飞行器拦阻着陆冲击试验分析

分析了飞行器拦阻着陆冲击环境的特征及其环境效应和拦阻着陆冲击与正常着陆冲击的区别,并根据基本设计冲击和拦阻着陆冲击的加速度响应特性,指出基本设计冲击不能充分覆盖拦阻着陆冲击,最后分析了机载设备经随机振动试验或基本设计冲击试验后免去拦阻冲击试验的条件和分析方法。     

舰载飞机弹射动力学仿真与试验验证

目的获取舰载飞机弹射过程中冲击动载荷在结构上的响应规律,以及前起落架和与其连接的机体主传力结构的动响应特性。方法基于多体系统动力学理论,建立描述舰载机弹射过程的刚柔耦合多体系统动力学模型,对弹射过程进行仿真分析。同时开展地面模拟弹射冲击试验,通过仿真和试验对照,重点研究牵制载荷突卸瞬间结构的动态响应规律。结果仿真和试验得到结构传力路径各点的加速度和应力响应数据,试验测得机体结构加速度峰值达到255g,而同位置的应力峰值为85 MPa,仿真和试验数据的趋势一致。结论牵制载荷突卸形成的冲击动响应峰值沿着结构传力路径衰减。航向加速度和应力响应峰值随着牵制释放载荷的增加而增加。虽然瞬态加速度峰值达到较高水平,但是瞬态作用机体结构的应力峰值不高,不足以造成结构失效。结构设计应重点关注弹射冲击响应峰值和振动疲劳的影响。     

惯性测量组合减振系统动力学分析及实验研究

目的保证惯性测量组合(Inertial Measuring Unit,IMU)减振系统具有良好的减振性能。方法建立测量组合的三维模型,为提高IMU的解耦率,调整IMU和支架的质心,使IMU的质心与4个隔振器的刚度中心基本重合。采用Mooney-Rivlin超弹性本构模型对橡胶隔振器的橡胶材料进行表征,并在此基础上建立IMU减振系统有限元模型,对IMU减振系统的频率响应和冲击响应进行分析,并对IMU减振系统进行振动和冲击试验。结果通过调整IMU质心位置和支架结构,使各阶模态能量解耦率都在80%以上;通过频率响应仿真分析,IMU减振系统在X,Y,Z方向上放大倍数分别为3.072,3.12,3.17;通过冲击响应仿真分析,IMU减振系统响应最大幅值为70.1g。结论通过实验验证了有限元模型的正确性和减振设计的有效性。     

基于系统动力学的建筑施工安全系统脆弱性仿真分析

为系统分析建筑施工安全系统脆弱性的影响机理,首先探讨了社会技术系统理论下各子系统影响因素之间的高接触与紧耦合性的特点;然后以脆弱性理论为切入点,建立了建筑施工安全系统脆弱性的系统动力学仿真模型,采用三角模糊数和层次分析法确定了模型中各影响因素的权重系数和相关方程参数;最后通过考虑不同子系统的投入方案对建筑施工安全系统脆弱性的暴露度、敏感度和适应度的影响程度进行仿真分析。结果表明:建筑施工安全系统具有脆弱倾向性;个人子系统、技术子系统和组织管理子系统分别对降低安全系统暴露度、敏感度和提高安全系统适应度有显著的作用,在整个仿真周期内各子系统每单位投入产生的变化幅度分别为17.07%、11.13%和15.60%,并围绕起关键作用的子系统提出了针对性建议,以期降低建筑施工安全系统的脆弱性风险,提高工程安全管理水平。     

基于动力学仿真的激光器平台稳定性设计改进

目的评估某光学平台初始设计方案在随机振动条件下的稳定性是否满足设计指标,并提出设计改进方案。方法基于随机振动条件下结构相对位移的理论研究,建立动态载荷下结构相对变形的计算方法,并采用有限元数值仿真对光学平台的镜面转角响应进行分析。结果对初始方案的数值模拟结果表明,不满足镜面角位移小于10μrad的指标要求,主要是因为结构的整体鼓曲模态被激发,并提出了通过增加螺栓连接改变结构对动力学特性的改进思路,目的在于通过提高结构的刚度,以提高安装平台的平整性。结论对改进方案进行数值仿真表明,通过增加基础底部对螺栓连接,有效提高了安装平台在随机载荷下的平整性,并使得安装平台角位移响应大幅下降,为3.4μrad,满足了设计要求。     

半推流式活性污泥系统反应动力学分析

从生物反应动力学、出口年龄分布函数和抗冲击负荷能力方面,分析讨论了一种新型复合式活性污泥系统——半推流式系统． 工程应用实例结果说明,该系统具有处理深度大、抗冲击负荷强、不易发生污泥膨胀等优点,适合于工业废水的治理．     

