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全机静强度试验数字化协同设计实践
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作者 张建锋 刘冰 +3 位作者 李涛 张程瑞 郭琼 刘思扬 《航空学报》 北大核心 2025年第21期271-284,共14页
全机静强度试验作为飞行器结构强度验证的关键环节,其数字化转型对提升试验效率与质量具有重要意义。针对传统试验业务中设计效率低、协同程度弱等难题,提出了以数字化协同设计为核心的全机静强度试验设计模式,开展了试验设计协同、参... 全机静强度试验作为飞行器结构强度验证的关键环节,其数字化转型对提升试验效率与质量具有重要意义。针对传统试验业务中设计效率低、协同程度弱等难题,提出了以数字化协同设计为核心的全机静强度试验设计模式,开展了试验设计协同、参数化设计等关键技术研究,建立覆盖试验设计全生命周期的数字化协同设计体系。研制了试验数字化协同设计系统,通过标准化模型库、结构化数据管理及设计工具开发,实现了试验流程与设计任务的深度绑定,解决了多人协同设计中的任务分配及设计数字主线等难题。以某型飞机全机试验为研究对象开展数字化设计实践,结果表明该系统有效提升了试验设计的标准化和协同能力,试验设计效率显著提升,为中国飞行器强度试验体系的数字化转型提供了技术支撑。 展开更多
关键词 全机静强度试验 数字化协同 试验设计 参数化设计 数字主线
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襟翼机构断裂故障模拟与强度试验
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作者 王彬 刘玮 +3 位作者 郑建军 黄勇 王孟孟 傅晗昕 《航空学报》 北大核心 2025年第10期297-309,共13页
襟翼是民用运输类飞机起飞和降落过程中重要的增生装置,襟翼系统的可靠性对飞行运行安全有着至关重要的作用。国内外开展了大量襟翼机构故障仿真分析工作,但针对物理试验相关技术的研究资料较少。研究了襟翼机构断裂故障模拟技术并设计... 襟翼是民用运输类飞机起飞和降落过程中重要的增生装置,襟翼系统的可靠性对飞行运行安全有着至关重要的作用。国内外开展了大量襟翼机构故障仿真分析工作,但针对物理试验相关技术的研究资料较少。研究了襟翼机构断裂故障模拟技术并设计了襟翼作动器脱开假件,实现了襟翼作动器正常状态和故障状态的功能切换。设计了满足试验要求的吸能元件和襟翼交联装置假件,通过落锤试验获得了吸能元件能量标定曲线。在全尺寸结构上开展了襟翼机构故障模拟和强度试验,真实模拟了襟翼在飞行过程中可能出现的单作动器断裂故障,获得了准确的故障后襟翼姿态和机构传力路径变化、襟翼交联装置自由行程和冲击能量,为交联装置设计参数优化提供了依据。 展开更多
关键词 襟翼作动器 断裂故障模拟 襟翼交联装置 吸能元件 强度试验
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热力耦合作用下复合材料-金属连接结构力学性能分析
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作者 雷凯 吴敬涛 邓文亮 《航空学报》 北大核心 2025年第21期219-230,共12页
随着复合材料在飞机结构中应用比例的不断提升,将产生大量的复合材料-金属混合连接结构。由于材料热膨胀系数的差异将导致极端温度环境下结构产生显著的热应力。该热应力与外部机械载荷叠加作用,将直接影响飞机结构强度。以金属加筋复... 随着复合材料在飞机结构中应用比例的不断提升,将产生大量的复合材料-金属混合连接结构。由于材料热膨胀系数的差异将导致极端温度环境下结构产生显著的热应力。该热应力与外部机械载荷叠加作用,将直接影响飞机结构强度。以金属加筋复合材料多钉壁板结构为研究对象,研究了其在热力耦合作用下的力学性能。试验方面,设计了室温拉伸、纯温度场、热力耦合3类方案,通过分析不同测点应变数据,获取了该壁板结构的热应力分布规律。仿真方面,采用壳-梁组合单元建立了结构有限元模型,获取了不同工况下的热应变及钉载分布情况,和试验结果具有较好的一致性,验证了模型准确性。进一步构建了考虑复合材料与铝合金2种材料损伤的壁板结构渐进损伤分析模型,研究了热应力对结构静强度的影响,结果表明:该壁板失效主要由复合材料蒙皮大面积损伤引发,低温(-55℃)引起该壁板的破坏载荷下降6.49%,高温(74℃)则提升5.75%。当蒙皮和长桁材料互换后,结构失效由铝合金蒙皮损伤主导,热应力虽会导致塑性变形提前发生,但对结构最终承载能力影响甚微。 展开更多
