M形复合材料超弹性杆不同铺层方式下仿真分析

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作者 范硕硕 周波 《中国科技论文在线精品论文》 2025年第3期282-284,共3页

在航空航天领域中,超弹性杆主要应用于星载天线展开机构、太阳帆展开架及航空器起落架等部件。超弹性杆的铺层方式的不同对杆件力学性能影响较大,本文以截面形状为“M”形的超弹性杆为研究对象,并利用ABAQUS有限元软件,建立了M形杆弯曲... 在航空航天领域中,超弹性杆主要应用于星载天线展开机构、太阳帆展开架及航空器起落架等部件。超弹性杆的铺层方式的不同对杆件力学性能影响较大,本文以截面形状为“M”形的超弹性杆为研究对象,并利用ABAQUS有限元软件,建立了M形杆弯曲、扭转、压缩的有限元模型,对M形杆的组成部件设置四种不同铺层方式作为对照,分析不同铺层方式下的M形杆的临界力矩和应力。结果表明,增加杆件部件的铺层数量可提高M形杆的抗弯和抗扭特性;在[±45°]铺层方式中,增加0°和90°正交铺层,可以提高静强度承载能力。 展开更多

关键词 固体力学 超弹性杆 铺层方式 复合材料

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自适应桁架结构振动控制中主动构件的最优配置 被引量：6

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作者 李俊宝 刘华 张令弥 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期755-759,共5页

主动构件的最优配置对于自适应桁架结构的设计和振动控制十分重要。为了确定主动构件在自适应桁架结构中的配置，通过引入闭环模态耗散能因子概念，来评价主动构件在结构振动阻尼控制中引入的结构模态主动阻尼的相对大小，由此建立主动... 主动构件的最优配置对于自适应桁架结构的设计和振动控制十分重要。为了确定主动构件在自适应桁架结构中的配置，通过引入闭环模态耗散能因子概念，来评价主动构件在结构振动阻尼控制中引入的结构模态主动阻尼的相对大小，由此建立主动构件配置多目标优化问题，并通过一平面自适应桁架结构优化数值计算。 展开更多

关键词 航空器 振动控制 主动构件 自适应桁架结构

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质点与Euler-Bernoulli梁任意点撞击问题的解析解 被引量：4

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作者 鲍四元 邓子辰 范存新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期163-166,共4页

研究梁结构受质点横向弹性碰撞问题,把碰撞问题看成系统振动问题,并用直接模态叠加法(DMSM)求解。撞击点位于梁上任意位置,分别假设梁的左右两部分的挠度函数,根据初始条件、连续性条件和边界条件得到系统对应的频率方程,然后由杜哈梅(D... 研究梁结构受质点横向弹性碰撞问题,把碰撞问题看成系统振动问题,并用直接模态叠加法(DMSM)求解。撞击点位于梁上任意位置,分别假设梁的左右两部分的挠度函数,根据初始条件、连续性条件和边界条件得到系统对应的频率方程,然后由杜哈梅(Duhamel)积分获得简支梁受横向碰撞时的解析解。算例讨论撞击力、挠度和弯矩的收敛性,也给出这些量随时间变化的曲线。结果显示DMSM方法的有效性并能够进一步推广。 展开更多

关键词 Euler—Bernoulli梁 撞击 动态响应 模态叠加法 任意撞击位置

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结构撞击响应的一种弹性模型及其精细求解 被引量：6

4

作者 鲍四元 邓子辰 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期14-17,31,共5页

在弹性撞击问题的经典有限元解法中,通常将靶体和撞击物独立考虑。该文基于把靶体和撞击物看成一个整体的思想,将撞击问题转化为振动问题,进而对于考虑和不考虑接触刚度的情况,分别使用有限元法建立了结构撞击问题的弹性模型,得到了离... 在弹性撞击问题的经典有限元解法中,通常将靶体和撞击物独立考虑。该文基于把靶体和撞击物看成一个整体的思想,将撞击问题转化为振动问题,进而对于考虑和不考虑接触刚度的情况,分别使用有限元法建立了结构撞击问题的弹性模型,得到了离散后的动力微分方程,并利用精细积分方法给出了问题的动态响应解。算例表明所用方法能够滤去低阶有限元导致的虚假高频模态;另外,精细积分法还具有受时间步长限制小、精度高和无条件稳定等特点。 展开更多

