检索结果-南通市图书馆

作者：马响南京航空航天大学

学位级别：硕士

桨叶作为直升机的关键组成部件,在工作状态下承受着复杂的载荷。桨叶各剖面的扭转刚度、挥舞刚度和摆振刚度直接影响旋翼系统的结构动力学特性。目前,用于检测直升机桨叶剖面刚度,特别是扭转刚度的方法精度与可靠性较低。为此,本文综合... 详细信息

桨叶作为直升机的关键组成部件,在工作状态下承受着复杂的载荷。桨叶各剖面的扭转刚度、挥舞刚度和摆振刚度直接影响旋翼系统的结构动力学特性。目前,用于检测直升机桨叶剖面刚度,特别是扭转刚度的方法精度与可靠性较低。为此,本文综合运用计算机视觉、图像处理、材料力学等基础理论,研究一种基于双目立体视觉的桨叶剖面刚度测量方法。通过在待测剖面夹持标尺或划十字线,保持双目相机位姿不变,在桨叶承受已知载荷而发生变形前后各拍摄一组图像,通过图像处理、图像匹配和三维重建等技术计算出剖面两侧的相对变形,进而计算该剖面的扭转刚度、挥舞刚度和摆振刚度。本文深入研究了基于双目立体视觉的直升机桨叶剖面刚度测量方法的各项关键技术,主要研究内容和创新点包括:①提出了基于双目立体视觉的桨叶剖面刚度测量整体方案。包括桨叶的装夹方案、加载方案和变形测量方案。深入分析了直升机桨叶的变形形式和内部结构,设计了固支夹具、加载夹具以及加载形式,并针对桨叶变形过程中桨叶剖面是否保持刚性,提出了两套测量变形的方案。②在深入研究双目立体视觉理论的基础上,实现了双目立体测量系统的关键技术,包括双目相机的标定、图像匹配、三角法重建等技术,并提出了圆形标记点和十字划线的图像提取方法。③深入分析了直升机桨叶的扭转变形、挥舞变形和摆振变形,结合具体实际问题,提出了适用于直升机桨叶的扭转模型和挠曲线示意图,并推导出扭转刚度、挥舞刚度和摆振刚度的计算方法。④在理论和算法研究的基础上,自主开发了基于双目立体视觉的直升机桨叶剖面刚度测量系统BIM S?B(Binocular Stereo Measurement System-Blade),并通过实验对系统的各方面性能进行了验证,对测量结果进行了统计,分析了可能产生误差的原因。测量实验结果显示,基于双目立体视觉的剖面挥舞及摆振刚度的重复测量精度较低,目前尚难以取代应变片测量方法进行剖面挥舞刚度和剖面摆振刚度测量。而基于双目立体视觉对剖面扭转刚度进行测量的重复精度较高,载荷与变形之间也表现出良好的线性关系,因此基于双目立体视觉进行桨叶剖面刚度测量有望作为一种新的有效方法替代现有的激光三角测距的桨叶剖面刚度测量方法。

关键词：直升机桨叶剖面刚度测量方案双目立体视觉相机标定特征识别

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民用飞机复合材料翼面剖面刚度计算方法

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科技视界 2017年第11期 21-21,10页

作者：刘长玮上海飞机设计研究院中国上海201210

民机的翼面结构作为飞机主要的承力部件,在飞机的使用过程中承受较大的载荷,结构气动变形较大。因此,飞机翼面结构主要按刚度设计,研究分析计算复合材料翼面沿弹性轴的各剖面的刚度特性和分布是翼面结构刚度设计的关键。本文提出一种复... 详细信息

民机的翼面结构作为飞机主要的承力部件,在飞机的使用过程中承受较大的载荷,结构气动变形较大。因此,飞机翼面结构主要按刚度设计,研究分析计算复合材料翼面沿弹性轴的各剖面的刚度特性和分布是翼面结构刚度设计的关键。本文提出一种复合材料翼面剖面刚度的工程计算方法,为类似结构刚度分析提供参考。