关键词 多钉壁板 热力耦合 热膨胀系数 热应力 静强度 渐进损伤分析 塑性
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飞机结构强度试验系统PID控制参数自整定技术
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作者 王刚 谢文娇 +4 位作者 尹伟 赵洪伟 米征 宋鹏飞 张革命 《工程与试验》 2025年第1期13-16,63,共5页
飞机结构试验是新机研制的主要环节之一。PID控制参数主要是通过人工经验试凑获得,参数整定效率偏低。在低载下进行整定,获得的PID参数不适合中高载荷情况,影响试验运行。针对此问题,本文以试验系统为研究对象,开发算法辨识了系统模型,... 飞机结构试验是新机研制的主要环节之一。PID控制参数主要是通过人工经验试凑获得,参数整定效率偏低。在低载下进行整定,获得的PID参数不适合中高载荷情况,影响试验运行。针对此问题,本文以试验系统为研究对象,开发算法辨识了系统模型,并建立试验系统模型,通过仿真验证了辨识模型的合理性。基于辨识理论,通过Zeigler-Nichols方法,利用试验控制系统输入输出数据拟合控制传递函数,自动整定PID参数,为结构强度试验PID整定提供了理论指导。 展开更多
关键词 试验系统 力加载 PID自整定 控制参数
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航发附件齿轮传动悬臂力矩加载系统设计分析
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作者 文武翊 刘怀举 +3 位作者 李炎军 赵新浩 陈泰民 吴吉展 《机械传动》 北大核心 2025年第8期59-68,共10页
【目的】为模拟飞机复杂机动过程中,航发附件机匣承受的多向变载荷悬臂力矩工况,提出了一种航发附件齿轮箱悬臂力矩加载装置。【方法】首先,针对现有常见砝码加载装置模拟附件机匣在高空环境下存在多向加载能力不足的问题,设计了一种基... 【目的】为模拟飞机复杂机动过程中,航发附件机匣承受的多向变载荷悬臂力矩工况,提出了一种航发附件齿轮箱悬臂力矩加载装置。【方法】首先,针对现有常见砝码加载装置模拟附件机匣在高空环境下存在多向加载能力不足的问题,设计了一种基于电磁加载的附件机匣悬臂力矩加载装置,可实现平飞、匀速盘旋、加速翻滚等飞行情况下多向悬臂力矩加载。其次,基于Maxwell软件的电磁场分析和变形对气隙影响的分析,得出装置可实现单向-600~600 N加载,且结构变形仅占气隙的4.3%,验证装置结构上可靠,满足3 kg附件20g的加载需要。最后,针对平飞、匀速盘旋、加速翻滚飞行姿态,分别求得装置电流控制策略。【结果】通过上述分析,验证该装置具备模拟多姿态下复杂悬臂力矩的能力。 展开更多
关键词 附件机匣 齿轮传动 悬臂力矩加载 电磁场仿真 高空受载模拟
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单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型对比分析及失效机理研究
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作者 黄光启 宋贵宾 张强 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期64-70,共7页
对常用的2种单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型开展了试验与仿真分析对比研究,通过采用非接触测量手段获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应变分布,发现“双哑铃型”试样边缘效应显著,应力集中更加严重;同时通过仿真分析方法获取了2... 对常用的2种单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型开展了试验与仿真分析对比研究,通过采用非接触测量手段获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应变分布,发现“双哑铃型”试样边缘效应显著,应力集中更加严重;同时通过仿真分析方法获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应力云图,同样表明“双哑铃型”应力集中严重;通过电子显微镜观察试样边缘发现机械加工将导致试样表面损伤,“双哑铃型”试样在机械加工过程中将对纤维造成更多损伤,不利于承载;试验与分析结果表明“直条型”试样较“双哑铃型”试样更适合开展碳纤维增强复合材料0°拉-拉疲劳门槛值试验。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 疲劳门槛值 试样构型 失效机理 试验方法