飞机结构腐蚀数值仿真模拟的研究进展

系统介绍了飞机结构腐蚀数值仿真模拟中应用较为广泛的元胞自动机方法、有限元方法、边界元方法,尤其是它们在点蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀仿真的研究现状,并对各自方法的优点和缺点与适用的范围进行了阐述,以期对该领域的研究者提供一定的导向作用。     

基于系统动力学的安全经验仿真试验研究

为了指导企业的安全监管部门和人力资源部门制定有关企业人员变动的相关安全措施,以使员工个体和企业安全经验增强,达到降低安全生产事故的目的。运用系统动力学方法和Vensim软件,建立了安全经验与员工人数关系的仿真模型,对企业员工雇佣率和十万人死亡率这两个调控变量分别采取不同的参数进行仿真试验,设计了6种仿真试验方案,从安全经验微观的员工个体总有效经验和宏观的企业平均安全经验两个角度,对安全经验随着企业员工雇佣率和十万人死亡率这两个因素变动的趋势进行了分析和预测,从而得出企业降低员工死亡率是根本,控制新进员工人数的同时选择安全经验丰富的员工进厂,对企业提高宏观和微观的安全经验都有着积极深远的影响。     

化学工业园的系统动力学仿真与调控

化学工业园属行业类工业园,入区企业主要为生产和销售化学工业品的化工企业,其排放的化学品污染物极易造成水环境和大气环境质量的恶化,为避免环境风险事故,必须对化学工业园的发展过程进行模拟和控制.以泰兴经济开发区为研究对象,在其现阶段发展基础上,根据该园区的实际情况,采用系统动力学(System Dynamics)模拟不同情景下的远期发展目标.基础仿真结果表明,泰兴经济开发区的环境现状不容乐观,尤其是大气环境污染几乎达到环境容量极限.情景分析表明,该开发园区必须将产业发展速度控制在18%,同时降低工业能耗,提高脱硫效率至90%以上,污水处理厂规模日处理量达4.9×104 t,才能保证其持续、稳定、健康的发展.      

基于低碳视角的天津市能源结构系统动力学分析

全球气候变化和温室气体的大量排放已成为国际社会广泛关注的问题,能源结构调整是应对这一问题行之有效的手段。通过对天津市能源结构进行研究,从低碳角度出发,以改善天津以煤为主的能源供给结构、提高能源利用效率、缓解能源供应压力、减少环境污染和生态破坏为目的,应用系统动力学对天津市能源结构的未来发展情况进行模拟,通过对非低碳模式、低碳模式和强化低碳模式3种模拟方案下能源消耗情况和温室气体排放的比较,找出适合天津市能源结构调整的最佳模式。     

基于最弱t-模的飞机起落架模糊故障树分析

目的针对飞机起落架部件失效的模糊性以及传统模糊故障树分析中采用扩展原理或区间运算而导致模糊积累的缺点,提出了一种基于最弱t-模的飞机起落架模糊故障树分析新方法。方法采用梯形模糊数表示飞机起落架部件模糊失效概率,给出最弱t-模的模糊运算法则,并利用最弱t-模法则进行模糊故障树分析。结果得到了飞机起落架系统的模糊失效概率以及部件的重要度。结论与传统模糊故障树分析方法比较,该方法具有更加灵活适用的优点,为飞机起落架可靠性评估奠定了基础。     

客舱玻璃抗螺旋桨甩冰冲击分析

目的 研究涡桨飞机客舱玻璃抗螺旋桨甩冰分析方法。方法 根据某型涡桨飞机螺旋桨结冰特性计算分析得到的冰块质量以及冰块轨迹,筛选出严重载荷工况。建立客舱玻璃有限元模型,采用有限元软件PAM-CRASH进行数值计算,获得结构破坏形态和动态响应。开展客舱玻璃甩冰冲击研发试验,将试验后结构损伤与数值分析结果进行对比分析。结果 两种确定冰块质量和冰块速度方法,可适用于结构防甩冰设计的不同阶段;根据结冰特性计算分析得到的冰块质量10.27 g、垂向速度141.1 m/s更为准确合理。不同冰型撞击各个结构部位,会对结构造成不同程度的损伤。同一长方体冰型下,入射截面积越小,玻璃损伤越严重;撞击玻璃不同部位时,角部比中心点更为严重。结论 试验结果与仿真结果基本一致,可以验证所给出的客舱玻璃分析模型及分析方法的准确性,可供螺旋桨甩冰区域的客舱玻璃设计参考。     