关键词：复合材料翼面剖面刚度计算方法

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复杂布局机翼结构多约束优化设计

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南京航空航天大学学报 2020年第3期52卷 401-407页

作者：王彬文罗利龙聂小华中国飞机强度研究所西安710065

机翼结构需要同时满足强度、刚度、气弹和设备安装等要求,布置多个外挂设备的机翼结构设计约束更加复杂,传统方法难以得到最优方案。本文提出了通过约束机翼剖面弯曲刚度和扭转刚度来控制气动弹性的方法,研究了稳定性和位移敏度计算理论... 详细信息

机翼结构需要同时满足强度、刚度、气弹和设备安装等要求,布置多个外挂设备的机翼结构设计约束更加复杂,传统方法难以得到最优方案。本文提出了通过约束机翼剖面弯曲刚度和扭转刚度来控制气动弹性的方法,研究了稳定性和位移敏度计算理论,结合工程准则法和数学规划法,搭建了适用于复杂布局机翼结构的多约束优化流程,以国产结构分析软件HAJIF为平台进行了程序实现,并结合工程机翼案例进行了方法验证。优化结果表明,本文方法能够以静力分析模型为基础,同时考虑强度、刚度和稳定性等多种约束形式,在有限计算机时内给出最优设计方案,具有一定的工程应用价值。

关键词：剖面刚度稳定性位移敏度多约束优化

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大挠度复合材料柔性梁的静力学分析与试验

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南京航空航天大学学报 1996年第4期28卷 463-469页

作者：向锦武张呈林赵翔南京航空航天大学直升机技术研究所

提供了一种处理具有结构耦合的大挠度复合材料柔性梁的分析方法。在将三维弹性问题分解为二维线性剖面特性分析和一维非线性分析的基础上，采用有限元法计算梁的二维剖面刚度特性，编制了具有多个单元库的程序软件，它能有效地处理复杂... 详细信息

提供了一种处理具有结构耦合的大挠度复合材料柔性梁的分析方法。在将三维弹性问题分解为二维线性剖面特性分析和一维非线性分析的基础上，采用有限元法计算梁的二维剖面刚度特性，编制了具有多个单元库的程序软件，它能有效地处理复杂剖面形状，对参考剖面点的翘曲位移未加任何限制；一维非线性分析时用Ｅｕｌｅｒ角描述梁的空间变形位置，建立的非线性微分方程组适用于任意大变形情况。文中给出了详细的分析与试验结果，并着重分析和试验了根部安装角分别为０°，４５°的两种情况，揭示了结构耦合对变形的影响，试验与分析具有良好的一致性，表明本文方法及处理简便、可行。

关键词：复合材料梁几何非线性剖面刚度

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无轴承复合材料旋翼桨叶动力学设计方法研究

无轴承复合材料旋翼桨叶动力学设计方法研究

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作者：汪帆南京航空航天大学

学位级别：硕士

无轴承旋翼系统主要依靠桨毂根部柔性梁的弹性变形来实现翼型段桨叶的挥舞、摆振和扭转运动,从而可简化旋翼结构,提高系统维护性和操纵性能。然而,无轴承旋翼系统在简化旋翼结构提高旋翼性能的同时,也会带来显著的气弹动力学稳定性问题... 详细信息

