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鸟体姿态对结构抗鸟撞性能的影响

爆炸与冲击 2017年第5期37卷 937-944页

作者：寇剑锋徐绯纪三红张笑宇西北工业大学航空学院陕西西安710072 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司陕西西安710089

低于现行标准规定能量的大量鸟撞事故中,航空结构仍然发生实质性破坏的情况,说明只考虑鸟体的质量和速度不足以保证飞机安全。本文中针对弹性平板、雷达罩及机翼前缘等飞机典型结构,开展了不同姿态鸟体的鸟撞分析研究。分析结果发现,鸟... 详细信息

低于现行标准规定能量的大量鸟撞事故中,航空结构仍然发生实质性破坏的情况,说明只考虑鸟体的质量和速度不足以保证飞机安全。本文中针对弹性平板、雷达罩及机翼前缘等飞机典型结构,开展了不同姿态鸟体的鸟撞分析研究。分析结果发现,鸟体姿态对结构的抗鸟撞性能有比较显著的影响,不同的结构特点反映的响应规律也不同:对吸能结构,姿态角越大,吸收的能量越多,被保护的结构就越安全;而对承力结构,姿态角越大,高应力区域越大,结构就越危险。因此,在结构的抗鸟撞安全性评估中,除了完成特定姿态鸟体的鸟撞实验,针对危险工况还应通过数值分析评估不同鸟体姿态的结构撞击响应,进一步确保结构的抗鸟撞能力。

关键词：鸟撞鸟体姿态撞击响应吸能雷达罩机翼前缘

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基于SPH方法的叶片鸟撞数值模拟研究

振动与冲击 2008年第9期27卷 90-93页

作者：刘军李玉龙刘元镛西北工业大学航空学院航空结构工程系西安710072

基于显式碰撞动力分析软件PAM-CRASH及其提供的SPH方法,建立了鸟撞平板叶片数值分析模型。通过SPH方法、Lagrange方法结果和实验结果三者对比,指出SPH方法比Lagrange方法的数值计算结果更贴近试验结果。还应用SPH方法,研究了圆柱体、两... 详细信息

基于显式碰撞动力分析软件PAM-CRASH及其提供的SPH方法,建立了鸟撞平板叶片数值分析模型。通过SPH方法、Lagrange方法结果和实验结果三者对比,指出SPH方法比Lagrange方法的数值计算结果更贴近试验结果。还应用SPH方法,研究了圆柱体、两端带半球的圆柱体、椭球体三种不同几何构型的鸟体对计算结果的影响。最后,计算了实验条件下易出现损伤的叶片根部不同时刻的应变分布及应力分布。

关键词：数值模拟鸟撞 SPH 叶片

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飞机风挡鸟撞动响应分析方法研究

航空学报 2004年第6期25卷 577-580页

作者：张志林姚卫星南京航空航天大学飞行器系江苏南京210016

建立了鸟体模型和风挡玻璃破坏准则,形成了一套完整的风挡鸟撞动响应分析方法。并对某型号风挡进行了鸟撞动响应分析,得出了鸟的运动轨迹和风挡的位移、应力、应变响应以及风挡玻璃的鸟撞临界速度,经与试验结果比较,两者吻合较好。

关键词：风挡鸟撞耦合解法解耦解法临界速度

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飞机圆弧风挡抗鸟撞试验研究

爆炸与冲击 2005年第5期25卷 417-422页

作者：姚小虎韩强张晓晴赵隆茂华南理工大学交通学院力学与桥梁工程系广东广州510640 太原理工大学应用力学研究所山西太原030024

进行了某型飞机圆弧风挡抗鸟撞试验研究,为了解风挡边界及相关附件的影响,实验系统包括飞机前舱较大范围的部件。采用高速摄像系统记录了风挡动力响应变形的全过程,得到了该机型圆弧风挡抗鸟撞极限速度的范围及响应过程中关注点的位移... 详细信息

