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飞机管道疲劳性能仿真分析与试验验证

噪声与振动控制 2023年第5期43卷 239-244,279页

作者：赵正大寸文渊钱进赵旭升舒阳陈果成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610092 南京航空航天大学民航学院南京210016 南京航空航天大学通用航空与飞行学院江苏溧阳213300

为解决实际工况中飞机管道疲劳性能问题,研究飞机管道安装应力环境下的疲劳寿命分析方法,首先,建立飞机管道有限元模型;然后,利用有限元软件ANSYSWorkbench对不同轴向装配偏差情况下的管道进行模态分析以及谐响应分析;进而,提取出管道... 详细信息

为解决实际工况中飞机管道疲劳性能问题,研究飞机管道安装应力环境下的疲劳寿命分析方法,首先,建立飞机管道有限元模型;然后,利用有限元软件ANSYSWorkbench对不同轴向装配偏差情况下的管道进行模态分析以及谐响应分析;进而,提取出管道危险点应力幅值,利用材料的S-N曲线进行疲劳寿命预测。最后,设计不同安装应力情况下的管道共振疲劳试验,并对仿真结果进行验证。仿真和试验的对比结果表明:根据仿真和试验得到的管道发生断裂的位置一致,两者管道疲劳寿命循环次数契合,随着轴向装配偏差增大,管道疲劳寿命逐渐下降。

关键词：振动与波飞机管道装配应力疲劳性能疲劳试验有限元

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考虑初始装配应力的管路疲劳寿命分析

机械强度 2023年第4期45卷 977-984页

作者：赵正大寸文渊赵旭升张杰毅陈雪梅陈果成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610092 南京航空航天大学民航学院南京210016 南京航空航天大学通用航空与飞行学院溧阳213300

针对管路连接件疲劳断裂问题,建立飞机液压系统管路连接件有限元模型,基于连续损伤力学理论,对含有装配应力的管路连接件进行了振动疲劳寿命预估,结果表明,在正常装配状态下,管路连接件的疲劳裂纹萌生点位于扩口导管与平管嘴末端接触部... 详细信息

针对管路连接件疲劳断裂问题,建立飞机液压系统管路连接件有限元模型,基于连续损伤力学理论,对含有装配应力的管路连接件进行了振动疲劳寿命预估,结果表明,在正常装配状态下,管路连接件的疲劳裂纹萌生点位于扩口导管与平管嘴末端接触部位;随着振动载荷幅值的增大,管路连接件的疲劳寿命逐渐减小;当存在轴向装配偏差时,由于应力集中现象的影响,管路连接件的疲劳裂纹萌生点位于导管扩口与管体连接部位;轴向装配偏差削弱了管路连接件的疲劳强度,轴向偏差越大,管路结构疲劳寿命越小。

关键词：管路连接件损伤力学轴向偏差疲劳寿命

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振动环境下飞机管路密封性能影响分析

润滑与密封 2023年第8期48卷 181-187页

作者：寸文渊王博雅钱进张杰毅李栎森陈果成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092 南京航空航天大学民航学院江苏南京210016 南京航空航天大学通用航空与飞行学院江苏溧阳213300

为解决实际工况中飞机管路密封性能问题,根据扩口式液压管路连接件的结构特点,考虑连接件接触对的多种接触关系,建立飞机管路连接件多体接触有限元模型,提出保证扩口式管路连接件基本密封性能的密封闭环、有效密封面积以及有效密封比压... 详细信息

为解决实际工况中飞机管路密封性能问题,根据扩口式液压管路连接件的结构特点,考虑连接件接触对的多种接触关系,建立飞机管路连接件多体接触有限元模型,提出保证扩口式管路连接件基本密封性能的密封闭环、有效密封面积以及有效密封比压3个主要密封准则。利用有限元软件ANSYS/Workbench分析振动工况对管路密封性能的影响规律,探讨管路密封性能的变化过程、振动载荷作用点与载荷幅值对管路密封性能的影响。结果表明:在振动工况作用下管路连接件外套螺母将逐渐产生松动,进而导致管路连接件的密封性能发生衰退;随着振动周期的增加,外套螺母的松动角度越来越大;当振幅相同时,载荷作用点离螺纹连接副越近,管路连接件密封性能衰减速度越快;当载荷作用点相同时,振幅越大,管路连接件密封性能衰减速度越快。为减少振动工况对管路密封性能的影响,应尽量使管路连接件远离振动激励源并降低振动载荷的幅值,实际工程应用中一般通过打保险丝来减缓管路连接件密封性能的衰退过程。

