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基于能量耗散的Q235钢高周疲劳性能评估

机械工程学报 2018年第6期54卷 1-9页

作者：樊俊铃中国航空工业集团公司中国飞机强度研究所

通过宏微观力学和连续热力学理论,推导疲劳能量耗散计算方法。结合局部热扩散方程,建立物理意义明确的疲劳极限快速评估方法,避免了以温升为损伤指标的预测方法的争议性。传统疲劳试验和本方法所给出的疲劳极限之间的误差为9.9%,表明了... 详细信息

通过宏微观力学和连续热力学理论,推导疲劳能量耗散计算方法。结合局部热扩散方程,建立物理意义明确的疲劳极限快速评估方法,避免了以温升为损伤指标的预测方法的争议性。传统疲劳试验和本方法所给出的疲劳极限之间的误差为9.9%,表明了该方法的准确性。试验过程表明当材料内部生热率与外界散热率达到平衡时,能量耗散的变化趋于稳定,由此确定了材料的极限能,构建了疲劳寿命的快速评估方法。结果发现所预测的S-N直线斜率与传统结果之间的误差为9.4%,从而表明了该方法在快速评估材料疲劳性能方面的潜在前景。

关键词：高周疲劳能量耗散损伤机理疲劳性能

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冲击响应谱在炮击振动环境的谱编制应用研究

应用力学学报 2024年第5期41卷 1027-1033页

作者：李益萱李凯翔白春玉刘继军中国飞机强度研究所西安710065

机载航炮是军机结构振动/冲击最严酷的载荷源之一,基于实测数据得到真实的环境谱,对于军机结构及机载设备的设计与考核非常重要。基于某飞机航炮实测响应数据,采用数字滤波法得到炮振环境下单点单次响应的冲击响应谱,并结合国军标和相... 详细信息

机载航炮是军机结构振动/冲击最严酷的载荷源之一,基于实测数据得到真实的环境谱,对于军机结构及机载设备的设计与考核非常重要。基于某飞机航炮实测响应数据,采用数字滤波法得到炮振环境下单点单次响应的冲击响应谱,并结合国军标和相关标准的要求,提出了基于不同统计数据类型的机载设备炮振环境分类方法,对每一组炮振实测数据进行归纳,得到了炮击振动环境实测谱和规范谱,最后通过某飞机舱段地面试验进行了验证。结果表明该方法相较于常用的位置区域分类和极值包络区域归纳方法更正确合理,且比行业内普遍采用的随机炮振通用谱更符合炮击真实环境。该方法可直接用于军机结构与机载设备的地面试验验证,具有较好的科学性和工程实用价值。

关键词：炮击振动环境冲击响应谱编谱方法试验应用

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复杂多边形蜂窝结构等效弯曲刚度研究

机械强度 2017年第1期39卷 122-129页

作者：郭瑜超王立凯段世慧中国飞机强度研究所西安710065

研究了一种复杂多边形蜂窝结构的等效弯曲刚度。将蜂窝结构简化为正交异性薄板,首先计算薄板在均布弯矩载荷下的变形能,同时利用载荷平衡条件计算蜂窝各胞壁变形能之和,然后利用能量等效原理得到蜂窝结构等效弯曲刚度的解析表达式。蜂... 详细信息

研究了一种复杂多边形蜂窝结构的等效弯曲刚度。将蜂窝结构简化为正交异性薄板,首先计算薄板在均布弯矩载荷下的变形能,同时利用载荷平衡条件计算蜂窝各胞壁变形能之和,然后利用能量等效原理得到蜂窝结构等效弯曲刚度的解析表达式。蜂窝结构等效弯曲刚度随胞壁夹角及长度的变化非常明显,两正交方向的耦合弯曲刚度会随着胞壁夹角及长度的变化出现反转,等效弯曲刚度的绝对值会随着胞壁高度及厚度的增大而增大。最后利用有限元分析结果反推了蜂窝结构的等效弯曲刚度,验证了理论分析方法的正确性。