关键词 精细积分法 撞击系统 时程响应 接触刚度 弹性模型

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由纵向振动引起的质点与圆锥形杆碰撞问题的解析解 被引量：5

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作者 鲍四元 邓子辰 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期812-818,共7页

给出细长圆锥形的截面杆受到质点纵向碰撞时的精确解析解.提出了一种新方法用于分析质点_圆锥形杆碰撞,使用了叠加法给出杆的响应.其结果可验证数值解和其他解析解.所提出方法的优点之一是响应解的解析形式简洁.结论是质量比和一些描述... 给出细长圆锥形的截面杆受到质点纵向碰撞时的精确解析解.提出了一种新方法用于分析质点_圆锥形杆碰撞,使用了叠加法给出杆的响应.其结果可验证数值解和其他解析解.所提出方法的优点之一是响应解的解析形式简洁.结论是质量比和一些描述杆几何形状的变量,如倾斜度、杆长和半径在撞击分析中具有重要作用. 展开更多

关键词 圆锥形杆 纵向碰撞 模态 叠加法

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弹性撞击作用下弯扭耦合梁的动力响应 被引量：4

6

作者 鲍四元 邓子辰 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期415-420,共6页

对于质量块以一定初速度撞击悬臂梁端部问题,基于弯扭耦合Timoshenko梁模型,把质量块与悬臂梁作为一个整体振动,动力响应以Duhamel积分表示,使用模态叠加法给出动力响应与撞击力的结果。对于悬臂梁受质量块撞击的算例,分别分析了弯扭耦... 对于质量块以一定初速度撞击悬臂梁端部问题,基于弯扭耦合Timoshenko梁模型,把质量块与悬臂梁作为一个整体振动,动力响应以Duhamel积分表示,使用模态叠加法给出动力响应与撞击力的结果。对于悬臂梁受质量块撞击的算例,分别分析了弯扭耦合梁、弯扭耦合系数很小的梁和各向同性Timoshenko梁,对比讨论了撞击力结果。 展开更多

关键词 弯扭耦合梁 撞击 动力响应 直接模态叠加法

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三棱直线桁架的连续体等效及承载特性研究 被引量：2

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作者 胡文华 高家旺 +3 位作者 冯晶晶 朱东方 曹东兴 吴瑞琴 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期238-244,共7页

随着大型装备制造及航天工程的发展,桁架在结构轻量化设计中的作用越来越显著。针对桁架结构各方向上不同的承载需求,利用连续体等效方法研究了三棱直线桁架的承载特性。考虑桁架截面特征,基于能量等效原则将离散桁架等效为连续介质梁模... 随着大型装备制造及航天工程的发展,桁架在结构轻量化设计中的作用越来越显著。针对桁架结构各方向上不同的承载需求,利用连续体等效方法研究了三棱直线桁架的承载特性。考虑桁架截面特征,基于能量等效原则将离散桁架等效为连续介质梁模型,获得连续介质梁模型的等效刚度和等效质量,对比验证了桁架结构的数值计算频率和等效梁模型的理论推导结果,研究了在改变桁架横截面边长比例时其横向弯曲刚度和频率的变化趋势,分析了单胞形式对桁架横向弯曲刚度及频率的影响。研究结论对桁架结构在工程中的应用有一定的指导意义。 展开更多

关键词 三棱直线桁架 等效 连续体 频率 承载特性

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智能桁架结构机电耦合有限元分析与实验研究 被引量：5

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作者 李俊宝 葛建明 杨庆佛 《太原理工大学学报》 CAS 1998年第6期577-51,584,共1页

从压电弹性体的本构关系和机电耦合变分原理出发，建立了智能桁架结构的机电耦合有限元动力方程。由此推导出智能桁架结构的动态响应与压电主动构件输入电压之间的机电耦合传递函数，并给出结构模态参数识别方法，提出了利用压电主动构... 从压电弹性体的本构关系和机电耦合变分原理出发，建立了智能桁架结构的机电耦合有限元动力方程。由此推导出智能桁架结构的动态响应与压电主动构件输入电压之间的机电耦合传递函数，并给出结构模态参数识别方法，提出了利用压电主动构件作为智能桁架结构内激励源的结构模态测试新理论。最后，用文中的分析方法建立了一个三维智能桁架结构的动力学模型，有限元计算与实验结果的一致性很好。 展开更多

