检索结果-南通市图书馆

作者：陈召涛西北工业大学

学位级别：硕士

液压助力器是现代飞行器操纵系统不可缺少的组成部分,其动态特性是实现飞行器良好操纵品质的基本保证,也是衡量飞行器助力操纵系统设计水平的重要技术指标。建立液压助力器动特性数值模型,运用数值仿真技术检验与调试系统影响参数及性... 详细信息

液压助力器是现代飞行器操纵系统不可缺少的组成部分,其动态特性是实现飞行器良好操纵品质的基本保证,也是衡量飞行器助力操纵系统设计水平的重要技术指标。建立液压助力器动特性数值模型,运用数值仿真技术检验与调试系统影响参数及性能品质是现代设计技术的重要手段,对于提高系统设计的预测性、缩短设计研制周期、降低技术成本有着重要的工程应用价值。本文应用Matlab/Simulink软件平台,建立了飞行器主操纵系统常规液压助力器单元的仿真模型,对其动态品质及响应特性进行了数值仿真,同时应用C++ Builder软件系统开发了液压助力器单元仿真软件包,初步建成了工程实用设计平台。主要研究工作包括: 以液压传动动力学及自动控制理论为基础,在深入理解液压助力器工作原理基础上,对助力器单元体系构造参数进行了细致研究,完成了结构体系的物理模型简化,完整地归纳总结了不同构造形式的线性/非线性物理模型的数学描述,推导了复杂控制系统的开、闭环传递函数。运用Matlab语言和Simulink的建模仿真技术,在数学模型的基础上,建立了液压助力器单元基本模型、考虑支撑结构弹性和间隙模型以及考虑支撑结构位移反馈模型的三种Simulink仿真模块及控制模型体系,保留了系统的多个非线性环节,应用典型激励函数对三种液压助力器构造单元的模型进行了时域动态响应仿真;在线性化系统模型基础上,对三种线化模型进行了频域特性计算,给出了系统稳定性及稳定裕度可视化描述。应用Borland C++ Builder集成开发环境,实现了集成开发环境下C++语言对Matlab引擎的调用和参数的输入输出,开发了液压助力器单元结构参数输入、可视化系统数值仿真的人机交互界面、前后置处理的工程设计集成软件平台。应用本文开发的仿真软件系统,对三种液压助力器单元模型运用工程结构参数进行了数值仿真可视化描述,分析了不同形式输入信号的响应特性及体系稳定性品质。

关键词：飞行器主操纵系统液压助力器单元数值仿真动响应特性频域稳定性

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复合材料结构的实用优化设计技术及应用研究

复合材料结构的实用优化设计技术及应用研究

作者：吴艳西北工业大学

学位级别：硕士

先进复合材料比强度、比刚度以及良好的抗疲劳特性等诸多优异性能为飞机结构工程设计实践广泛应用。复合材料结构设计的最大特点在于将力学设计和结构设计相结合，因此，设计变量更多，影响因素更为复杂，优化设计工作显得尤为重要。 ... 详细信息

先进复合材料比强度、比刚度以及良好的抗疲劳特性等诸多优异性能为飞机结构工程设计实践广泛应用。复合材料结构设计的最大特点在于将力学设计和结构设计相结合，因此，设计变量更多，影响因素更为复杂，优化设计工作显得尤为重要。本文在分析复合材料结构设计技术及优化设计方法的基础上，应用ANSYS软件环境，系统深入地研究探讨了某型在研飞机平尾复合材料结构打样设计阶段的实用优化设计技术。论文工作主要包括：深入挖掘开发了ANASYS软件所提供的技术工具和APDL语言集，实现了复杂的参数化结构有限元建模以及诸多状态变量的近似计算。这些技术的开发应用，增强了数值分析模型的通用性，建立了一个适应结构打样设计工作的条件环境，也为参数化结构模型的优化设计提供了基本保证。系统深入地考虑了工程结构优化设计技术中的诸多应用细节问题，并将结构的位置参数引入优化设计技术，大大提高了优化设计技术的实用性，较传统的元件参数优化技术大大提高了优化工作效率，在工程结构优化设计实用技术方面进行了有益实践。在理论优化设计工作的基础上，根据复合材料结构的一般工程设计准则，对理论优化结果进行了重新调整处理，获得了可资工程设计实践直接应用的优化设计结果。本文通过复合材料平尾结构的优化设计工作，总结了ANSYS软件系统进行优化设计分析的一般步骤与方法，技术技巧等，对于开发大型软件系统的技术功能做出了有益尝试。本文正文共分七章，第一章主要介绍了本文的研究背景和主要研究内容;第二章介绍了复合材料及其优化设计的相关理论;第三章介绍了复合材料层压壳单元刚阵的理论推导;第四章简单介绍了ANSYS的使用方法;第五、六章详细说明了论文的主要工作内容并对结果进行了深入讨论;最后一章总结了论文的理论与实际意义，对前景提出了展望。