基于气囊缓冲的某火箭炮着陆冲击分析

目的减小火箭弹着陆冲击加速度。方法基于LS-DYNA瞬态动力学分析软件和冲击动力学理论,采用有限元软件HYPERMESH建立火箭炮-气囊系统有限元模型,采用显式动力学方法对火箭炮-气囊系统的着陆冲击缓冲过程进行仿真。分析火箭炮在正常着陆工况下,火箭弹的着陆冲击响应,得出空投装备速度、加速度变化曲线,以及气囊的体积、压力曲线。结果在正常着陆工况下,火箭弹横向加速度的最大值为122 m/s2,小于安全的横向加速度;火箭弹纵向加速度的最大值为48.3 m/s2,小于安全的纵向加速度;火箭弹的最大轴向力为2640 N,小于安全闭锁力。结论在火箭炮着陆冲击过程中,气囊缓冲装置吸收了大部分冲击能量,起到了良好的缓冲作用,火箭弹的冲击加速度、闭锁力均在安全范围内。采用显式动力学方法对火箭炮的着陆冲击过程进行分析是可行的。     

飞机起落架常见故障及原因分析

针对飞机起落架收放作动筒活塞杆划伤、轮轴磨损腐蚀、刹车盘异常磨损、下位锁开锁故障及收放摇臂裂纹等几种典型故障,从结构设计、材料、制造工艺、使用环境和日常维护几个方面分析了各故障产生的原因,提出了预防故障发生的建议,为今后飞机起落架设计提供参考和借鉴。     

起落架落震试验环境温度模拟技术研究

目的验证某型飞机从万米高空俯冲降落直至着陆滑跑过程中,在经历了环境温度从-55℃到常温快速剧烈变化后起落架性能的改变。方法依据起落架落震试验要求,进行起落架高低温环境模拟技术研究。结果综合考虑试验技术指标、试验件结构尺寸和试验场地限制,成功研制了专用的起落架高低温环境模拟设备。结论为研究起落架缓冲器内敏感参数与温度的变化规律和起落架结构性能提供了验证手段。     

航炮炮舱结构的炮振响应分析

目的获得航炮发射时炮舱结构的动响应。方法依据火炮发射原理,使用化学爆炸模拟炮口冲击波,建立航炮发射时炮口冲击载荷的表达模型。利用ALE方法处理高压流动空气与炮舱表面的流固耦合问题,通过数值计算获得发射气流冲击载荷作用下炮舱结构的表面压力分布与动响应。利用试验结果,修正载荷与炮舱模型的有关参数。结果计算得到的炮舱动响应与试验结果相比较,误差在可接受范围内。结论建立了一种使用化爆模拟冲击波进行航炮炮舱结构炮振响应仿真计算的技术方法,初步确定了结构危险部位,为后续炮舱结构减振设计创造了条件。     

气囊回收系统的着陆适应性仿真分析

目的提出一种气囊着陆缓冲等效分析方法,将有限元仿真和理论分析相结合,借助理论分析的优点实现对气囊回收系统着陆缓冲冲击性能快速评估的目的。方法首先建立气囊有限元模型,通过有限元分析获得载荷-压缩量曲线,根据曲线拟合出接触载荷与气囊压缩量的关系式。同时,利用高斯函数模拟斜坡,考虑一质量块和气囊以一定初速度竖直向下撞击到该坡面上,只考虑坡度大小和表面粗糙度对气囊冲击载荷的影响。最后,利用中心差分法计算出质量块的位移、速度以及加速度。结果在撞击点的坡度为0°,20.27°和31.24°时,得到理论的水平方向和竖直方向上的最大过载,与仿真输出的结果进行对照,在误差允许的范围内,理论与仿真结果一致。分析比较不同撞击点的坡度下水平和竖直方向最大过载以及气囊离开地面时的角速度。当撞击点坡度为0°时,水平方向最大过载为0,随着撞击点坡度增大,水平方向的最大过载逐渐增大;竖直方向最大过载的值最大,为224.5 m/s2,随着撞击点坡度增大,竖直方向的最大过载逐渐减小。当撞击点坡度为0°时,角速度为0,气囊离开地面时的角速度逐渐增大,其增幅在0°到20°之间较大。结论气囊着陆缓冲等效分析方法计算得到的结果与仿真得到的结果相一致,验证了该理论计算方法的有效性,因此可以利用该方法对缓冲气囊的冲击性能进行快速评估。     

某型飞机尾翼前缘不同构型抗鸟撞计算与试验分析

目的通过不同构型的抗鸟撞研究,找到满足25.631[1]条吸能最好的尾翼前缘构型。方法结合某型民机尾翼前缘结构设计,规划了3种构型6种方案进行优选,分析中,鸟体采用SPH光滑粒子,金属材料则考虑了不同应变率下的动态力学性能,对其进行了结构动力学鸟撞冲击仿真分析,并同选型研发试验的结果进行了对比。结果仿真与试验结果一致,吻合度较高,结合吸能情况,选择最佳的前缘布置方案。结论验证了仿真分析手段的合理可靠性,并且在构型优化过程中得到最佳设计方案。