关键词：多边形蜂窝结构能量法等效弯曲刚度

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某型轰炸机座椅振动舒适性分析

振动．测试与诊断 2011年第6期31卷 759-762,814页

作者：周福强张书明闫楚良北京飞机强度研究所北京100083

基于ISO2631及GJB966-90标准评价舒适度方法,建立了飞机-座椅-人体振动舒适度模型,用于飞机座椅舒适度评价。在此基础上,对比了飞机地面滑行阶段与空中飞行阶段振动能量分布频率段,分析了空中飞行阶段低频振动来源。利用信号仿真,通过... 详细信息

基于ISO2631及GJB966-90标准评价舒适度方法,建立了飞机-座椅-人体振动舒适度模型,用于飞机座椅舒适度评价。在此基础上,对比了飞机地面滑行阶段与空中飞行阶段振动能量分布频率段,分析了空中飞行阶段低频振动来源。利用信号仿真,通过改进伞包刚度和阻尼系数,大幅减少传递给人体的高频振动和相应低频振动能量。飞行实测数据计算结果表明,该轰炸机飞行员驾驶舒适性有待进一步提高。

关键词：振动座椅舒适性功率谱密度

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含预制脱粘的加筋壁板损伤扩展

机械强度 2020年第3期42卷 716-722页

作者：张茹柴亚南张阿盈陈向明中国飞机强度研究所西安710065

复合材料加筋壁板在制备过程中容易在筋条蒙皮胶界面处存在缺陷,加速了蒙皮与筋条界面脱粘,在极大程度上影响结构的承载能力。基于Abaqus有限元软件用内聚力模型(CZM)和虚拟裂纹闭合技术(VCCT)两种方法对筋条蒙皮界面含预制脱粘的加筋... 详细信息

复合材料加筋壁板在制备过程中容易在筋条蒙皮胶界面处存在缺陷,加速了蒙皮与筋条界面脱粘,在极大程度上影响结构的承载能力。基于Abaqus有限元软件用内聚力模型(CZM)和虚拟裂纹闭合技术(VCCT)两种方法对筋条蒙皮界面含预制脱粘的加筋壁板损伤扩展进行研究,并对比试验结果验证了模型的合理性。给出预制脱粘前缘损伤起始时各型能量释放率的分布;进一步研究不同预制脱粘的位置、面积对加筋板最终破坏状态和结构承载能力的大小。对比发现脱粘前缘损伤起始时II型能量释放率的贡献最大;预制脱粘位于外侧时结构的承载能力比位于中部强;结构的承载能力随着预制脱粘面积的增加而减小。

关键词：内聚力模型虚拟裂纹闭合技术能量释放率脱粘刚度

TC4钛合金在准静态拉伸下的本构模型及失效参数

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机械强度 2022年第4期44卷 831-836页

作者：方新文管佳佳中国飞机强度研究所西安710065

高速碰撞有限元模拟中经常涉及材料的大变形和断裂过程。基于Johnson-Cook断裂失效模型,设计了不同缺口尺寸的TC4钛合金试件,采用试验和有限元模拟相结合的方法研究了试样的断裂应变和应力三轴度。试验中制作了散斑,利用二维数字图像相... 详细信息

高速碰撞有限元模拟中经常涉及材料的大变形和断裂过程。基于Johnson-Cook断裂失效模型,设计了不同缺口尺寸的TC4钛合金试件,采用试验和有限元模拟相结合的方法研究了试样的断裂应变和应力三轴度。试验中制作了散斑,利用二维数字图像相关(DIC)技术获取试件在室温准静态拉伸条件下的断裂应变;利用Abaqus软件对准静态拉伸过程进行模拟,获取各试件的平均应力三轴度。将断裂应变与平均应力三轴度进行拟合,得到了Johnson-Cook断裂失效模型参数。将断裂失效模型参数带入Pamcrash软件中进行仿真,对比试验和Pamcrash仿真的断裂形貌和载荷位移曲线,两者均呈现出较好的一致性,验证了失效模型参数的正确性。

