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民用飞机主起落架断离销结构设计及断离失效分析

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航空工程进展 2024年第4期15卷 74-81页

作者：符亮杨乐刘庞轮罗航孟清河蒋炳炎中航飞机起落架有限责任公司长沙410200 中南大学机电工程学院长沙410083

起落架在承受过载工况时应能够实现与机体安全快速分离,为了明确民用飞机主起落架应急断离销断离槽结构对其断离载荷的影响,分别设计外槽、长外槽、内槽和长内槽4种断离槽结构,仿真分析断离结构对断离销断离载荷的影响;试验对比分析内... 详细信息

起落架在承受过载工况时应能够实现与机体安全快速分离,为了明确民用飞机主起落架应急断离销断离槽结构对其断离载荷的影响,分别设计外槽、长外槽、内槽和长内槽4种断离槽结构,仿真分析断离结构对断离销断离载荷的影响;试验对比分析内、外槽结构的断离销断离载荷和失效模式。结果表明:断离销破坏失效从断离槽内部扩展至外部,断离载荷随受剪截面积的增加而增加,且呈现线性变化趋势;通孔销断离载荷随受剪截面积的变化量(剪切强度系数)最大,外断离槽销次之,内断离槽销最小;内断离槽销受剪切截面积和整体尺寸的影响最小,断离载荷容易控制;断口形貌显示外断离槽销为韧性断裂失效,内断离槽销则表现出脆性断裂失效,内断离槽销的设计符合民用飞机主起落架应急断离适航设计要求。

关键词：主起落架应急断离销断离载荷断口形貌失效形式

某型无人机起落架放下阶段缓冲器气液流动特性研究

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航空工程进展 2024年第1期15卷 118-126页

作者：罗杰孙继勇陈超姜义尧程晓宇蒋炳炎中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083 中航飞机起落架有限责任公司长沙410200

在设计飞机油气混合型式的可收放起落架时,应充分考虑其内腔之间的介质流动特性。以某型无人机起落架缓冲器阻尼孔径、充油量为研究对象,采用单因素实验法对各因素引起的缓冲器内部气液流动变化进行分析,通过Fluent软件对放下阶段不同... 详细信息

在设计飞机油气混合型式的可收放起落架时,应充分考虑其内腔之间的介质流动特性。以某型无人机起落架缓冲器阻尼孔径、充油量为研究对象,采用单因素实验法对各因素引起的缓冲器内部气液流动变化进行分析,通过Fluent软件对放下阶段不同阻尼孔径、充油量下的缓冲器气液特性进行仿真计算。结果表明:起落架放下过程缓冲器阻尼孔油液流量只与孔径大小有关,不受缓冲器充油量影响;在该型号无人机要求的637 mL充油量下,缓冲器阻尼孔孔径应大于6 mm;对于其他型号起落架缓冲器,当确定了充油量后,应将满足放下阶段缓冲器气液充填作为缓冲器阻尼孔设计标准之一。

关键词：缓冲器阻尼孔径气液充填时间充油量气液交换

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模内键合聚合物微流控芯片微通道变形研究

中南大学学报（自然科学版） 2013年第12期44卷 4833-4839页

作者：楚纯朋蒋炳炎廖竞王璋黄磊中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

基于广义Maxwell材料模型,仿真研究聚合物微流控芯片模内键合过程中微通道变形规律。利用单轴压缩实验,得到PMMA材料应变/时间关系,采用有限元软件Marc仿真研究键合温度、键合压力和键合时间对芯片微通道高度和顶部宽度变形的影响规律... 详细信息

基于广义Maxwell材料模型,仿真研究聚合物微流控芯片模内键合过程中微通道变形规律。利用单轴压缩实验,得到PMMA材料应变/时间关系,采用有限元软件Marc仿真研究键合温度、键合压力和键合时间对芯片微通道高度和顶部宽度变形的影响规律。研究结果表明:随着键合温度、键合压力和键合时间的增加,芯片微通道的变形增大。键合温度对微通道变形影响最大,其次是键合压力,键合时间对微通道变形影响相对较小。利用微流控芯片注射成型模内键合实验进行验证,仿真结果与实验结果基本吻合,表明采用广义Maxwell模型能准确的预测聚合物微流控芯片模内键合过程中微通道的变形。