进行了某型飞机圆弧风挡抗鸟撞试验研究,为了解风挡边界及相关附件的影响,实验系统包括飞机前舱较大范围的部件。采用高速摄像系统记录了风挡动力响应变形的全过程,得到了该机型圆弧风挡抗鸟撞极限速度的范围及响应过程中关注点的位移、应变-时间曲线等数据。分析了风挡关键点位移随撞击速度的变化规律,给出了撞击临界速度与应变之间的变化规律,同时计算了风挡受鸟撞时的动态应力值,为进一步设计研制具有高抗鸟撞能力的风挡提供了有价值的数据。

关键词：爆炸力学动力响应鸟撞圆弧风挡

2024-T3铝合金动力学实验及其平板鸟撞动态响应分析

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振动与冲击 2014年第4期33卷 113-118页

作者：刘富张嘉振童明波胡忠民郭亚洲臧曙光中国商飞北京民用飞机技术研究中心北京102211 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016 西北工业大学航空学院西安710012 中国建筑材料检验认证中心北京100024

通过电子万能试验机和分离式霍普金森拉杆(SHTB)拉伸试验分别获得2024-T3铝合金材料准静态和高应变率两种应变率下的应力-应变曲线。铝合金材料的本构关系由能够反映材料硬化效应和应变率强化效应的Johnson-Cook材料模型描述,方程中的4... 详细信息

通过电子万能试验机和分离式霍普金森拉杆(SHTB)拉伸试验分别获得2024-T3铝合金材料准静态和高应变率两种应变率下的应力-应变曲线。铝合金材料的本构关系由能够反映材料硬化效应和应变率强化效应的Johnson-Cook材料模型描述,方程中的4个参数通过不同应变率下的应力-应变曲线拟合得到。基于瞬态动力学软件PAM-CRASH,结合材料动态力学性能试验所获得的2024-T3铝合金Johnson-Cook模型方程,耦合光滑粒子流体动力学(SPH)方法和有限元(FE)方法建立2024-T3铝合金平板的鸟撞数值模型,数值计算所得动态响应与鸟撞试验结果吻合较好,表明建立的鸟撞数值计算模型是合理、可靠的,整个分析流程从材料动态力学性能试验、鸟撞数值计算到最终的鸟撞试验验证为飞机结构的抗鸟撞设计与分析提供了有力的参考。

关键词：动态响应数值计算本构模型鸟撞试验

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典型前缘结构抗鸟撞性能改进研究

航空学报 2010年第9期31卷 1781-1787页

作者：陈园方李玉龙刘军刘元镛西北工业大学航空学院陕西西安710072

针对某典型前缘结构,研究了使用纤维金属层板(Fibre Metal Laminates,FMLs)蒙皮进行抗鸟撞设计的可行性。以显式动态冲击分析程序PAM-CRASH为平台,结合由鸟撞平板试验结果验证的鸟体本构模型参数,建立了鸟撞前缘结构数值模型。通过计算... 详细信息

针对某典型前缘结构,研究了使用纤维金属层板(Fibre Metal Laminates,FMLs)蒙皮进行抗鸟撞设计的可行性。以显式动态冲击分析程序PAM-CRASH为平台,结合由鸟撞平板试验结果验证的鸟体本构模型参数,建立了鸟撞前缘结构数值模型。通过计算研究了使用不同蒙皮(铝合金、FMLs)的前缘结构在鸟撞作用下的变形破坏模式及吸能效果。结果表明:采用适当铺层的FMLs蒙皮可以有效地提高前缘结构的抗鸟撞性能。研究结论对飞机结构的抗鸟撞研究具有一定的参考价值。

关键词：鸟撞纤维金属层板蒙皮光滑粒子流体动力学 PAM—CRASH

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民用飞机鸟撞研究现状

航空学报 2012年第2期33卷 189-198页

作者：李玉龙石霄鹏西北工业大学航空学院陕西西安710072

鸟撞事故是近年来对民用航空威胁较大的事故之一,民用飞机鸟撞研究已经渐渐成为各国学者研究的新热点。本文详细介绍了民用飞机鸟撞研究的现状。总结了近年来鸟撞事故所造成的损失,列举了一些航空大国的航空管理部门针对鸟撞作出的适航... 详细信息