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飞机结构强度试验数据分析算法
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作者 周季冰 燕晨耀 +2 位作者 杨慧慧 张清勇 米征 《失效分析与预防》 2025年第5期383-390,共8页
飞机结构强度试验的测量规模庞大,且试验中常会出现非试验件自身原因引起的无效应变数据,因此要求在试验数据分析时对无效数据及时筛选并剔除,为后续试验分析提供完整且有效的测量数据库,进而提高测量效率。现有的数据分析方法主要依据... 飞机结构强度试验的测量规模庞大,且试验中常会出现非试验件自身原因引起的无效应变数据,因此要求在试验数据分析时对无效数据及时筛选并剔除,为后续试验分析提供完整且有效的测量数据库,进而提高测量效率。现有的数据分析方法主要依据经验进行人工观察筛选,效率低且易出现疏漏。本文建立飞机结构强度试验数据库,提出一种基于支持向量机及人工神经网络等统计学习方法的数据分析算法流程,并对该算法进行对比验证试验。结果表明:基于统计学习的数据分析算法对于数据分析任务可以得到较为准确的分析结果,可较好完成测量数据初筛工作。使用该算法可有效提高测量数据分析的准确性和效率,为后续海量应变数据自动化处理软件的开发提供理论依据。 展开更多
关键词 全尺寸飞机 结构强度试验 数据分析 支持向量机 人工神经网络
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双通道并联冗余充压控制技术研究及应用
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作者 周季冰 周传磊 +2 位作者 燕晨耀 王刚 宋鹏飞 《工程与试验》 2025年第1期30-33,共4页
航空结构强度验证及鉴定试验中,充压试验是重要的组成部分。作为高风险类试验,充压试验是否安全实施影响着飞行器研发阶段的进度及经济性。为提高充压试验的安全性,本文提出了一种双通道并联冗余控制技术,通过并联一套模拟充压回路,使... 航空结构强度验证及鉴定试验中,充压试验是重要的组成部分。作为高风险类试验,充压试验是否安全实施影响着飞行器研发阶段的进度及经济性。为提高充压试验的安全性,本文提出了一种双通道并联冗余控制技术,通过并联一套模拟充压回路,使用双通道三阀联动、多维监控保护等关键技术,确保了高风险充压试验的安全。经过试验验证,双通道并联冗余控制技术安全性高,压力控制精准,加载卸载响应迅速,可灵活应用于不同部位的封闭容积充压试验中。 展开更多
关键词 结构强度试验 冗余控制 三阀联动 多维监控
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起落架作动器高压加载控制方法研究
9
作者 周季冰 燕晨耀 +1 位作者 高建 宋鹏飞 《工程与试验》 2025年第1期75-79,共5页
航空结构强度验证试验对高压油源的需求逐渐增多,然而受限于现有液压设备的性能,高压油源试验实施难度较大。为满足起落架类试验高压加载的需求,提出了基于增压缸的高压加载方法,并研制了基于增压缸和压差传感器的高压加载设备。验证试... 航空结构强度验证试验对高压油源的需求逐渐增多,然而受限于现有液压设备的性能,高压油源试验实施难度较大。为满足起落架类试验高压加载的需求,提出了基于增压缸的高压加载方法,并研制了基于增压缸和压差传感器的高压加载设备。验证试验显示,该高压加载方法及设备稳定性高,压力控制精准,加载响应迅速,可以满足现有试验对高压油源的需求,具有一定的推广价值。 展开更多
关键词 结构强度试验 增压缸 压差传感器 高压试验
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飞机地面液压驱动试验压力测量及传感器故障诊断分析 被引量:1
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作者 丁明锋 曾超 +3 位作者 杨库 肖培军 白朋今 代凯璇 《工程与试验》 2025年第3期105-107,共3页