关键词：先进复合材料结构实用优化设计技术参数化建模 ANSYS系统

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风机参数化设计数据库系统的研制与开发

风机参数化设计数据库系统的研制与开发

作者：马玉娥西北工业大学

学位级别：硕士

风机品种、类型繁多，传统设计方法虽然多种多样，但是一般效率低下，设计周期过长，同时在设计过程中不乏许多相似之处，存在大量的变型设计，最为突出的是风机系列产品的相似设计。在分析了目前风机设计的特点与不足以及参数化设计研... 详细信息

风机品种、类型繁多，传统设计方法虽然多种多样，但是一般效率低下，设计周期过长，同时在设计过程中不乏许多相似之处，存在大量的变型设计，最为突出的是风机系列产品的相似设计。在分析了目前风机设计的特点与不足以及参数化设计研究现状的基础上，本文开发研制了风机参数化设计数据库系统。在分析论述了相似设计理论的基础上，阐述了风机的相似设计理论;在ACCESS数据库系统的基础上开发了风机零部件等数据库;分析了CATIA软件系统的功能，探讨了利用CATIA系统在参数化设计方面的优点与可行性;并且基于CATIA系统下，运用基于事例设计(CBR)的原理，建立了风机三维模型事例库以及风机零部件尺寸参数库(EXCEL);利用Visual Basic语言，开发了系统的人机界面。目前参数化设计研究是CAD系统研究的热点，但参数化设计研究主要是基于二维模型的基础之上，对于三维参数化设计的研究只是处于起步阶段。据此，本文研究了三维模型参数化设计的可行性。根据相关的参数化设计原理，利用VB语言的强大功能及其相关技术，把各库相连、集成，开发了风机参数化设计数据库系统。本系统基本实现了风机零部件的参数化设计，加速了风机设计的自动化，以便有效地利用各种已有的产品信息资源，减少资源浪费，降低了风机的设计研制周期，对于提高风机的性能，设计质量有着广泛的应用前景。

关键词：风机设计尺寸参数库相似理论参数化设计数据库尺寸驱动事例库

飞机机械传动系统动力学特性与工程设计软件技术研究

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飞机机械传动系统动力学特性与工程设计软件技术研究

作者：丁文勇西北工业大学

学位级别：硕士

操纵系统是飞行控制的核心组成部分，机械传动机构是现代中小型运输机的主操纵舵面的主要传动形式，其动力学性能良好与否直接影响着飞机的飞行以及安全性能。开展计算机辅助设计技术研究，对于提高系统设计的预测性、缩短设计研制周期... 详细信息

操纵系统是飞行控制的核心组成部分，机械传动机构是现代中小型运输机的主操纵舵面的主要传动形式，其动力学性能良好与否直接影响着飞机的飞行以及安全性能。开展计算机辅助设计技术研究，对于提高系统设计的预测性、缩短设计研制周期、降低技术成本具有重要的工程应用价值。为了适应飞机主机械传动系统的多样性设计与动力学特性分析的目的，本文采用参数化建模技术思路，初步设计完成了飞机主机械操纵系统动力学特性仿真分析的计算机辅助设计软件集成平台，可基本满足飞机常规混合式机械操纵系统多样性设计与工程分析应用的目的。论文主要工作内容概括如下： 1、在理论上综述了弹性动力学的Hamilton变分原理及其有限元数值计算方法，并对机械传动系统动力学分析中遇到的高效计算技术、大型常微分方程组差分算法及其数值稳定性问题、接触算法理论等进行了分析与讨论： 2、深入研究了飞机常规混合式机械操纵机构中常用构件的基本特性，并对如何正确选择模拟滑轮-钢索传动机构的单元类型进行了分析论证。通过算例计算分析，验证了本文采用ANSYS软件系统的SHELL163和LINK167单元类型对建立滑轮、钢索传机构动力学模型的合理性。 3、在深入研究计算机辅助设计软件技术的基础上，本文提出了实现飞机机械传动系统动力学数值分析的参数化建模的软件设计思路，利用ANSYS／APDL语言编写了滑轮-钢索传动机构的分析命令模板库：同时应用C++Builder系统开发了人机交互式视窗界面程序，设计了机械传动机构构件的界面输入、模板库编辑与连接等数据操作程序，开发了集成传动机构的多样性可视化参数建模、系统力学仿真分析、前后置处理于一体的计算机辅助工程设计软件平台。大型工程算例验证了本文设计分析技术思路的合理性与有效性，表明了本文开发的参数化飞机机械传系统动力学特性设计软件集成平台的技术适用性。