关键词 机电耦合 有限元 智能桁架结构 航空 桁架结构

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桁架结构尺寸和形状协同优化方法研究 被引量：6

9

作者 张振伟 姚卫星 +1 位作者 周琳 张华 《航空工程进展》 2012年第2期138-143,共6页

在满足特定规范和约束条件下,设计出重量最轻的结构具有重要的工程意义。提出一种桁架结构形状、尺寸并行协同优化方法,该方法将桁架结构优化问题拆分为形状优化和尺寸优化两个子问题,通过并行协调实现尺寸设计变量和形状设计变量同时... 在满足特定规范和约束条件下,设计出重量最轻的结构具有重要的工程意义。提出一种桁架结构形状、尺寸并行协同优化方法,该方法将桁架结构优化问题拆分为形状优化和尺寸优化两个子问题,通过并行协调实现尺寸设计变量和形状设计变量同时达到最优解;完成了三个典型桁架结构形状优化算例,结果表明:该方法对于桁架结构形状优化可行,且算法简洁,收敛快。 展开更多

关键词 结构优化 桁架结构 尺寸优化 形状优化

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某飞机主减速器后撑杆焊缝断裂原因分析 被引量：2

10

作者 谢明立 张燚 习年生 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期46-48,共3页

对某飞机主减速器后撑杆焊缝疲劳断裂原因作了分析。结果表明， 焊缝疲劳断裂是由于手工焊接时工艺控制不当， 使得焊缝局部受到较严重过热， 造成组织粗大， 导致焊缝局部疲劳强度降低。

关键词 焊缝 疲劳断裂 过热 飞机 减速器 撑杆

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直升机武器挂架飞行载荷研究 被引量：3

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作者 郑甲宏 沈雳 寇富军 《航空科学技术》 2016年第2期60-64,共5页

通过对武器挂架结构受力分析,确定挂架结构关键受载剖面,并粘贴应变计。通过地面标定试验和飞行试验,获得武器挂架应变/载荷动态值和静态值,分析了挂架载荷随直升机典型飞行状态的变化规律,为武器挂架的结构改型、寿命评估、编写相关的... 通过对武器挂架结构受力分析,确定挂架结构关键受载剖面,并粘贴应变计。通过地面标定试验和飞行试验,获得武器挂架应变/载荷动态值和静态值,分析了挂架载荷随直升机典型飞行状态的变化规律,为武器挂架的结构改型、寿命评估、编写相关的技术说明书提供依据。 展开更多

关键词 直升机 武器挂架 飞行试验 载荷测量

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直升机主桨变距拉杆鸟撞验证技术 被引量：2

12

作者 潘春蛟 顾文标 +1 位作者 邹静 晏锋 《直升机技术》 2017年第3期14-19,共6页

鸟撞对航空器的破坏往往是灾难性的。作为低空域航空器的直升机发生鸟撞的概率很高,特别是其高速旋转的旋翼系统部件如主桨叶变距拉杆,发生撞击时与鸟的相对速度大,极可能产生导致功能失效的严重危害。按照民用航空器适航条款的规定,采... 鸟撞对航空器的破坏往往是灾难性的。作为低空域航空器的直升机发生鸟撞的概率很高,特别是其高速旋转的旋翼系统部件如主桨叶变距拉杆,发生撞击时与鸟的相对速度大,极可能产生导致功能失效的严重危害。按照民用航空器适航条款的规定,采用鸟撞仿真分析和试验验证相结合的方法,准确评估主桨变距拉杆的抗鸟撞性能。 展开更多

关键词 直升机 主桨变距拉杆 鸟撞

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杆和板弹性正碰撞的瞬态响应

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作者 邢誉峰 诸德超 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期43-47,共5页