飞机地面液压驱动试验是飞机研制过程中必不可少的试验环节,目的是验证飞机液压系统的性能是否满足操纵系统的设计要求,发现液压系统潜在的故障和缺陷。压力测量试验是飞机地面液压驱动试验中的一项重要内容,采用应变式压力传感器测量... 飞机地面液压驱动试验是飞机研制过程中必不可少的试验环节,目的是验证飞机液压系统的性能是否满足操纵系统的设计要求,发现液压系统潜在的故障和缺陷。压力测量试验是飞机地面液压驱动试验中的一项重要内容,采用应变式压力传感器测量飞机液压系统各部位的压力,并将采集到的数据以模拟电压信号的形式输入到控制系统中。试验过程中,系统压力传感器出现故障。通过对传感器的工作原理和测试电路进行分析,确定了发生故障的原因并将故障排除,确保了试验的正常进行,积累了液压试验系统故障诊断经验,增加了技术储备。 展开更多
关键词 液压系统 驱动试验 压力传感器 控制系统 电路 端子
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复合材料外涵机匣结构强度试验温度控制方法研究
11
作者 赵俊东 张宁 《工程与试验》 2025年第3期47-49,共3页
本文针对复合材料外涵机匣结构强度试验中温度控制环节存在的响应慢、大滞后等难点,提出了控点切换技术与分段限幅加比例前馈的复合PID控制技术,解决了该结构强度试验温度控制存在的问题。试验结果表明,此方案有效可行,为后续类似试验... 本文针对复合材料外涵机匣结构强度试验中温度控制环节存在的响应慢、大滞后等难点,提出了控点切换技术与分段限幅加比例前馈的复合PID控制技术,解决了该结构强度试验温度控制存在的问题。试验结果表明,此方案有效可行,为后续类似试验提供了参考。 展开更多
关键词 发动机 外涵机匣 结构强度试验 控制系统 温度控制
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飞机起落架随动支持及加载技术研究
12
作者 任鹏 杜星 《今日制造与升级》 2025年第11期182-184,共3页
多轮多支柱起落架是一种特殊的起落架形式,其地面静强度验证试验具有较强的特殊性和研究意义。文章研究多轮多支柱起落架结构形式,依据相应结构特点与静强度验证试验需求,并综合考虑加载空间、结构布局、试验考核目标等限制因素,对试验... 多轮多支柱起落架是一种特殊的起落架形式,其地面静强度验证试验具有较强的特殊性和研究意义。文章研究多轮多支柱起落架结构形式,依据相应结构特点与静强度验证试验需求,并综合考虑加载空间、结构布局、试验考核目标等限制因素,对试验中起落架随动支持、起落架加载等提出解决方案。通过在试验中的应用及获得加载及测量数据,验证了起落架随动支持、加载技术的可行性。 展开更多
关键词 起落架 多轮多支柱 随动支持 加载
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基于CATIA知识工程的飞机试验环境数字化设计与应用 被引量:1
13
作者 吴青云 曹世坤 +2 位作者 陈涛 刘雨佳 吴海玲 《工程与试验》 2025年第2期85-86,89,共3页
针对飞机试验设计时间占试验周期比重大、传统试验设计方法存在工作量大、耗时长、重复性高的现状,利用CATIA知识工程技术进行飞机试验环境数字化设计,可快速实现工装结构的三维建模、有限元分析、三维标注及总体平台搭建,提高了数字化... 针对飞机试验设计时间占试验周期比重大、传统试验设计方法存在工作量大、耗时长、重复性高的现状,利用CATIA知识工程技术进行飞机试验环境数字化设计,可快速实现工装结构的三维建模、有限元分析、三维标注及总体平台搭建,提高了数字化设计效率,缩短了试验设计周期,保证了试验设计质量。 展开更多
关键词 飞机试验环境 CATIA知识工程 数字化设计 结构强度试验
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一种发动机冗余结构支撑梁载荷标定试验方法
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作者 田常棵 苏军 +3 位作者 李岩 刘亮亮 安中彦 吴法勇 《航空发动机》 北大核心 2025年第4期161-167,共7页