关键词：广义Maxwell模型 PMMA 微流控芯片模内键合

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高相对密度钨球注射成形过程中的喷射现象

机械工程学报 2005年第7期41卷 103-106,111页

作者：蒋炳炎钟掘中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学机电工程学院长沙410083

针对金属粉末注射成形过程中喷射所引起的气穴、不良流动等缺陷,对高相对密度钨球合金制品进行了注射成形试验,发现钨球注射成形初期存在喷射现象,喂料一进入型腔即发生剧烈扭曲变形。通过多种成形工艺参数的组合,并且根据非牛顿流体的... 详细信息

针对金属粉末注射成形过程中喷射所引起的气穴、不良流动等缺陷,对高相对密度钨球合金制品进行了注射成形试验,发现钨球注射成形初期存在喷射现象,喂料一进入型腔即发生剧烈扭曲变形。通过多种成形工艺参数的组合,并且根据非牛顿流体的剪切变稀特性,采用高速高压成形工艺使得注射过程在瞬间完成,从而消除喷射对金属粉末制品的影响。同时,采用MoldflowMPI软件对其成形过程进行仿真,结果表明基于欧拉法的传统模流仿真软件无法模拟喷射现象,从而提出采用拉格朗日法对喷射成形过程进行建模和仿真的构想。将上述喷射现象的研究结果与高相对密度钨球的实际生产现状相结合,提出在定模板的模具分形面一侧开排气道增强其排气能力,和采用高速高压注射成形工艺解决喷射所造成的质量问题。

关键词：喷射金属粉末注射成形仿真钨球合金

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一种提高平稳随机载荷识别精度的方法

振动与冲击 2013年第16期32卷 176-181页

作者：廖俊蒋炳炎时伟中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学航空航天学院长沙410083

针对动态随机载荷识别结果在固有频率附近因传递函数矩阵病态而出现载荷识别误差较大的问题,在逆虚拟激励法的基础上提出一种条件数加权平均算法尝试改善识别的精度。方法用仿真和试验验证了对识别精度的改善效果。同时采用频响函数条... 详细信息

针对动态随机载荷识别结果在固有频率附近因传递函数矩阵病态而出现载荷识别误差较大的问题,在逆虚拟激励法的基础上提出一种条件数加权平均算法尝试改善识别的精度。方法用仿真和试验验证了对识别精度的改善效果。同时采用频响函数条件数的大小来作为判断识别结果可靠度和测点组合选择的一个参考,减少了工作量并取得了良好的识别效果。提出了一些实际操作中的建议,为工程实际提供参考。

关键词：随机振动载荷识别虚拟激励法矩阵病态矩阵条件数

金属粉末注射成形模具浇口对成形性能的影响规律

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粉末冶金技术 2004年第6期22卷 323-327页

作者：蒋炳炎许静静梁叔全黄伯云中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学机电工程学院长沙410083

根据金属粉末注射成形原理 ,在材料、模具温度等试验条件一致的前提下 ,将螺旋测试模与 0 5～2 1mm之间的 6个不同深度尺寸的侧浇口相结合 ,通过改变注射料熔体温度、注射压力、注射速率等工艺参数 ,描绘出在不同工艺参数时的侧浇口... 详细信息

根据金属粉末注射成形原理 ,在材料、模具温度等试验条件一致的前提下 ,将螺旋测试模与 0 5～2 1mm之间的 6个不同深度尺寸的侧浇口相结合 ,通过改变注射料熔体温度、注射压力、注射速率等工艺参数 ,描绘出在不同工艺参数时的侧浇口深度尺寸与阿基米德螺妖线长度的关系曲线 ,从而研究得到金属粉末注射成形的浇口尺寸与注射料熔体注射成形性能的关系规律 :浇口尺寸对金属粉末螺旋线流动长度的影响较大 ,且不成比例 ;浇口尺寸与螺旋线流动长度关系曲线 (L -H曲线 )的变化不是单调的递增或递减 ,曲线形状呈较为明显的“波浪”形 ;在一定试验条件下粉末注射成形的理想浇口尺寸值为 1 8mm ,要偏大于注塑成形的浇口尺寸值 ;相对注射压力变化时浇口尺寸对L -H曲线关系的影响而言 ,注射料熔体温度和注射速率的影响相对较小 ,波动方向一致且较平坦 ,曲线有微小的上升趋势 ;当浇口尺寸一定时。

