测量结果的有效性和可靠性。

  • 标签: 表面热膜测试技术 边界层测量 表面热膜探针 边界层分离 边界层转捩 涡轮叶片
  • 简介:研究了镍基超合金激光/电火花打孔再铸的物理化学特性,并报道了DZ125、ЖC6y、K24、DD3、DD6以及IC10等合金的化学研磨处理对基材腐蚀及其力学性能与热疲劳性能的影响等.实验研究表明:镍基超合金的激光/电火花再铸有着不同于其本身原始铸态的化学性能,采用适当的化学研磨介质和优化的化学研磨条件可以快速有效地去除再铸,使孔圆整光滑而不损伤合金基体、不降低基体的力学性能,并且可提高孔的热疲劳性能,由此可望实现镍基超合金涡轮叶片"无"气膜孔的激光/电火花打孔+化学研磨复合法高效高质量制造.

  • 标签: 镍基超合金 再铸层 化学研磨 实验研究 电火花加工 航空发动机
  • 简介:采用自主设计研制的高精度双面自对准光刻模具和标准MEMS光刻工艺技术研制出整体式板催化剂床板片,简要介绍了光刻工艺原理、工艺流程和工艺过程。光刻加工出的板片满足设计要求,板片经过电镀和真空扩散焊接工艺形成了整体式催化剂床,该床成功地通过了热点火试车。催化剂床床载为16.5g/(cm^2·s),分解效率为97%,室压粗糙度小于2%。

  • 标签: 光刻 整体式催化剂床 过氧化氢催化分解
  • 简介:螺栓连接结构中装配间隙大小对螺栓连接总体传力及强度的影响是一个重要的问题。本文采用非线性有限元软件ABAQUS建立了一种复合材料合板单搭接螺栓连接2.5D模型,通过设置接触属性,可以考虑螺栓连接结构的装配间隙。通过与维有限元模型和试验结果的对比,者在螺栓总体传力特性方面吻合较好,证明了该模型的有效性。相比于维有限元模型,2.5D模型具有单元数量少、计算效率高等特点。

  • 标签: 螺栓连接结构 复合材料层合板 装配间隙 接触 ABAQUS
  • 简介:为了满足向测力平台系统校准的要求,研究了一套向测力平台校准方法,其中包括开发了一套具有加载控制、采集、分析处理等功能的“向测力平台校准软件”;编写了《向测力平台校准方法》.加工了专用校准夹具,制定了一套向测力平台的校准程序。通过工程实例表明该套校准系统校准方法正确,校准数据真实有效。

  • 标签: 三向测力平台 系统校准 校准原理 同步加载
  • 简介:为了研究复合材料层压板的铺方向以及裂纹混合比例对间裂纹分层扩展的影响规律,本文进行了相关试验。结果表明:在Ⅰ型间裂纹分层开裂中,裂纹易于在0°铺间扩展;在各种类型的分层开裂中,相应的0°单向板的断裂韧性均可以作为下限值而偏安全;混合断裂韧性(Ⅰ型断裂韧性+Ⅱ型断裂韧性)随裂纹混合比例的变化而变化,呈现类似正弦曲线变化的规律。

  • 标签: 分层开裂 断裂韧性 铺层方向 裂纹混合比例
  • 简介:采用封闭腔理论算法,利用矢量喷管的维内流场数值计算结果,对轴对称矢量喷管的壁温分布进行了数值计算。计算结果表明,在非矢量状态,喷管同一轴向位置处的周向壁温基本相同,壁温分布可按一维处理。在矢量状态,喷管同一轴向位置处的周向壁温相对差值达15%,壁温分布呈现复杂的形式,必须采用维计算方法计算壁温分布;喷管扩张段壁温明显高于非矢量状态,所开发的计算方法和程序既可用于轴对称矢量喷管的工程设计,也可为试验验证提供理论依据。