航空发动机冗余结构支撑梁在实际工作中承受Y、Z平面载荷,为测量载荷大小和方向,对其进行了基于应变法的载荷标定试验。采用弯矩应变桥的贴片方式,通过分析Y、Z向加载时应变片的应变-载荷曲线特征,得到了合适的应变桥路及载荷标定曲线,... 航空发动机冗余结构支撑梁在实际工作中承受Y、Z平面载荷,为测量载荷大小和方向,对其进行了基于应变法的载荷标定试验。采用弯矩应变桥的贴片方式,通过分析Y、Z向加载时应变片的应变-载荷曲线特征,得到了合适的应变桥路及载荷标定曲线,并采用系数矩阵法求解Y、Z向组合加载时的载荷,分析了载荷标定精度。结果表明:试验数据具有较好的重复性,应变片的应变-载荷曲线普遍存在非线性现象,通过多个应变片合理组桥可得到线性曲线;在采用系数矩阵法求解Y、Z向载荷时,相较于单个应变片,将多个应变片组桥后的计算值作为标定数据具有更高的精度,其相对误差在±5%以内,其绝对误差在±1 kN以内,具备工程应用价值。 展开更多
关键词 冗余结构 支撑梁 安装节 载荷标定 应变法 航空发动机
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C919飞机全机静力试验技术 被引量:56
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作者 郑建军 唐吉运 王彬文 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期205-216,共12页
介绍了C919大型客机全机静力试验的目的及任务需求,分析了试验特点和难点。从试验飞机支持、试验加载及控制、试验测量及监控、损伤检测及状态监测等方面制定了总体技术实现方案,验证结果表明试验系统可靠,技术实现方案满足任务要求。... 介绍了C919大型客机全机静力试验的目的及任务需求,分析了试验特点和难点。从试验飞机支持、试验加载及控制、试验测量及监控、损伤检测及状态监测等方面制定了总体技术实现方案,验证结果表明试验系统可靠,技术实现方案满足任务要求。试验中采用了多项创新技术:试验综合加载平台设计技术优化了多系统集成,加快了试验准备速度,降低了试验准备风险;约束点误差转移控制技术将约束部位误差转移至非重点考核部位,提高了关键考核区域试验精度;机身双层地板双向加载技术优化了机身加载及扣重设计,改善了局部载荷的加载精度。技术成果为后续型号试验提供了较高参考价值。 展开更多
关键词 C919飞机 静力试验 总体方案 综合平台 姿态控制 机身加载
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基于MSC/PATRAN的飞机结构强度静力试验数据实时跟踪与处理系统开发 被引量:11
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作者 刘亚龙 王生楠 +2 位作者 刘海峰 饶勇刚 瞿卫坚 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期84-89,共6页
在Windows环境下,以MSC/PATRAN为平台,利用平台提供的二次开发语言PCL(Patran Command Language),并结合C++语言,通过客户化、增设特定的命令和窗体等技术开发了飞机结构强度静力试验数据实时跟踪与处理系统TestDTAS(Test Data Tracking... 在Windows环境下,以MSC/PATRAN为平台,利用平台提供的二次开发语言PCL(Patran Command Language),并结合C++语言,通过客户化、增设特定的命令和窗体等技术开发了飞机结构强度静力试验数据实时跟踪与处理系统TestDTAS(Test Data Tracking,Analyzing and Processing System)。在结构试验进行中,TestDTAS可以实时地监测结构试验件中应力和位移的变化情况,并与理论分析结果进行对比,而在试验结束后,TestDTAS可以进行试验数据回放和分析,从而将试验与理论分析有机的结合在一起,对结构静力试验和结构设计有很高的实用价值。 展开更多
关键词 MSC/PATRAN PCL C++ 飞机结构静力试验 TestDTAS
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大型水陆两栖飞机起落架强度试验技术 被引量:13
17
作者 王彬文 董登科 +1 位作者 陈莉 谢宇航 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期9-16,157,共9页
