舰载机机载设备弹射和拦阻冲击试验条件研究

弹射和拦阻冲击试验是舰载机机载设备必要的考核试验之一,而目前相关标准并未明确试验具体量值,且国内缺少试验经验,这会影响试验工作的开展。基于此,从GJB 150.18A—2009规定的阻尼正弦波出发,结合项目研制过程数据,提出波形频率和振幅的确定方法。波形频率可根据类似机型的地面共振试验数据或全机振动模态分析结果确定,这里利用弹性缩比模型地面动响应试验和带通滤波法来预计瞬态波振幅,并说明了阻尼正弦波实施案例和对试验设备冲程的要求。从累积损伤角度出发,认为采用随机振动试验替代弹射和拦阻冲击试验是可行的,而不能采用常规冲击试验进行替代。根据随机振动3σ响应谱和冲击响应谱的对比分析,提出了采用振动功能试验替代弹射和拦阻冲击试验的前提条件——设备安装频率应高于要求值。     

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。     

冲击环境后峰锯齿脉冲试验条件自动寻优方法

目的 通过自动寻优制定冲击环境后峰锯齿脉冲试验条件,避免冲击“过试验”。方法 根据冲击响应谱的基本原理和谱型特征,提出利用对数距离量化评价2条谱型的吻合度。对冲击环境和后峰锯齿脉冲分别进行冲击响应谱分析,将2条冲击响应谱之间的对数距离最小作为优化目标,将后峰锯齿脉冲的波形参数作为优化参数,基于自适应差分进化算法,提出冲击环境后峰锯齿脉冲试验条件自动寻优方法。结果 将所提方法分别应用于模拟冲击环境和实测冲击环境,均获得了合理的后峰锯齿脉冲试验条件,验证了所提方法的正确性。结论 提出的基于自适应差分进化算法的冲击环境后峰锯齿脉冲试验条件自动寻优方法正确可行。     

军用物资航空运输振动冲击环境条件研究

介绍了军用物资航空运输的特点和分类,分析了军用物资在飞机起飞、降落、跑道滑行、飞行中,因气流变化以及空投时物资着陆和装卸而产生的振动冲击等,并给出了一定的振动冲击值。同时,结合振动冲击等环境条件对物资的影响,提出了安全防护的几点措施,为军用物资航空运输的安全性提供理论依据和技术参考。     

空投装备着陆冲击环境适应性研究

目的研究空投着陆冲击环境适应性。方法采用有限元、响应面和蒙特卡罗方法,预测空投着陆成功概率;研究不同垂直着陆速度、地面坡度和地面风速对空投着陆成功概率的影响;分析空投装备着陆冲击环境适应性数据,提出提高空投装备着陆冲击环境适应性的措施。结果垂直速度和地面风速对综合成功概率影响显著,地面坡度的变化对综合成功概率的影响不显著。结论通过该方法,能够成功预测空投着陆成功概率,为空投实践提供理论依据和技术指导。     

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。     

冲击基本设计试验条件对机载外挂的适用性分析

借助冲击响应谱理论,分析了GJB150.18系列标准中规定的飞行器设备冲击基本设计试验条件和机载外挂物着陆冲击试验条件的等效关系,理清了冲击基本设计试验条件考核机载外挂物的适用性问题,提出了机载外挂物挂机飞行、着陆过程中冲击环境的考核方法。     

冲击基本设计试验条件对机载外挂的适用性分析

借助冲击响应谱理论,分析了GJB 150.18系列标准中规定的飞行器设备冲击基本设计试验条件和机载外挂物着陆冲击试验条件的等效关系,理清了冲击基本设计试验条件考核机载外挂物的适用性问题,提出了机载外挂物挂机飞行、着陆过程中冲击环境的考核方法。     