关键词：浇口注射压力注射速率熔体温度注塑成形模具温度工艺参数成形性能尺寸试模

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聚合物微流控芯片的注射成型

高分子材料科学与工程 2013年第6期29卷 113-116页

作者：楚纯朋蒋炳炎周陆腾聂胜钊中南大学机电工程学院高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

针对注塑成型微流控芯片过程中出现翘曲变形和微通道复制精度不高等缺陷,采用正交分析法,仿真优化了芯片厚度方向上的翘曲变形;基于翘曲优化结果,实验研究了微注射成型微流控芯片过程中模具温度、熔体温度和注射速度对微通道变形的影响... 详细信息

针对注塑成型微流控芯片过程中出现翘曲变形和微通道复制精度不高等缺陷,采用正交分析法,仿真优化了芯片厚度方向上的翘曲变形;基于翘曲优化结果,实验研究了微注射成型微流控芯片过程中模具温度、熔体温度和注射速度对微通道变形的影响。结果表明,保压时间和保压压力对微流控芯片的翘曲变形影响最大,而模具温度对微通道变形影响最为显著。采用优化的工艺参数,所成型的芯片微通道具有较高的复制度,无明显翘曲变形,可满足使用要求。

关键词：微注射成型翘曲工艺参数微流控芯片微通道

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模内键合聚合物微流控芯片键合强度分析

中南大学学报（自然科学版） 2015年第12期46卷 4460-4468页

作者：楚纯朋蒋炳炎周明勇朱来余中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

利用分子动力学分析方法对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片模内键合过程进行模拟,研究聚合物界面分子的运动规律以及键合过程中界面结合能的变化规律,分析芯片键合强度的形成机制;利用拉伸测试法测试不同工艺环境下芯片的键合强度,分... 详细信息

利用分子动力学分析方法对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片模内键合过程进行模拟,研究聚合物界面分子的运动规律以及键合过程中界面结合能的变化规律,分析芯片键合强度的形成机制;利用拉伸测试法测试不同工艺环境下芯片的键合强度,分析工艺参数对键合强度的影响。研究结果表明:聚合物芯片键合强度的形成是界面分子扩散和吸附共同作用的结果。适当增加键合压力,可以显著提升键合强度,并缩短键合时间;键合温度和键合时间的提升,能够增加键合界面间分子的相互扩散,提高界面分子间的作用力,从而提高键合强度。键合温度达到聚合物材料的玻璃转化温度,键合压力能够增加键合界面的接触面积,并持续一定的键合时间,芯片可获得较高的键合强度。

关键词：模内键合 PMMA 微流控芯片键合强度

J_2项摄动条件下线性化的编队卫星动力学方程

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宇航学报 2013年第5期34卷 605-610页

作者：杏建军时伟蒋炳炎中南大学航空航天学院长沙410083

考虑J2项摄动力对参考卫星轨道的绝对影响和对伴随卫星轨道的相对影响,应用拉格朗日方法,在笛卡尔坐标系下,给出了一组考虑J2项摄动的线性化的编队卫星相对动力学方程。该方程考虑了J2项摄动力带来的相对运动平面内外的耦合和短周期项... 详细信息

考虑J2项摄动力对参考卫星轨道的绝对影响和对伴随卫星轨道的相对影响,应用拉格朗日方法,在笛卡尔坐标系下,给出了一组考虑J2项摄动的线性化的编队卫星相对动力学方程。该方程考虑了J2项摄动力带来的相对运动平面内外的耦合和短周期项的影响,有效地提高了相对动力学模型的精度。仿真结果表明,该方程组可有效地描述J2项摄动条件下编队卫星的相对运动,其误差只有二体非线性模型的10%,利用其设计的水平圆编队半径的相对误差不超过1%,并且由于是线性化的微分方程描述,可方便地应用到编队卫星导航、制导与控制系统的设计中。

关键词：卫星编队 J2项摄动动力学方程笛卡尔坐标