关键词： TC4钛合金应力三轴度 Johnson-Cook断裂失效模型断裂应变 DIC测量技术

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基于代理模型的复合材料加筋壁板分层损伤定量监测方法

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复合材料学报 2020年第2期37卷 302-308页

作者：王莉刘国强肖迎春中国飞机强度研究所结构损伤监测技术研究室

通过建立损伤指数与分层损伤参数间的定量关系,对复合材料加筋壁板分层损伤进行准确定量监测,提出了一种基于代理模型的分层损伤定量监测方法。该方法包括代理模型的建立和逆求解两个过程,通过插值拟合方法建立表征分层损伤参数与损伤... 详细信息

通过建立损伤指数与分层损伤参数间的定量关系,对复合材料加筋壁板分层损伤进行准确定量监测,提出了一种基于代理模型的分层损伤定量监测方法。该方法包括代理模型的建立和逆求解两个过程,通过插值拟合方法建立表征分层损伤参数与损伤指数间定量关系的多项式代理模型;采用损伤概率成像算法获得相对距离和损伤指数,将其代入代理模型中,得到所对应的分层损伤面积;实现对分层损伤进行定量评估的目的。通过一个复合材料加筋壁板分层损伤的定量监测实验,对所提方法的有效性进行了验证。结果表明:基于代理模型的复合材料分层损伤定量监测方法可以实现对分层损伤位置的准确定位,定位误差低于6%;且可实现对分层面积的准确定量评估,定量误差不超过5%。

关键词：复合材料加筋壁板定量监测损伤指数分层损伤参数代理模型损伤概率成像

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Web方式下飞机飞行实测数据可视化方法

振动．测试与诊断 2011年第6期31卷 738-741,813页

作者：田兆锋闫楚良北京飞机强度研究所北京100083

为实现基于Web方式的飞机飞行历程实测数据可视化,研究了飞机的三维模型建模方法和三维模型的实测数据驱动方法,利用Google Earth API实现了基于Web方式的飞机飞行历程数据的多视角可视化,为实测飞行数据是否满足飞行大纲的要求提供了... 详细信息

为实现基于Web方式的飞机飞行历程实测数据可视化,研究了飞机的三维模型建模方法和三维模型的实测数据驱动方法,利用Google Earth API实现了基于Web方式的飞机飞行历程数据的多视角可视化,为实测飞行数据是否满足飞行大纲的要求提供了可视化的评定方式,直观地再现了飞机的实测飞行历程。该飞行数据可视化系统通过定义三维模型配置,实现了不同机型实测数据可视化。

关键词：飞行实测数据可视化 Web开发三维建模

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基于VC++的飞机载荷谱数据可视化技术

振动．测试与诊断 2012年第3期32卷 458-461,517-518页

作者：李五一闫楚良田兆锋孟庆瑞北京飞机强度研究所北京100083

针对飞机载荷谱实测数据存储、管理、分析和处理不同机型异构数据的需要,提出了基于VC++的数据可视化处理方法,将具体应用划分为底层数据层、中间语言层和顶层用户端的3层结构模型,阐述了对应结构模型可视化处理的关键技术,即通用数据... 详细信息

针对飞机载荷谱实测数据存储、管理、分析和处理不同机型异构数据的需要,提出了基于VC++的数据可视化处理方法,将具体应用划分为底层数据层、中间语言层和顶层用户端的3层结构模型,阐述了对应结构模型可视化处理的关键技术,即通用数据接口技术、虚拟仿真技术和并行计算技术。开发了系统原型,满足飞机载荷谱实测数据处理的需要,并已成功应用于战斗类飞机、运输类飞机和歼击机等机种飞行实测。实践证明利用数据可视化技术搭建的应用程序提高了数据处理效率,保证数据有效性,为根据载荷谱进行飞机结构定寿和延寿提供了科学有效的辅助分析工具。

关键词：飞机载荷谱数据可视化实测数据处理 3层结构 VC++