  • 标签: 轴对称矢量喷管 传热 数值计算 壁温
  • 简介:基于多子区平行压气机彻体力模型,就某风扇特性和S2流面计算结果进行了气动稳定性的评估与分析。介绍了进口流场畸变对风扇稳定性影响的数学模型,并阐述了该模型的求解方法;计算和分析了压力畸变对风扇稳定性影响的结果,并讨论了压力畸变在风扇系统中的传递和分布情况。计算结果表明:风扇在相对换算转速75%下稳定裕度储备可能不足;中低转速下的导叶调节规律需要优化,同时还需对中低转速下的总体匹配做进一步分析。

  • 标签: 风扇 压力畸变 临界畸变指数 畸变敏感系数 稳定裕度损失
  • 简介:系统地研究了采用四步法1×1方型编织工艺编织的预制件及其增强的复合材料的细观结构。根据编织过程中携纱器的运动轨迹特点,将预制件划分为个不同的区域,分别定义了不同的控制体积单元,识别了预制件的种局部单胞模型,分析了预制件的纱线构造,并导出了编织结构参数之间的关系,同时给出维编织复合材料的设计方法。主要的编织结构参数包括试件的外形尺寸、主体纱行数和列数,个区域各自所占的体积百分比、编织纱线的细度、纱线填充因子、纤维体积含量、编织角以及编织花节长度。

  • 标签: 三维编织复合材料 细观结构 单胞模型 携纱器 运动轨迹 纺织复合材料
  • 简介:对聚氟氯乙烯(PCTFE)试片结晶度和力学性能关系进行了试验和分析,在此基础上测试了不同工艺方法和工艺参数下的压制制品结晶度和力学性能,初步建立起了PCTFE制品压制工艺、结晶度与力学性能关系。试验结果表明:试片的力学性能不能直接反映制品的力学性能,通过控制PCTFE制品压制工艺参数和工艺方法,可以改变制品的结晶度,提高制品的力学性能和质量稳定性。

  • 标签: PCTFE 结晶度 力学性能
  • 简介:为研究维时序效应对多级涡轮效率的影响,采用课题组自主研发的维CFD计算软件NUAA-Tur-bo,对GE公司高效节能发动机两级高压涡轮进行了非定常数值模拟。其中,边界条件的设置采用了相位延迟方法。计算结果表明,涡轮性能参数计算结果与实验数据基本吻合。先后验证了二维时序效应、维时序效应对涡轮流场的影响,并利用非定常计算结果进行了分析。证实应用维时序效应,可改变第一级转子叶片尾迹在第二级转子叶片前缘的相对位置,以及第二级转子叶片不同叶高处吸力面尾缘的附面层流动,最终能够提高涡轮效率。

  • 标签: 高压涡轮 非定常计算 相位延迟法 弯曲叶片 三维时序效应
  • 简介:超声速进气道是固体火箭冲压发动机至关重要的部件之一,直接影响燃烧室的燃烧及发动机性能。基于N-S方程、标准k-ε双方程湍流模型,利用FLUENT软件对某型固体火箭冲压发动机楔形超声速进气道内外流场进行了维数值模拟。计算得到了超声速进气道在飞行马赫数为Ma=3.5的情况下的流场性能。并在相同马赫数下,研究了等比压缩和攻角条件下的进气道流场的分布情况。模拟结果表明:进气道的总压恢复系数和流量系数等性能指标受到攻角的影响而发生变化。

  • 标签: 固体火箭冲压发动机 进气道 模拟仿真 攻角 缩比
  • 简介:以Isight为优化平台,通过集成维造型程序、CFD计算程序与多岛遗传算法,搭建了一套维造型优化设计系统。以高效高负荷多级轴流压气机的前两级为研究对象,针对第一级静子根区存在的角区分离,对其50%叶高以下的3个主要叶片造型控制参数的径向分布形式进行了优化。结果表明:优化叶型有效削弱了第一级静子的角区分离,根部区域的总压恢复系数最大增加了1.8%,且改善了级间匹配,提高了压气机效率。

  • 标签: 航空发动机 轴流压气机 三维造型 数值优化 遗传算法 级匹配