泥石流块石冲击下钢绞线网组合结构的动力响应模拟研究

针对泥石流块石冲击荷载作用下灾害的防治问题,引入钢绞线网组合结构,并利用ANSYS/LS-DYNA对不同冲击物在不同的冲击点位置、冲击物速度和冲击物质量条件下钢绞线网组合结构对泥石流块石冲击的动力响应进行数值模拟。结果表明:①冲击物在不同的冲击点位置,钢绞线网组合结构的冲击力峰值不同,同一冲击高度,钢绞线网组合结构中间点处的冲击力峰值比两侧点要小;随着冲击高度的增加,钢绞线网组合结构的冲击力峰值减小;②在低速度冲击过程中,钢绞线网组合结构中钢绞线未断裂,结构的冲击能量守恒,在高速度冲击时,钢绞线网组合结构冲击点处横向钢绞线比竖向钢绞线的塑性应变和轴向力更早达到最大,横向钢绞线先发生断裂;③钢绞线网组合结构冲击点处位移峰值分析显示,随着冲击物速度和冲击物质量的增加,钢绞线网组合结构的位移峰值增加,但位移增幅降低。     

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。     

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。     

高速冲击下多胞材料细观结构中波传播规律

目的 获取安全防护结构中细观多胞材料在高速冲击下的波传播规律.方法 采用基于3D-Voronoi细观多胞结构数值仿真和基于最小二乘法的局部应变梯度法,研究细观多胞结构在高速冲击下的冲击波波阵面传播规律.通过细观多胞结构数值仿真提取的位移场数据,结合局部应变梯度法得到界面清晰的冲击波波阵面.结果 冲击端和支撑端分别诱发右...     

航天器火工冲击载荷减缓设计及验证

目的研究航天器火工冲击缓冲方案,降低火工冲击对航天器上设备的影响。方法根据火工冲击环境防护设计原则设计3种系统级缓冲方案,由NASTRAN软件进行响应预示,用星箭分离局部结构解锁分离试验数据进行验证及模型修正。结果在星箭连接界面增加间断面的加速度响应最大衰减量为62%,增加复杂构型结构的加速度响应最大衰减量为82%,采用冲击隔离的加速度响应最大衰减量为60%。结论在星箭连接界面增加间断面、复杂构型结构或减小星箭界面接触面积均有一定的缓冲效果,系统缓冲设计时应综合考虑质量、结构连接刚度、缓冲效果、卫星状态、运载火箭状态约束等条件。冲击响应预示计算结果与试验结果基本吻合(在±6 d B内),表明这种预示方法能够较准确预示某卫星结构火工冲击响应。     

DAVA在航天器内声场控制中的研究进展

针对航天器内声场的控制,从装置的改进、声场控制方法和DAVA的应用三个方面阐述了DAVA在航天器中的研究进展,梳理总结了用于航天器内声场控制的DAVA智能装置研制中面临的多物理场耦合建模、复杂声场环境下的控制器设计和功率消耗等关键问题,并初步开展了声场控制研究,最后对DAVA在火箭整流罩内声场控制中的发展前景进行了展望。     

舰用电磁炉灶抗冲击环境的设计与工程实践

为了将民用电磁炉灶应用于舰船环境,尤其是水下近距离非接触爆炸的诱发冲击环境,针对其环境适应性进行了重新设计.论述了舰用电磁炉灶抗冲击的设计要求,提出了舰用电磁炉灶抗冲击设计方法,并通过舰用电磁炉灶抗冲击试验验证了设计的合理性.     

着陆气囊的缓冲机理与技术分析

对着陆气囊缓冲的作用机理和缓冲技术进行了对比分析,并且按照对着陆气囊的排气控制的形式、气囊集气方式以及2种方式相结合的形式对着陆缓冲气囊进行了分类;对当前国内外主要的着陆气囊进行了总结,并对其相应的着陆缓冲技术进行了分析;对着陆气囊缓冲技术的发展现状进行了分析总结,并提出了着陆气囊缓冲技术的发展趋势.