无轴承旋翼系统主要依靠桨毂根部柔性梁的弹性变形来实现翼型段桨叶的挥舞、摆振和扭转运动,从而可简化旋翼结构,提高系统维护性和操纵性能。然而,无轴承旋翼系统在简化旋翼结构提高旋翼性能的同时,也会带来显著的气弹动力学稳定性问题,给其动力学设计尤其是根部柔性梁的动力学设计带来很大的挑战。本文以无轴承复合材料旋翼桨叶为主要研究对象,通过对给定设计目标下某无轴承旋翼桨叶的动力学设计,建立了一套完整的无轴承旋翼桨叶动力学设计方法。首先将复合材料桨叶简化为复合材料盒型梁,采用ABAQUS软件重点研究了不同铺层方式带来的弹性耦合对复合材料盒型梁静变形和固有频率的影响。而后,采用VABS剖面刚度计算方法研究了不同铺层方式和铺层角对复合材料柔性梁剖面刚度系数的影响规律。在对复合材料盒型梁准确建模、VABS分析铺层角对柔性梁刚度影响的基础上,采用ABAQUS软件建立了无轴承旋翼桨叶有限元仿真动力学设计方法,并给出了给定设计目标条件下满足频率和强度要求的无轴承旋翼桨叶设计方案。在无轴承复合材料旋翼桨叶有限元仿真与设计的基础上,采用中等变形梁理论,基于Hamilton原理,建立了无轴承旋翼桨叶的动力学结构模型及固有频率和振型的计算方法,并将此有限元计算方法与有限元仿真方法进行了比较。最后采用建立的有限元计算方法,研究了柔性梁刚度的改变对无轴承旋翼桨叶固有频率的影响。本文所建立的两种无轴承旋翼桨叶动力学设计方法可用于实际无轴承旋翼桨叶的动力学设计,得出的一些结论也可为无轴承旋翼桨叶的动力学设计提供参考。

关键词：无轴承旋翼柔性梁复合材料固有频率剖面刚度

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基于DIC的桨叶静载变形及刚度测量技术研究

基于DIC的桨叶静载变形及刚度测量技术研究

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作者：徐洋贞南京航空航天大学

学位级别：硕士

桨叶是直升机的重要组成部件,在直升机飞行状态下桨叶承受着复杂的载荷。桨叶的变形以及桨叶剖面的扭转刚度、摆振刚度和挥舞刚度对直升机旋翼系统的力学特性有很大的影响。目前,测量桨叶变形和剖面刚度的方法主要有激光三角法、电阻应... 详细信息

桨叶是直升机的重要组成部件,在直升机飞行状态下桨叶承受着复杂的载荷。桨叶的变形以及桨叶剖面的扭转刚度、摆振刚度和挥舞刚度对直升机旋翼系统的力学特性有很大的影响。目前,测量桨叶变形和剖面刚度的方法主要有激光三角法、电阻应变片法等,这些方法测量精度和可靠性低。本文提出一种基于计算机视觉和数字图像相关的测量方法。使用数字图像相关重建加载前后的桨叶三维表面,获得加载前后的桨叶变形,进而分析计算桨叶剖面的扭转刚度、摆振刚度和挥舞刚度。本文深入研究了基于数字图像相关的桨叶静载变形及刚度测量的各项关键技术,主要的研究内容和创新点包括:1深入研究了三维数字图像相关算法。详细研究了数字图像相关中的位移模式、相关函数、优化方法、亚像素插值方法和生长匹配方法等,并编程实验了经典的DIC方法。针对经典的DIC方法匹配速度较慢的缺点,本文使用了逆向合成匹配策略和高斯-牛顿优化算法结合的DIC方法,并改进了生长匹配方法,从而提高了DIC方法的匹配速度。2研究了基于三维DIC的应变测量方法,提出了基于网格技术的表面应变算法。本文采用的是基于双目立体视觉的三维DIC方法,重建出材料变形前后的稠密三维表面点,这与板料冲压中在板料表面制备的正交网格类似。本文以此为基础提出了基于非正交网格的应变计算方法。3深入分析了直升机桨叶的扭转变形、摆振变形和挥舞变形,建立了扭转模型和弯曲模型,并根据模型推导出了扭转刚度、摆振刚度和挥舞刚度计算公式。4对桨叶变形和刚度测量理论及算法进行了实验验证,统计了重复误差,分析了误差的来源。实验结果表明,本文提出的基于DIC和非正交网格技术的应变测量方法具有可行性;本文方法测量剖面的扭转刚度、挥舞刚度和摆振刚度都具有较高的重复精度,能够作为激光三角法和应变片方法的补充或替代方法。

关键词：直升机桨叶 DIC 变形剖面刚度测量方法

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