关键词：机械动机构动力学特性参数化建模有限元仿真计算机辅助设计软件

复合材料层壳结构参数优化设计及其稳定性分析研究

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复合材料层壳结构参数优化设计及其稳定性分析研究

作者：安洋西北工业大学

学位级别：硕士

复合材料具有比强度和比刚度大、重量轻、且疲劳性能、破损安全和可设计性都比金属材料优越的特点，目前已广泛应用于飞机结构上。通过对复合材料层壳进行优化设计可以提高飞机性能，可以设计出满足结构刚度、强度以及稳定性要求且使... 详细信息

复合材料具有比强度和比刚度大、重量轻、且疲劳性能、破损安全和可设计性都比金属材料优越的特点，目前已广泛应用于飞机结构上。通过对复合材料层壳进行优化设计可以提高飞机性能，可以设计出满足结构刚度、强度以及稳定性要求且使得结构重量更轻的飞机结构。此外，在较大外力作用下，层壳结构将产生大的变形，会使结构变形成为几何非线性问题，结构很可能出现失稳现象，此时需要使用非线性方法进行分析以研究结构的稳定性情况。本论文在综述优化设计理论研究的基础上，设计了复合材料铺层厚度优化设计的算法和流程。应用以上理论和算法并使用ANSYS软件对某型直升机全复合材料尾段结构进行优化设计，优化对象是复合材料的铺层厚度，优化采用APDL命令流格式，完成了一套完整的结构建模—分析—优化设计过程。本文详细讨论了复合材料壳体结构稳定性有限元计算方法，其中具体讨论了三个方面：(1)、壳体点应变的非线性关系及插值，(2)、壳结构形变能的二阶变分及特征方程，(3)、大型代数特征方程组的数值计算方法。本文还详细介绍了用于非线性分析的计算方法：弧长法，详细讨论了线性弧长法、球面弧长法和球面显式迭代法。在这些理论的基础上，应用MSC，Marc软件对某型直升机全复合材料垂尾结构和某型无人机垂尾结构进行非线性分析，分析过程采用PCL命令流格式，完成了一套完整的结构建模和非线性分析过程。

关键词：复合材料层壳结构优化设计稳定性非线性分析

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飞行器折叠尾翼的弹性动力学有限元数值分析

飞行器折叠尾翼的弹性动力学有限元数值分析

作者：王仲华西北工业大学

学位级别：硕士

折叠翼设计技术在飞行器类武器装备中具有解决几何空间矛盾的技术优势，得到了越来越多的应用。折叠翼的机械设计原理及其工作的可靠性需要细致的计算分析技术支持，获得对过程的认识并对技术参量进行定量评估。有限元素法已成为工程... 详细信息

折叠翼设计技术在飞行器类武器装备中具有解决几何空间矛盾的技术优势，得到了越来越多的应用。折叠翼的机械设计原理及其工作的可靠性需要细致的计算分析技术支持，获得对过程的认识并对技术参量进行定量评估。有限元素法已成为工程设计中不可或缺的重要技术手段，在大型结构作用力分析、变形分析、失效分析、动力学分析、传热分析、电磁场分析、流体流动分析等方面扮演着越来越重要的角色。随着计算机技术的飞速发展，有限元素法及其技术在工程设计中的应用更加广泛。本文运用大型有限元CAE软件ANSYS和LS-DYNA3D对某具体飞行器水平折叠尾翼的机构运动进行了细致的有限元建模和动力学计算分析，运用LSPOST对计算结果进行了详细的后处理，运用可视化技术对数值分析结果进行了图形及曲线描述。获得了对该机构弹性动力学运动过程的数值模拟及动力学过程的数值可视化再现，并运用刚体动力学方法对有限元数值模拟结果进行了对比分析。在此基础上，对折叠翼面机构各构件在弹性动力学运动过程中的工作应力水平给予了分析与评估。本文还对弹性动力学有限元数值计算过程中遇到的若干技术细节进行了深入分析与探讨。这包括质量缩放技术对时间步长的影响、单位制对计算速度的影响以及单元刚度单点数值积分的沙漏模态控制技术等。