把分析质点和结构碰撞问题的方法推广用于分析杆结构和板结构的弹性碰撞响应问题。并且对各种边界条件的杆、板碰撞问题进行了规一化处理。从而进一步说明了用模态叠加法求解结构弹性撞击载荷的可行性。

关键词 撞击接触 模态载荷 识别

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桁架拓扑优化几何稳定性判定法和约束方案比较 被引量：3

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作者 郝宝新 周志成 +1 位作者 曲广吉 李东泽 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1663-1673,共11页

为提高桁架结构几何稳定性的判定准确度和桁架拓扑优化结果的工程实用性,对桁架结构几何稳定性的判定方法和桁架结构拓扑优化问题中3种几何稳定约束方案的有效性进行了比较研究。首先结合简单桁架示例,对比了判定桁架结构几何稳定性的... 为提高桁架结构几何稳定性的判定准确度和桁架拓扑优化结果的工程实用性,对桁架结构几何稳定性的判定方法和桁架结构拓扑优化问题中3种几何稳定约束方案的有效性进行了比较研究。首先结合简单桁架示例,对比了判定桁架结构几何稳定性的几种方法,给出评估桁架结构几何稳定性的一种简单流程;然后对处理桁架结构几何稳定性的3种常见约束方案,给出了对应拓扑优化问题的一个统一的半定规划(SDP)模型;最后结合算例讨论了3种几何稳定约束方案下的拓扑优化结果,说明了不同方案的有效性。结果表明,考虑附加载荷或全局稳定约束均不能保证优化后桁架结构的几何稳定性,但在约束值合理设置的情况下,考虑基频约束则可以保证。 展开更多

关键词 桁架拓扑优化 几何稳定性 半定规划(SDP) 附加载荷 基频约束 全局稳定约束

原文传递

用于直升机舱内降噪的主减周期撑杆研究 被引量：12

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作者 王风娇 陆洋 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3370-3384,共15页

主减速器齿轮啮合产生的中高频谐波振动是直升机舱内噪声的主要来源之一,通过抑制该振动向机体的传递可达到舱内降噪的目的。基于金属/橡胶周期结构,提出了一种适用于直升机舱内降噪的串/并联复合型主减周期撑杆,不仅具有宽频减振特性,... 主减速器齿轮啮合产生的中高频谐波振动是直升机舱内噪声的主要来源之一,通过抑制该振动向机体的传递可达到舱内降噪的目的。基于金属/橡胶周期结构,提出了一种适用于直升机舱内降噪的串/并联复合型主减周期撑杆,不仅具有宽频减振特性,而且能够满足直升机对撑杆的强度和刚度要求。为指导这种周期撑杆的设计,首先采用谱单元法建立了复合型主减周期撑杆的动力学模型,进一步建立了该周期撑杆的刚度和强度分析模型;在此基础上,分析得到了该周期结构的主要设计参数对减振特性、刚度及强度的影响规律;最后,以某轻型直升机为背景机设计了复合型主减周期撑杆,对其减振特性、刚度及强度特性进行了仿真研究,结果表明：所提出的设计方案可满足该直升机对主减撑杆的刚度和强度要求,且撑杆两端位移传递率在500~2 000Hz频率范围内的最大振动衰减超过60dB,验证了本文所提出复合型周期撑杆方案的可行性。 展开更多

关键词 直升机 舱内降噪 周期撑杆 主减速器 振动

原文传递

结构功能一体化雷达天线变形检测方法研究 被引量：1

16

作者 钟剑锋 蔡建国 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第1期100-103,共4页

为解决传统结构仅用作支撑和力传递、功能较为局限,以及服役中一体化天线与载荷高度耦合引起变形的问题,提出了一种兼具天线电磁功能和结构承载能力的新型结构功能一体化天线。将变形检测技术应用到一体化天线中,建立了机电耦合模型实... 为解决传统结构仅用作支撑和力传递、功能较为局限,以及服役中一体化天线与载荷高度耦合引起变形的问题,提出了一种兼具天线电磁功能和结构承载能力的新型结构功能一体化天线。将变形检测技术应用到一体化天线中,建立了机电耦合模型实施性能补偿;开展了光纤原理和结构分析,建立了光纤光栅形变量与天线结构形变量之间的关系,提出了一种基于三芯光纤光栅传感器串法网络的天线结构变形检测方法,解决了变形检测难度大、精度低的问题;在一体化天线变形检测实验平台上对光纤光栅测量方法的准确度进行了评价,进行了光纤光栅测量与摄影测量结果的对比试验。研究结果表明:光纤光栅测量的位置误差,除个别点误差较大之外,其他均在10%以内,在可接受的误差范围,满足后续天线性能补偿要求。 展开更多