关键词：管路连接件密封准则密封性能振动环境液压管路

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航空扩口导管轴向收缩量快速预测方法

机械工程学报 2020年第10期56卷 102-109页

作者：鲍益东钱文清陈晓豫寸文渊舒阳南京航空航天大学机电学院南京210016 成都飞机工业(集团)有限责任公司产品研制部成都610092

航空扩口导管的轴向收缩量是影响管路装配质量的重要因素,对于扩口段轴向长度不合格的管件,只能凭工人经验现场调整。常用的有限元法需多次模拟才可求得轴向收缩量,效率较低。自主开发扩口管一步逆成形程序,提出径向投影法获得初始解,... 详细信息

航空扩口导管的轴向收缩量是影响管路装配质量的重要因素,对于扩口段轴向长度不合格的管件,只能凭工人经验现场调整。常用的有限元法需多次模拟才可求得轴向收缩量,效率较低。自主开发扩口管一步逆成形程序,提出径向投影法获得初始解,并采用网格光顺算法提高初始解精度,经全量理论的塑性迭代获取初始管坯尺寸,从而在几秒内快速预测出精确的轴向收缩量,为设计阶段管坯尺寸的确定提供依据。将扩口管一步逆成形程序的轴向收缩量预测过程与商用有限元软件LS-DYNA、Abaqus对比,一步逆成形程序极大地简化了前处理操作,提高了计算效率。选取多个不同规格的典型航空用导管进行冲压扩口成形试验,一步逆成形程序模拟量相对于试验值的误差在6.33%以内。扩口管一步逆成形程序计算速度快,求解精度高,可准确预测扩口管轴向收缩量,具有工程应用意义。

关键词：扩口导管轴向收缩量一步逆成形径向投影网格光顺

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航空导管扩口成形快速模拟研究

塑性工程学报 2021年第3期28卷 58-66页

作者：寸文渊钱文清舒阳陈晓豫鲍益东成都飞机工业(集团)有限责任公司产品研制部四川成都610092 南京航空航天大学机电学院江苏南京211106

针对增量法模拟导管扩口成形计算时间长和前处理操作相对繁琐的问题,基于一步成形法自主开发导管扩口成形快速模拟程序。该程序采用三角形单元划分管坯网格,提出法向投影法将管坯节点投影至预设的模面网格上获得扩口导管初始解,并通过... 详细信息

针对增量法模拟导管扩口成形计算时间长和前处理操作相对繁琐的问题,基于一步成形法自主开发导管扩口成形快速模拟程序。该程序采用三角形单元划分管坯网格,提出法向投影法将管坯节点投影至预设的模面网格上获得扩口导管初始解,并通过网格光顺算法提高初始解精度。经塑性全量理论的迭代方法获取了扩口导管尺寸,并快速计算出了管件的厚度和应变分布,为管路前期设计提供了依据。选取一典型航空扩口导管,比较导管扩口成形快速模拟程序、商业化有限元软件LSDYNA、ABAQUS/Explicit及冲压扩口成形试验这4种不同方法得到的成形管件厚度分布及应变分布情况。结果表明,该快速模拟程序计算精度高、计算速度快、操作便捷,可用于航空导管扩口成形快速模拟,缩短设计周期。

关键词：航空导管扩口成形一步成形法法向投影网格光顺

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基于CAE的导管精确扩口成形技术

锻压技术 2020年第10期45卷 73-79页

作者：寸文渊张晶崔保金赵碧霞舒阳成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610091

针对导管扩口成形过程中因扩口伸出量的不确定导致的导管轴向成形精准度差的问题,基于导管扩口成形的具体参数要求,采用ABAQUS对Φ22 mm×1 mm的LF2M铝合金导管的扩口成形过程进行有限元仿真分析,得到成形过程中旋压棒的载荷-行程变化... 详细信息

针对导管扩口成形过程中因扩口伸出量的不确定导致的导管轴向成形精准度差的问题,基于导管扩口成形的具体参数要求,采用ABAQUS对Φ22 mm×1 mm的LF2M铝合金导管的扩口成形过程进行有限元仿真分析,得到成形过程中旋压棒的载荷-行程变化规律以及旋压棒、导管扩口端、平管嘴之间的接触变化规律,在此基础上研究了不同伸出量的旋压棒端面距离-行程和旋压棒最大外径-行程的变化规律。研究结果表明:不同伸出量在特定的旋压棒行程下成形的扩口端均能满足成形参数要求,但伸出量的可选范围大,严重影响导管轴向成形精度,需对伸出量进行精确控制。基于扩口成形变化规律确定参考伸出量,并进行相应的工艺试验研究,为标准伸出量的确定提供了理论依据。