关键词：折叠机构弹性动力学有限元建模数值计算

SRAM材料及其结构的隐身特性计算与优化设计

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SRAM材料及其结构的隐身特性计算与优化设计

作者：李江海西北工业大学

学位级别：硕士

结构型吸波复合材料(SRAM)是现代飞行器隐身设计技术的重要应用手段，具有承载和减小雷达散射截面积的双重功能。本文应用电磁场有限元数值计算及优化设计方法，对结构型吸波材料的隐身特性及其结构优化设计方法进行了计算分析与研究探... 详细信息

结构型吸波复合材料(SRAM)是现代飞行器隐身设计技术的重要应用手段，具有承载和减小雷达散射截面积的双重功能。本文应用电磁场有限元数值计算及优化设计方法，对结构型吸波材料的隐身特性及其结构优化设计方法进行了计算分析与研究探讨，并给出了典型实例分析。本文在分析研究结构型吸波材料的种类和结构型式设计的基础上，探讨了其隐身设计的可能途径以及可行的数值计算与优化设计方法;利用二阶线性偏微分方程边值问题的有限元数值计算方法联合吸收边界条件对结构型吸波复合材料二维目标雷达散射截面进行了理论算法组织和计算程序设计，并用典型算例与矩量法解进行了结果比较，验证了本文算法程序设计的正确性。在数值计算及程序设计工作基础上，探讨了结构吸波材料的参数优化设计概念，并结合序列二次规划法(SQP)进行了优化算法与程序设计研究，计算了给定SRAM形式和特定的频率范围内的设计优化实例，获得了可资工程应用借鉴的结果：关于吸波复合材料结构型式的设计与应用，本文分别对二维层合板结构型式和波纹板结构型式进行了初步分析设计探讨，获得了有一定工程参考价值的结论。

关键词：结构型吸波材料隐身技术雷达散射截面积有限元方法吸收边界条件参数优化

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飞机连接接头的细节应力分析与优化设计研究

飞机连接接头的细节应力分析与优化设计研究

作者：杨海波西北工业大学

学位级别：硕士

飞机结构中由于设计需要以及制造工艺限制等因素，不可避免的要使用连接接头来实现不同构件间的连接以及载荷的传递和分配。然而，接头的紧固件孔边是结构应力集中最严重的地方之一，而应力集中又是导致结构强度降低和疲劳破坏的重要原... 详细信息

飞机结构中由于设计需要以及制造工艺限制等因素，不可避免的要使用连接接头来实现不同构件间的连接以及载荷的传递和分配。然而，接头的紧固件孔边是结构应力集中最严重的地方之一，而应力集中又是导致结构强度降低和疲劳破坏的重要原因。正确分析接头的整体受力特性以及孔边应力分布特征，是设计减小其应力集中的基础与关键。由于孔边的受力属于接触问题，使得该区域的力学特性表现出非线性特征，从而使接头部位的孔边细节应力分析变得非常复杂。本文应用子模型技术，通过对接头结构接触模型进行细致的有限元网格划分，获得了精细的孔边应力分布数值结果。实际中的飞机连接接头往往是由多排标准的连接件实现连接的。本文对典型的多排沉头螺钉接头建立了三维有限元接触分析模型，对螺钉的钉载分布在截面等厚度和变厚度、无预紧力和加预紧力多种情况下进行了数值计算分析，给出了诸多实用化钉载分布规律。论文还应用子模型法对某无人机机翼前后段连接接头的截面构形进行了优化，使各列铆钉上的钉载趋于均匀，为降低紧固件孔边应力集中奠定了设计分析基础。在此基础上，采用子模型接触分析技术，对孔边应力分布进行了精细的有限元数值分析，获得了孔边应力集中及其应力分布的详细计算结果。通过本文的设计分析，达到了减轻结构重量以及降低连接接头各钉孔边应力集中的双重工作目标，得到了若干具有工程意义的结论。