关键词 雷达天线 变形检测 光纤光栅 结构功能一体化

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钎杆试样抗弯强度计算方法的探讨 被引量：2

17

作者 薛新民 匡同春 《广东工业大学学报》 CAS 1994年第3期86-93,共8页

本文在ＧＢ９７７－６７的基础上结合材料力学的原理与方法，推导出了钎杆试样在各种情况下抗弯强度的计算公式．分析了椭圆度、断口位置偏移、锥度等因素对抗奇强度计算的影响在计算数据误差分析得知断口位置偏移的影响较大．

关键词 钎杆 抗弯强度 断口位置偏移

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基于径向基函数代理模型的M形杆刚度优化 被引量：1

18

作者 杨慧 范硕硕 +2 位作者 王岩 刘荣强 肖洪 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2121-2129,共9页

在航天任务的执行中,超弹性杆主要用于大型空间可展天线和太阳帆等展开和支撑。为了提高超弹性杆在展开状态下的刚度,提出了一种新型M形超弹性杆,并对M形超弹性杆的刚度进行了研究。采用ABAQUS建立M形超弹性杆的弯曲、压缩和扭转的有限... 在航天任务的执行中,超弹性杆主要用于大型空间可展天线和太阳帆等展开和支撑。为了提高超弹性杆在展开状态下的刚度,提出了一种新型M形超弹性杆,并对M形超弹性杆的刚度进行了研究。采用ABAQUS建立M形超弹性杆的弯曲、压缩和扭转的有限元模型,利用显示动力学法对屈曲过程进行非线性数值模拟。采用全因子法进行实验设计,利用径向基函数(RBF)建立M形超弹性杆屈曲过程性能参数的代理模型。以弯曲刚度、扭转刚度和压缩刚度为优化目标,以质量为约束,选取黏结段长度和内侧带簧片圆心角为自变量建立优化模型。采用粒子群(PSO)算法进行M形超弹性杆参数优化,得到最优刚度下,黏结段长度为7.894 5 mm,圆心角为26°,并且得到刚度随其变化规律。 展开更多

关键词 复合材料 可展机构 M形杆 径向基函数 优化

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等厚度楔形杆应力分析的实验验证 被引量：1

19

作者 肖隆秀 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期29-32,共4页

用电测实验方法对等厚度对称楔形杆进行拉伸、弯曲实验，测定几个特殊位置及任意位置点的应力值，实验值与应力分析封闭解得到的理论值比较一致，证明了等厚度楔形杆的解是正确的．

关键词 楔形杆 应力场 应力分析

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等厚度楔形杆的应力分析 被引量：1

20

作者 吳国勛 張行 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第3期57-68,共12页

本文将应力场分为基本应力场和修正应力场两个部分。基本应力场的应力σ_x用勒让德级数展开,级数的前两项系数用截面法确定;其他应力τ_(xy),σ_y由平衡方程和侧表面边界条件确定;再用余能原理确定其余各项系数。由于该级数收敛很快,故... 本文将应力场分为基本应力场和修正应力场两个部分。基本应力场的应力σ_x用勒让德级数展开,级数的前两项系数用截面法确定;其他应力τ_(xy),σ_y由平衡方程和侧表面边界条件确定;再用余能原理确定其余各项系数。由于该级数收敛很快,故可得到封闭解并能给出该解的应用范围,为精确满足自由端的静力边界条件,又引入一个从自由端到固定端迅速衰减的修正应力场,该应力场的应力在自由端等于已知外力与基本应力解之差。其确定方法与基本应力场相同,它也有一个封闭解。将以上两应力场相加卽可得到满足全部边界条件的解。 展开更多

关键词 楔形杆 应力场 勒让德级数 余能原理 封閉解

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