关键词：扩口导管扩口成形旋压扩口扩口伸出量进给量

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导管校形有限元分析系统研究

塑性工程学报 2021年第12期28卷 90-96页

作者：赵正大宦蕾王博雅寸文渊何瑞鲍益东成都飞机工业(集团)有限责任公司工程技术部四川成都610092 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

为了减少带应力装配和重新成形的影响,增加导管寿命,缩短飞机装配周期,对典型导管校形工艺原理进行研究,确定了导管校形的衡量指标,使导管校形过程规范化。为了提高有限元分析效率,降低软件使用难度,使用Python编程语言对ABAQUS软件进... 详细信息

为了减少带应力装配和重新成形的影响,增加导管寿命,缩短飞机装配周期,对典型导管校形工艺原理进行研究,确定了导管校形的衡量指标,使导管校形过程规范化。为了提高有限元分析效率,降低软件使用难度,使用Python编程语言对ABAQUS软件进行了二次开发,开发了导管校形有限元分析系统。该系统能够快速建立导管校形有限元模型,输出不同类型导管的校形极限角度并进行相关性能指标的计算。选取典型航空导管,利用导管校形有限元分析系统进行校形分析,并进行实验验证。结果表明,该系统操作简单、计算精度高,可实现航空导管校形过程的快速模拟,大大减少了有限元分析的前处理时间。

关键词：航空导管导管校形有限元模拟二次开发

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飞机管道颗粒碰撞阻尼器设计与试验验证

航空学报 2018年第12期39卷 394-406页

作者：於为刚陈果刘彬彬寸文渊张茂林赵正大陈雪梅侯民利南京航空航天大学民航学院南京210016 航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司哈尔滨150066 成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610092

飞机管道振动超标是严重威胁飞机飞行安全的重要故障,降低飞机管道振动水平,对于提高飞机可靠性和安全性具有重要意义。针对难于施加管道卡箍约束的飞机管道结构的减振问题,设计了一种基于颗粒碰撞阻尼技术的管道减振器。该减振器通过... 详细信息

飞机管道振动超标是严重威胁飞机飞行安全的重要故障,降低飞机管道振动水平,对于提高飞机可靠性和安全性具有重要意义。针对难于施加管道卡箍约束的飞机管道结构的减振问题,设计了一种基于颗粒碰撞阻尼技术的管道减振器。该减振器通过特定的结构设计,在不影响现有管道结构的基础上,很方便地安装到管道上进行减振。其减振原理是基于减振器内部的颗粒碰撞而导致的能量耗散,从而提高管道结构的阻尼效应。因此,将此颗粒碰撞阻尼器安装在振动管道上,在管道发生共振的情况下,管道振动峰值将明显降低。本文基于所设计的管道减振器,利用振动台试验研究了颗粒填充率对减振效果的影响,发现改变阻尼器内部颗粒的填充率,管道的振动随颗粒填充率的增加有先减小后增大的趋势,同时利用EDEM颗粒流仿真软件计算了减振器振动过程中颗粒的能量耗散情况,发现颗粒能量耗散速率最大时所对应的颗粒填充率与试验过程中管道振动加速度降到最低时所对应的颗粒填充率达到了一致,仿真结果与试验结果取得了很好的一致性。最后,将所设计的颗粒阻尼减振器安装在液压动力源管道上进行实际减振试验,测试了在安装减振器前后,试验管道在X、Y、Z三个方向的振动加速度,经过对比分析,发现安装颗粒阻尼减振器后,液压管道的压力脉动频率下的振动水平得到了明显抑制,试验结果充分表明了本文所设计的飞机管道颗粒减振器的有效性和实用性。

关键词：飞机管道管道减振颗粒碰撞阻尼压力脉动离散元素法

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骨整合假肢的临床应用研究进展

中华创伤骨科杂志 2024年第1期26卷 73-77页

作者：梁文渊毕胜国家康复辅具研究中心北京100176

骨整合假肢通过结合临床手术替代了传统接受腔型假肢,在肱骨、桡骨、指骨、股骨、胫骨等截肢部位的假肢适配中实现了临床应用,患者运动-感知能力得到了增强,提升了患者对假肢的"具身"认知感。本文从假肢适配存在问题、骨整合假肢技术发... 详细信息

骨整合假肢通过结合临床手术替代了传统接受腔型假肢,在肱骨、桡骨、指骨、股骨、胫骨等截肢部位的假肢适配中实现了临床应用,患者运动-感知能力得到了增强,提升了患者对假肢的"具身"认知感。本文从假肢适配存在问题、骨整合假肢技术发展、手术方案、并发症及预后效果等方面进行阐述,并对骨整合假肢未来的应用和发展进行展望。

关键词：骨整合人工四肢假体植入双向信息交互