简介:针对飞机典型金属加筋壁板结构,通过试验的方法研究了其在多模态随机载荷激励下的振动疲劳特性。通过仿真分析、扫频试验及标定试验,获取加筋壁板多模态随机激励载荷,开展多模态随机振动疲劳试验;针对振动疲劳历程中的速度响应及动应变响应数据,通过时域分析以及功率谱密度分析,研究其振动疲劳演化规律,并提出一种试验与仿真相结合的多模态随机载荷下的振动疲劳寿命获取方法。试验研究结果表明:在整个疲劳历程中,振动响应大致可分为三个阶段,第一阶段是响应快速下降阶段,第二阶段是响应稳定阶段,第三阶段是响应出现明显拐点并快速下降阶段,此时结构出现破坏。此外,随着振动试验的进行,前三阶固有频率明显下降,对应的功率谱密度显著增大。
简介:新型飞机均大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,若缺乏足够的保护措施,这些CFRP结构在雷击之后往往会出现比传统飞机相应金属结构更为显著的损伤和破坏,因此飞机CFRP结构的雷击防护是一个对航空运行安全具有重大影响的关键问题。本文从人工雷击试验、雷击有限元数值模拟、雷击损伤表征和雷击防护措施四个方面综述了国内外关于雷击对飞机CFRP结构造成的损伤问题的研究进展,为后续开展雷击损伤检测研究奠定基础。
简介:为有效平衡低压涡轮设计中多个耦合学科间的指标冲突,提高低压涡轮综合性能,针对多级低压涡轮的多学科设计优化方法进行了研究。全面分析了低压涡轮的设计特点,综合考虑了气动、结构、强度和寿命等多个学科,建立了低压涡轮多学科优化平台。以航空发动机低压涡轮设计为例,以气动效率最高和结构质量最轻为目标,基于NS.GA-Ⅱ算法(第二代非支配排序遗传算法)进行了6级低压涡轮多学科优化研究。结果表明:该优化方法可在满足气动和强度约束的条件下有效提高低压涡轮的综合性能,其中气动效率提高了0.243%,结构质量降低了6.131%。
简介:为了适应液体火箭发动机组合件试车振动与脉冲载荷大、空间尺寸变化大、试验参数调整幅度大及热环境复杂等特点,组合件的试车架需要在复杂力热环境下具备快速调整能力,提出了一种发动机组合件试车架的数字化设计方法,该方法包括了虚拟装配与三维设计、模块化组件设计,可靠性设计及优化设计等内容。利用Pro-E三维建模实现了虚拟装配,确保支撑结构的合理可靠;模块化设计方法的应用提高了设计效率与结构快速适应性;结构强度计算应用有限元静态仿真及模态分析方法,解决了快速脉冲及振动载荷环境下的可靠性设计;通过一维搜索优化设计方法,解决了热管道支撑结构的优化设计。该方法已应用于液体火箭发动机某滚控装置的试车架设计中,同时为类似形式组合件试验试车架设计提供了参考。