针对大型水陆两栖飞机起落架的超静定连接及高支柱结构所带来的试验问题,基于刚度等效理论采用数值仿真方法分别对起落架与机身连接和与试验装置连接模型进行分析,通过调整试验装置结构形式、尺寸及厚度等,实现起落架装置连接模型对机... 针对大型水陆两栖飞机起落架的超静定连接及高支柱结构所带来的试验问题,基于刚度等效理论采用数值仿真方法分别对起落架与机身连接和与试验装置连接模型进行分析,通过调整试验装置结构形式、尺寸及厚度等,实现起落架装置连接模型对机身连接模型在变形主方向位移的模拟;基于数值仿真的力学边界条件模拟,计算主起落架轮轴中心点在最大载荷时的位移,预先调整加载点安装位置以保证最大载荷时的加载精度。试验结果表明,在机尾下沉着陆最大回弹载荷内外轮分配比例为6∶4的工况下,轮轴中心点主变形方向的位移基本相同,两种连接方式各向载荷最大误差在7%左右。研制了集模块化、多功能和通用性于一体的机身刚度模拟自平衡试验装置,满足了主起落架8种工况的静强度试验需求,可为其他型号起落架试验提供参考。 展开更多
关键词 水陆两栖飞机 高支柱 超静定 起落架 静强度试验
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基于地板结构的机身双层双向加载技术 被引量:16
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作者 刘玮 滕青 刘冰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期131-138,共8页
以民机结构试验机身垂向加载方式为研究对象,分析对比了3种加载方案(蒙皮胶布带加载、客舱地板单层加载、客舱和货舱双层地板结构加载)。结果表明双层地板结构加载方案能够更真实地模拟机身框结构内力分布,更适合作为全机结构试验机身... 以民机结构试验机身垂向加载方式为研究对象,分析对比了3种加载方案(蒙皮胶布带加载、客舱地板单层加载、客舱和货舱双层地板结构加载)。结果表明双层地板结构加载方案能够更真实地模拟机身框结构内力分布,更适合作为全机结构试验机身加载方案。在此基础上提出了基于地板结构的机身双层双向加载技术。通过开发一种机身载荷施加策略及配套的加载装置设计技术,解决了固定杠杆比加载系统实现不同工况机身有效加载的问题,并通过全尺寸模拟试验,证明加载装置末端节点载荷分配误差小于1%,加载装置设计满足试验使用要求。该技术被成功应用于某型在研飞机全机静强度适航验证试验,提高了试验质量与效率,并可为同类试验提供技术参考。 展开更多
关键词 民用飞机 强度试验 静力试验 载荷处理 加载技术 地板梁
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全机结构试验起落架随动加载技术研究 被引量:27
19
作者 杜星 冯建民 贺谦 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第2期288-292,共5页
以提高起落架试验加载精度为目的,提出了一种适用于全机状态下起落架试验的随动加载方法;并设计了随动加载装置,进行了试验验证及实际应用。与传统加载方式相比,随动加载装置具有加载精度高、结构简单、安装方便的特点,有较高的工程应... 以提高起落架试验加载精度为目的,提出了一种适用于全机状态下起落架试验的随动加载方法;并设计了随动加载装置,进行了试验验证及实际应用。与传统加载方式相比,随动加载装置具有加载精度高、结构简单、安装方便的特点,有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 随动加载 试验技术 起落架 结构试验
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新支线飞机全机静力试验实时监控系统的研制及应用 被引量:7
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作者 范海涛 陈秀华 +1 位作者 刘国青 汪海 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2009年第9期47-50,共4页
通过介绍国产新型支线客机ARJ21-700全机静力试验实时监控系统的开发工作,集中展示了数字采集实时监控预测系统在数据处理和试验指导方面的良好效果。该系统主要以点应变、点位移、部位位移协调性以及局部典型结构的应力和安全裕度为监... 通过介绍国产新型支线客机ARJ21-700全机静力试验实时监控系统的开发工作,集中展示了数字采集实时监控预测系统在数据处理和试验指导方面的良好效果。该系统主要以点应变、点位移、部位位移协调性以及局部典型结构的应力和安全裕度为监测对象,底层采用数据库系统存储有限元数据和试验采集数据,有限元分析数据和试验测量数据相互参照,实现了对ARJ21-700型飞机全机静力试验的有效实时监控。 展开更多
关键词 实时监控 静力试验 安全裕度 位移协调性
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