鸟撞事故是近年来对民用航空威胁较大的事故之一,民用飞机鸟撞研究已经渐渐成为各国学者研究的新热点。本文详细介绍了民用飞机鸟撞研究的现状。总结了近年来鸟撞事故所造成的损失,列举了一些航空大国的航空管理部门针对鸟撞作出的适航管理规定。对于鸟撞问题的研究,从鸟撞过程的理论分析研究、数值模拟研究和试验研究3个方面进行了综述。对于近些年国内外的飞机抗鸟撞设计,主要包括新材料的运用以及新的结构形式的运用,进行了详细介绍。最后,对未来民用飞机抗鸟撞研究的发展作了展望。

关键词：鸟撞民用航空适航条例数值模拟方法鸟撞试验抗鸟撞设计

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光学玻璃材料动态冲击试验与鸟撞研究

振动与冲击 2021年第7期40卷 216-221页

作者：王金金李志刚杨海峰刘富北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中国商飞上海飞机设计研究院上海201210

针对多光谱硫化锌(zinc sulfide,ZnS)光学玻璃材料用于飞行器时的鸟撞问题进行了研究。对多光谱硫化锌玻璃进行了中高应变率下的压缩试验获得其材料属性。鸟体采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法建模,引... 详细信息

针对多光谱硫化锌(zinc sulfide,ZnS)光学玻璃材料用于飞行器时的鸟撞问题进行了研究。对多光谱硫化锌玻璃进行了中高应变率下的压缩试验获得其材料属性。鸟体采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法建模,引入Gruneisen状态方程定义鸟体本构模型。对建立的鸟体模型进行撞击铝板的仿真并进行试验验证,验证结果表明建立的鸟体模型具有较高的精度,可以用于其它碰撞情景下的仿真。建立鸟撞玻璃平板的模型对多光谱硫化锌玻璃的耐鸟撞性能进行预测分析,仿真结果表明ZnS玻璃撞击部位和边缘约束的地方容易达到极限应变并发生失效;另外,随着鸟体撞击角度的减小玻璃表面的接触力峰值也逐渐减小。该研究所得结果可以为鸟体SPH方法的数值模拟以及多光谱硫化锌玻璃在飞行器上的应用提供参考。

关键词：多光谱硫化锌(ZnS) 鸟撞光滑粒子流体动力学(SPH)方法数值计算试验

鸟撞载荷下铆接对机翼前缘加强结构的影响分析

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民用飞机设计与研究 2022年第3期 66-71页

作者：李京菁侯赤赵美英上海飞机设计研究院上海201210 西北工业大学西安710072

为了提升飞机机翼前缘结构抵抗冲击的能力从而保护机翼内部结构及功能,工程中提出了各种前缘结构加强方案。而这些加强结构多为非整体结构件,需将加强结构与原结构组装起来,考虑到工艺性要求铆钉连接成为最主要的连接方式。虽然铆钉连... 详细信息

为了提升飞机机翼前缘结构抵抗冲击的能力从而保护机翼内部结构及功能,工程中提出了各种前缘结构加强方案。而这些加强结构多为非整体结构件,需将加强结构与原结构组装起来,考虑到工艺性要求铆钉连接成为最主要的连接方式。虽然铆钉连接的方式操作简单费用较低,但该种连接方式不可避免地给飞机机翼前缘加强结构带来了一定的初始损伤,直接影响到了飞机机翼前缘结构的抗冲击能力,因而未考虑铆钉连接影响的加强结构模型,无法准确地反映结构在冲击载荷下的实际受载情况。创建了含铆钉的飞机机翼前缘加强结构模型,该模型建立了铆钉孔同时确定了被连接件间的连接方式,通过与试验结果的对比验证了该模型的有效性,含铆钉的飞机机翼前缘加强结构模型能较好地预测前缘结构遭受鸟撞冲击载荷下的损伤情况。

关键词：机翼加强结构鸟撞铆钉仿真分析