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水陆两栖飞机静力试验优化机翼变形的载荷配平

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航空学报 2020年第11期41卷 353-361页

作者：田文朋夏峰宋鹏飞张柁杨鹏飞中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室西安710065

水陆两栖飞机全机静力试验的浮筒着水工况试验中,在试验允许的常规载荷配平方案下,压向大量级水载荷作用于浮筒结构引起机翼较大变形,影响试验精度,因此进行以减少机翼变形为目标的载荷配平研究。将机翼近似为悬臂梁结构,在构建的机翼... 详细信息

水陆两栖飞机全机静力试验的浮筒着水工况试验中,在试验允许的常规载荷配平方案下,压向大量级水载荷作用于浮筒结构引起机翼较大变形,影响试验精度,因此进行以减少机翼变形为目标的载荷配平研究。将机翼近似为悬臂梁结构,在构建的机翼力学模型基础上应用Green函数建立机翼的挠度曲线方程。首次以考核区域边界肋的挠度和转角为优化目标并建立多目标函数,通过层次分析法和极差变换标准化处理方法将其转化为单目标函数后,采用引入交叉和变异因子的改进蚁群算法进行载荷配平方案优化运算。有限元分析及试验结果显示,优化得到的载荷配平方案可以显著地减少机翼变形,配平载荷不影响考核区域的真实变形,证明了该优化方案的正确性和可行性。

关键词：水陆两栖飞机静力试验机翼变形挠度多目标优化

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传递对准滤波中机翼变形噪声的在线补偿算法

系统工程与电子技术 2011年第2期33卷 370-375页

作者：解春明赵剡杨传春北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 桂林空军学院一系高炮指挥教研室广西桂林541003 防空兵指挥学院导弹系河南洛阳450052

针对机翼变形噪声对传递对准滤波的显著影响,通过特性分析将其处理为时变多阶有色观测噪声,提出了一种在线补偿算法。该算法以标准卡尔曼滤波方程为基础,推导了不扩维情况下补偿多阶有色观测噪声的滤波方程。算法依据滤波过程的序列量... 详细信息

针对机翼变形噪声对传递对准滤波的显著影响,通过特性分析将其处理为时变多阶有色观测噪声,提出了一种在线补偿算法。该算法以标准卡尔曼滤波方程为基础,推导了不扩维情况下补偿多阶有色观测噪声的滤波方程。算法依据滤波过程的序列量测数据,结合模型估计残差的F检验法,在线递推估计机翼变形噪声的自回归阶数、系数及白噪声,构建补偿方程的量测量、量测矩阵和量测噪声进行补偿滤波。通过将该算法应用于速度+姿态对准匹配方案,并与将机翼变形噪声等效为注入量测白噪声和扩充为系统状态的方法比较。仿真结果表明,该算法对时变机翼变形噪声影响下的新息适应性强,收敛稳定,估计精度高,适用于复杂空中环境下机载导弹快速精确传递对准。

关键词：传递对准机翼变形有色噪声卡尔曼滤波补偿

机翼变形产生预应力作用下液压管路动力学特性研究

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机翼变形产生预应力作用下液压管路动力学特性研究

作者：司梦贺燕山大学

学位级别：硕士

针对飞机机翼变形对飞机液压管路造成的应力分布以及振动问题,本文围绕机翼变形引起的管路应力分布规律以及机翼变形对管路模态影响规律进行了研究。主要研究工作及内容如下:(1)针对机翼变形机理进行广泛调研,发现利用飞机机翼的主动变... 详细信息

针对飞机机翼变形对飞机液压管路造成的应力分布以及振动问题,本文围绕机翼变形引起的管路应力分布规律以及机翼变形对管路模态影响规律进行了研究。主要研究工作及内容如下:(1)针对机翼变形机理进行广泛调研,发现利用飞机机翼的主动变形来减少飞行阻力成为一大发展趋势,而飞机机翼变形会对飞机液压管路产生重要影响。针对飞机液压管路动力学研究进行调研总结,发现由机翼变形产生预应力下管路动力学的研究较少。因此,本文对机翼变形引起的管路应力分布规律以及机翼变形对管路模态的影响规律进行了研究。(2)基于管路流固耦合振动14-方程数学模型,分别建立了直管与弯管模型,利用MATLAB编程,对管路进行模态分析。针对ARJ21-700机翼翼尖一段复杂空间管路,基于传递矩阵法建立其动力学模型。从而为后文有关管路动力学分析提供了理论基础。(3)针对直管、弯管和ARJ21-700机翼翼尖管路,进行了由机翼变形引起的管路应力分布规律分析。基于对直管和弯管应力分布规律的总结,针对ARJ21-700机翼翼尖管路,分别沿X方向机翼变形以及沿Z方向机翼弯曲变形进行分析,对ARJ21-700机翼翼尖管路的应力分布规律进行了探究。(4)针对直管、弯管和ARJ21-700机翼翼尖管路,利用ABAQUS,分别进行变形前固支约束模态分析以及不同弯曲变形下的约束模态分析,分别得出了机翼变形对管路模态的影响规律。(5)针对ARJ21-700机翼翼尖管路,搭建管路实验台,进行实验管路变形的应力测试以及模态实验,为有限元分析提供实验支撑。

