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s型进气道纤维铺放轨迹网格化生成

航空制造技术 2009年第19期52卷 72-78页

作者：韩振宇邵忠喜富宏亚刘源哈尔滨工业大学机电学院

将网格化方法应用到飞机s型进气道模型的铺放轨迹规划中,即利用UG网格生成器网格化进气道CAD模型,并生成网格化数据,以该数据为基础建立网格单元和节点之间的拓扑关系,在每个网格单元中计算铺放轨迹和轨迹点的法向量。通过仿真试验证明... 详细信息

将网格化方法应用到飞机s型进气道模型的铺放轨迹规划中,即利用UG网格生成器网格化进气道CAD模型,并生成网格化数据,以该数据为基础建立网格单元和节点之间的拓扑关系,在每个网格单元中计算铺放轨迹和轨迹点的法向量。通过仿真试验证明该方法具有程序执行速度快、生成的铺放轨迹曲线光滑、无曲线突变情况等特点,具有一定的工程应用价值。提出利用UG的二次开发功能开发适用于该轨迹生成方法的网格化工具。

关键词：纤维铺放轨迹网格化 s型进气道

复合材料s型进气道纤维铺放优化及其强度分析

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复合材料S型进气道纤维铺放优化及其强度分析

作者：程冰洁西安理工大学

学位级别：硕士

进气道是现代超音速战斗机动力装置的主要组成部分之一,其气动性能和结构强度是保证战斗机正常飞行的关键。许多学者研究发现,s型进气道拥有完美的气动性能。近代以来,碳纤维复合材料因其轻质高强的特点被广泛地应用到航空航天领域,而... 详细信息

进气道是现代超音速战斗机动力装置的主要组成部分之一,其气动性能和结构强度是保证战斗机正常飞行的关键。许多学者研究发现,s型进气道拥有完美的气动性能。近代以来,碳纤维复合材料因其轻质高强的特点被广泛地应用到航空航天领域,而复合材料s型进气道则使战斗机达到了隐身的目的。本文运用薄壳平衡方程、经典层合板理论以及蔡-吴强度准则,对复合材料s型进气道进行了纤维铺放优化及其强度分析,主要分为以下三个方面:(1)根据中心线和面积分布规律方程设计了一种前急后缓的s型进气道,采用流体力学基本方程以及k-ε湍流模型,对进气道内部可压缩流体进行了流场特性分析。讨论了马赫数为1.2时,平飞与攻角为10°两种工况下进气道内部马赫数以及静压分布情况,证明了 s型进气道对流体有着明显的减速增压作用,并且攻角的存在对流场影响不大。(2)利用薄壳平衡方程、经典层合板理论以及蔡-吴强度准则,对s型进气道初始铺层的厚度和角度进行了分析,并根据铺层规划原则设计出[±β2/(±χ2/β3/±α]s铺层,结果显示当α=80°、β=85°时,其刚度和强度均优于[±θ12]s铺层。之后首先通过减少基础层以及变厚度的方式对[±β2/(±α2/±β3/±α]s减重,再通过改变铺放角度对有失效单元的铺层进行强度优化,得到了刚度强度均满足要求的[36+18]层[5/-80/( ± 80/ ± 85)/( ± 802/ 土85)2]s+[±809],其重量相比 48 层减少了 20.81%,即 24.9701kg。(3)介绍了变角度纤维铺放以及主应力法的基本思想,采用距离权重法计算单元的主应力方向。分别用5°层和主应力层加厚[34+22]层[-80/±80/±85/(±802/±85)2]s+[±8011]的两侧来进行强度优化,结果显示,两种方法均大幅减小了蔡-吴强度指标,且加厚层越多,主应力法的优势越明显。此外,其重量相比48层减少了 23.69%,即28.4255kg。

关键词： s型进气道纤维铺放蔡-吴强度准则主应力法距离权重法

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某型无人机s型进气道流动特性研究

工程与试验 2017年第1期57卷 36-40,50页

作者：田晓平潘鹏飞田琳中国飞行试验研究院发动机所陕西西安710089

通过数值模拟研究了某无人机s型进气道,探讨了该型进气道在各种攻角和侧滑角下的流动情况。经过研究发现,此无人机s型进气道内部流动易分离,且随着攻角和侧滑角的变化,该进气道出口的气流流动更容易分离,旋流畸变很大,得出该s型进气道... 详细信息

通过数值模拟研究了某无人机s型进气道,探讨了该型进气道在各种攻角和侧滑角下的流动情况。经过研究发现,此无人机s型进气道内部流动易分离,且随着攻角和侧滑角的变化,该进气道出口的气流流动更容易分离,旋流畸变很大,得出该s型进气道有抗攻角和侧滑角能力较小的特点。

关键词： s型进气道数值模拟附面层分离旋流畸变

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某s型进气道流动分离数值模拟

工程与试验 2015年第3期55卷 14-17页

作者：田晓平潘鹏飞田琳中国飞行试验研究院发动机所陕西西安710089

s型进气道在现代飞机和巡航导弹设计中应用非常广泛,本文针对某s型进气道,利用FLUENT进行了数值模拟,展示了进气道内流场发展变化的细节,得到了此s型进气道内的边界层分离和旋流畸变产生、发展的普遍流动规律,数值模拟的结果对后续进气... 详细信息

s型进气道在现代飞机和巡航导弹设计中应用非常广泛,本文针对某s型进气道,利用FLUENT进行了数值模拟,展示了进气道内流场发展变化的细节,得到了此s型进气道内的边界层分离和旋流畸变产生、发展的普遍流动规律,数值模拟的结果对后续进气道改进设计和旋流抑制提供了研究基础。