关键词：连接接头接触非线性有限元分析子模型方法构形优化

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鸟撞试验数据分析软件的设计与实践

鸟撞试验数据分析软件的设计与实践

作者：万斌西北工业大学

学位级别：硕士

该文的研究工作内容集中于鸟撞实验信息及各类数字信号(取自鸟撞实验设备体系中的数字瞬态记录仪)的处理与数值工程分析计算方法研究,数值曲线及图形的显示与动态演示以及实验数据的整理与管理的面向任务型人-机交互式程序编程设计.主... 详细信息

该文的研究工作内容集中于鸟撞实验信息及各类数字信号(取自鸟撞实验设备体系中的数字瞬态记录仪)的处理与数值工程分析计算方法研究,数值曲线及图形的显示与动态演示以及实验数据的整理与管理的面向任务型人-机交互式程序编程设计.主要研究工作包括:1、针对鸟撞数字信号的特征,研究恰当的数字信号滤波处理方法,对鸟撞撞击力测试数字信号及结构位移、应变动态响应过程的数字信号进行恰当处理,以适应于信号的物理量分析与后期曲线、图形的分析构成及演示.2、按照鸟撞各物理量的信号传感原理,对各类物理量的电压信号进行物理量数值标定计算与拟和,以适应于直观物理量的工程分析;3.根据鸟撞击的物理特征及所获取的撞击力数字信号,对鸟撞过程的撞击力空间分布及时间历程变化进行数值计算方法研究及三维空间数值拟和,同时对数值曲面进行动态显示编程设计;4、按照鸟撞实验信息及实验数据的工程使用及管理特征,进行面向对象的Windows界面程序设计与开发.最终通过鸟撞模拟实验(沙袋正撞铝板)来检验该文算法研究的正确性及精确程度,并通过正式鸟撞实验来检验界面程序设计的适应性及工程实用性.

关键词：鸟撞数据分析软件撞击力数字记录仪应变传感器压电片位移传感器数字滤波标定数据窗体

薄壁结构非线性有限元数值计算及其稳定性分析研究

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薄壁结构非线性有限元数值计算及其稳定性分析研究

作者：熊晓枫西北工业大学

学位级别：硕士

薄壁加筋结构由于刚度大、重量轻、制造简单、便于维修等优点得以广泛应用于现代飞行器结构工程,以充分发挥各元件的有利刚度作用,达到提高结构性能指标、降低结构重量、满足承载能力等目的。大展弦比机翼在较大外力作用... 详细信息

薄壁加筋结构由于刚度大、重量轻、制造简单、便于维修等优点得以广泛应用于现代飞行器结构工程,以充分发挥各元件的有利刚度作用,达到提高结构性能指标、降低结构重量、满足承载能力等目的。大展弦比机翼在较大外力作用下,结构将产生大的变形,一般讲,使得结构变形成为几何非线性问题,此时采用线弹性理论分析可能产生较大误差,因而需要使用非线性方法进行分析和研究。本文在总结了国内外有关结构非线性分析及稳定性理论的研究概况后,详细讨论了几何非线性问题中应力、应变的表达格式,介绍了拉格朗日格式和更新拉格朗日格式下的非线性方程的表达形式,同时还详细讨论了非线性方程的若干数值计算方法。在理论分析讨论的基础上,本文应用非线性有限元分析技术细致研究了平板和加筋板在受压状态下的非线性变形及稳定性特性,考虑了边界条件、不同的加载方式、网格密度对临界屈曲载荷的影响,并比较了非线性分析下结构的临界屈曲载荷与线性屈曲分析下的临界屈曲载荷,随着网格密度的不断增大,临界屈曲载荷将趋于一常值。同时提取板上不同位置上节点的等效应力/位移曲线,对结构非线性特性进行了分析和讨论,应用数值计算模拟方法研究了连续体结构不同部位的非线性演变与力转化过程。为此专门研究了一个小盒段的非线性稳定性特性,并单独取出上壁板和腹板单独进行非线性与稳定性分析。结合—实验型模拟直机翼多墙式大展弦比盒段结构,根据实际的实验边界与加载条件,采用大型有限元结构分析软件ANSYS对其进行非线性稳定性分析,并将所得结果与实验结果进行了分析比较。最后,对本文的研究工作进行总结,指出本文进一步的研究工作的方向。

关键词：薄壁加筋结构几何非线性非线性有限元非线性屈曲分析稳定性