关键词：机翼变形飞机液压管路应力分布规律模态分析

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飞行试验机翼变形测量的一种方法

测控技术 2013年第4期32卷 15-17,19页

作者：周永兴中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司飞行试验中心四川成都610092

飞机飞行过程中的机翼变形会引起武器在俯仰、滚转和偏航3个方向的姿态变化,三维姿态变化的大小将直接影响武器对目标的命中性能,需要对不同飞行状态下武器的三维运动姿态进行测量,修正真实飞行状态下机翼变形引起的对准误差。在吊舱中... 详细信息

飞机飞行过程中的机翼变形会引起武器在俯仰、滚转和偏航3个方向的姿态变化,三维姿态变化的大小将直接影响武器对目标的命中性能,需要对不同飞行状态下武器的三维运动姿态进行测量,修正真实飞行状态下机翼变形引起的对准误差。在吊舱中安装两台高速摄像机同时拍摄机载武器,对采集到的序列图像进行处理,就能获得机载武器空中挂飞过程中的三维运动姿态参数。

关键词：机翼变形机载武器光学测量飞行试验三维运动姿态

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老龄飞机机翼变形光学测量法的研究

老龄飞机机翼变形光学测量法的研究

作者：李世亮中国民航大学

学位级别：硕士

机翼在飞行时肩负着关键作用,飞机经过长年累月的飞行和无数次的起飞和降落,飞机上的很多元器件已经老化,飞机机翼处于极度疲劳的状态。进入21世纪来的近10年,有关老龄飞机的空难频频发生,造成的经济损失极为严重,发生事故的原因多是对... 详细信息

机翼在飞行时肩负着关键作用,飞机经过长年累月的飞行和无数次的起飞和降落,飞机上的很多元器件已经老化,飞机机翼处于极度疲劳的状态。进入21世纪来的近10年,有关老龄飞机的空难频频发生,造成的经济损失极为严重,发生事故的原因多是对老龄飞机的检修不当造成的,目前对老龄飞机的检测方式主要是无损检测,应用在民用航空器的关键部件,并不适用于航空器的整机身检测。民用航空器的无损检测多是在役检查,实施无损检测工作时存在着接近困难、表面状况复杂、缺陷形式复杂多样等等问题,效率比较差。基于无损检测存在的这些问题,由此本文提出一种便捷高效的方法,检测老龄飞机的机翼变形分析飞机的老龄化程度。针对机翼的跨度大,不易在室内进行三维测量,本文设计了非接触的大空间摄影测量方案。在测量现场图像采集过程中,提出了一些关键的注意事项,以提高摄影测量精度。利用姿态估计算法求解初始绝对方位求解,基于共面约束求解相对方位,利用串并联成像减小图像拼接时的累积误差,最终以共线性方程为模型采用光束法平差解求待测点三维坐标。此设计测量速度快,且对现场设备操作简单,可以实现对航空器的整机身检测。最后用激光跟踪仪测量部分关键点的三维坐标,验证了这种方法的可行性。

关键词：老龄飞机机翼变形摄影测量姿态估计串并联成像光束法平差

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基于三维散斑相关法的机翼变形测试方法研究

基于三维散斑相关法的机翼变形测试方法研究

作者：陈晨中国民航大学

学位级别：硕士

飞机机翼变形对飞机性能和人员安全有直接的影响,实施对变形规律的测试意义重大。传统的机翼变形测试方法普遍存在测量点数少、实时性差等缺点,而近年来发展成熟的三维散斑相关视觉测量技术,具有精度高、实时性强、受环境影响小以及非... 详细信息

飞机机翼变形对飞机性能和人员安全有直接的影响,实施对变形规律的测试意义重大。传统的机翼变形测试方法普遍存在测量点数少、实时性差等缺点,而近年来发展成熟的三维散斑相关视觉测量技术,具有精度高、实时性强、受环境影响小以及非接触全场测量等优点,用于机翼变形测量中能很好地克服传统方法的不足。因此本文对基于三维散斑相关法的机翼变形测试方法进行研究。首先,分析了二维数字散斑相关法的相关计算原理并推导了双目立体视觉的深度信息计算公式,在两者的基础上进行三维数字散斑相关法关键技术的研究,包括摄像机标定的方法、匹配的本质和三维重建的步骤。其次,结合三维散斑相关法原理和机翼变形测试特点,构建出测试方案的系统布局。在该布局下对测试的核心三维散斑相关检测与处理部分进行研究,建立起机翼形变的表征模型,选取可以有效抗干扰的ZNSSD相关函数,分析常规变形参数初值估计法用于机翼变形测量中的问题,最后在本文的实验设备下对亚像素定位中的NR法和IC-GN法进行理论分析及仿真比较。再次,提出一种新型的变形参数初值估计方法,该方法通过在散斑图像上粘贴反射系数极高的圆形标志点,利用标志点匹配的精确性来提高变形参数初值估计的精度。在对标志点匹配时,针对以散斑为背景的图像特点,提出了一种改进的SIFT算法,该算法将极值点检测约束在显著的边缘区域,经实验验证该算法对标志点的提取更有效。最后,搭建测量系统完成实验研究。第一个实验对提出的变形参数初值估计方法进行验证,证明了该方法能够为亚像素迭代提供精确的初值,同时满足工业中的实时性要求;第二个实验通过制作机翼模型,对整个变形测量方案进行简单实现,很好地验证了本文方案的有效性。

关键词：机翼变形三维散斑相关法亚像素搜索初值估计标志点匹配