关键词： s型进气道边界层分离旋流畸变数值模拟

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涡桨发动机s型进气道设计与分析

机械研究与应用 2024年第5期37卷 102-105页

作者：赵伟光张伟中国航发湖南航空动力机械研究所湖南株洲412002

根据涡桨发动机进气特点以及结构方面的限制要求,提出一种s型进气道设计方法,该方法可在满足结构限制的条件下实现进气道的灵活设计。文章结合数值模拟分析了设计参数对进气道气动性能的影响,研究结果表明:进气道气动损失和畸变指数均... 详细信息

根据涡桨发动机进气特点以及结构方面的限制要求,提出一种s型进气道设计方法,该方法可在满足结构限制的条件下实现进气道的灵活设计。文章结合数值模拟分析了设计参数对进气道气动性能的影响,研究结果表明:进气道气动损失和畸变指数均随着进出口面积比和扩展角的增加而降低。根据上述设计方法和研究结果,完成了某涡桨发动机s型进气道的气动设计,数值结果显示:进气道气动损失仅为0.81%,畸变指数为0.06,性能满足设计要求,验证了文章s型进气道设计方法的有效性。

关键词：涡桨发动机 s型进气道气动设计设计方法

变截面s型复合材料进气道的模具设计及工艺研究

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橡塑技术与装备 2019年第14期45卷 36-38页

作者：马腾飞李伟明许向彦航天长征睿特科技有限公司天津300000

针对无人机s型复合材料进气道的成型,设计了一种可循环利用高效的组合模具,其模具由硅橡胶模具与金属组合模组成。材料体系选用高强碳纤维环氧树脂预浸料。成型工艺选择热压罐固化工艺,对比了不同铺层层数对壁厚的影响。利用此成型工艺... 详细信息

针对无人机s型复合材料进气道的成型,设计了一种可循环利用高效的组合模具,其模具由硅橡胶模具与金属组合模组成。材料体系选用高强碳纤维环氧树脂预浸料。成型工艺选择热压罐固化工艺,对比了不同铺层层数对壁厚的影响。利用此成型工艺成功制备出了内外型面、内部质量满足要求的进气道。

关键词：模具 s型进气道热压罐成型工艺

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战斗机进气道结构声疲劳设计方法

航空学报 2024年第14期45卷 258-269页

作者：牟彬杰蒋劲松杨堃付焕兵孟德虹金伟航空工业成都飞机设计研究所成都610091 中国飞机强度研究所西安710000 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000

先进战斗机s型进气道的内流场分离使进气道薄壁结构承受严重的振动噪声载荷,对进气道蒙皮及支撑结构的声疲劳寿命影响极大,增加了战斗机的维护维修成本。因此,s型进气道结构抗声疲劳动强度设计是新一代先进战斗机的设计难点。针对战斗... 详细信息

先进战斗机s型进气道的内流场分离使进气道薄壁结构承受严重的振动噪声载荷,对进气道蒙皮及支撑结构的声疲劳寿命影响极大,增加了战斗机的维护维修成本。因此,s型进气道结构抗声疲劳动强度设计是新一代先进战斗机的设计难点。针对战斗机进气道结构声疲劳问题,从气动噪声预计、声振耦合动响应分析方法、进气道有限元快速建模方法以及结构声疲劳寿命预计等方向开展了系统的研究,建立了进气道抗声疲劳设计方法,并通过试验验证,分析结果与试验一致性良好,为战斗机进气道结构强度设计提供了有效的技术手段。

关键词： s型进气道声疲劳气动噪声预计声振耦合寿命预计

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复合材料层合板及飞机进气道铺层设计与分析

复合材料层合板及飞机进气道铺层设计与分析

作者：杨永文哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

复合材料的最大特点是其具有可设计性,具有强度高、重量轻的优良特性。纤维铺放技术是实现复合材料制造的重要手段之一。纤维铺放构件铺层结构设计是制备复合材料过程中基础的一环,通过复合材料的结构设计,可以有针对性的设计出有各种... 详细信息

复合材料的最大特点是其具有可设计性,具有强度高、重量轻的优良特性。纤维铺放技术是实现复合材料制造的重要手段之一。纤维铺放构件铺层结构设计是制备复合材料过程中基础的一环,通过复合材料的结构设计,可以有针对性的设计出有各种特殊要求或其他要求的复合材料构件。本文围绕纤维铺放构件的铺层结构设计,对复合材料铺层设计理论以及拉伸开孔层合板的应力集中等问题进行了分析,并以s型复合材料进气道为典型构件对铺层结构设计、纤维铺放路径进行了深入研究。纤维铺层结构设计和分析工作是在UG和ANsYs平台上展开的,充分利用了UG建模和ANsYs有限元分析的强大功能。单向拉伸开孔层合板的孔边产生应力集中,通过有限元计算讨论了铺层顺序、铺设角度以及铺层比例对孔边应力集中的影响;按主应力法设计铺放轨迹,根据构件的主应力方向生成开孔板加强铺层的纤维铺放路径,充分发挥了复合材料纤维的性能。对s型复合材料进气道进行了铺层结构设计与分析。设计中先按刚度要求进行铺层设计,然后利用有限元分析其变形和应力分布,优选铺层结构,再对其进行强度校核,最后得出效果较佳的铺层结构。计算表明所得铺层结构的刚度、强度指标满足设计要求。此外还对任意角度斜交对称铺层对进气道力学性能的影响进行了讨论。

关键词：纤维铺放复合材料铺层设计复合材料层合板 s型进气道有限元分析