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跨域飞行器结构与变构型设计技术进展与挑战
1
作者 朱继宏 韩嘉诚 +4 位作者 谷小军 张亚辉 王骏 侯杰 张卫红 《航空学报》 北大核心 2025年第18期270-301,共32页
跨域飞行器凭借“一机多能”和大空域、宽速域高效重复飞行的设计定位,在航空航天领域具有划时代意义,正在成为各国科技竞争的焦点之一。由于这一领域高度的前沿性和综合性,目前尚未形成实现大包线跨域飞行的明确技术路线,但是普遍认同... 跨域飞行器凭借“一机多能”和大空域、宽速域高效重复飞行的设计定位,在航空航天领域具有划时代意义,正在成为各国科技竞争的焦点之一。由于这一领域高度的前沿性和综合性,目前尚未形成实现大包线跨域飞行的明确技术路线,但是普遍认同变构型是其中的关键技术与必要手段。以变构型为主线,从与之相关的飞行器基础构型、变体方式、变体结构优化与热防护4个方面论述了实现跨域飞行的概念性路线,分析了现有研究对跨域飞行器设计提供的技术铺垫和参考价值,并综述了各自的技术进展与挑战。首先,介绍了几种有应用潜力的基础构型,对比了其气动性能、容积率等方面的差异;其次,按照机翼和头锥部位变体分类,分析了不同方案的结构设计和气动影响;接着,从提高变体结构变形、承载与防热性能的角度,介绍了系统布局优化、构件拓扑优化与材料-结构多尺度优化和被动、主动热防护结构设计;最后,总结了目前跨域飞行器结构与变构型设计工作仍面临的挑战与难题,展望了相关研究在未来的发展方向。 展开更多
关键词 跨域飞行器 变构型 结构优化 轻量化 热防护技术
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大过载机动下飞机油箱晃动冲击效应的流固耦合分析
2
作者 钟连 支亚非 +2 位作者 杨莹 杨尚霖 姚小虎 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期40-53,共14页
搭建Abaqus与Star-ccm+联合仿真流固耦合方法对某型飞机全复合材料油箱在弹射起飞与拦阻着陆过程中的晃动问题进行研究。首先通过模拟液舱晃动实验验证了所搭建流固耦合分析方法的可靠性。根据飞机油箱原型建立了全复合材料油箱精细结... 搭建Abaqus与Star-ccm+联合仿真流固耦合方法对某型飞机全复合材料油箱在弹射起飞与拦阻着陆过程中的晃动问题进行研究。首先通过模拟液舱晃动实验验证了所搭建流固耦合分析方法的可靠性。根据飞机油箱原型建立了全复合材料油箱精细结构模型和流体域模型,探究了3种不同充液率下的油箱晃动冲击效应,得到了弹射起飞与拦阻着陆过程中油箱内油液的晃动形态、压力分布、油箱应力应变及油箱蒙皮变形等结果。分析表明:弹射起飞与拦阻着陆过程中油液晃动有堆积、晃动、平稳3个阶段,油箱内燃油的晃动集中于前1.3 s内;2种工况中燃油冲击油箱产生的冲击压力均随充液率提升而增大,弹射起飞和拦阻着陆工况中最大冲击压力分别为19.135 kPa和11.102 kPa;飞机在大过载过程中油箱结构响应由过载主导;拦阻着陆过程中油箱结构响应大于弹射起飞,因此拦阻着陆对于油箱结构强度的要求更为严格。 展开更多
关键词 弹射起飞 拦阻着陆 大过载 油箱晃动 流固耦合
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共固化电加热膜材料对夹芯结构性能的影响
3
作者 张雪 彭坚 +4 位作者 王铁霖 韩林炫 陈贵勇 方雄 何坚 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第2期100-105,共6页
电热防/除冰是目前防除冰的主流技术,但是电热除冰传统方式采用常规的电热丝、电热片等电阻元件嵌入复材结构后会导致夹芯结构力学性能恶化,同时易结冰部位往往也是电磁波散射的重点部位,而传统电热丝和金属片等电热元件存在会导致其散... 电热防/除冰是目前防除冰的主流技术,但是电热除冰传统方式采用常规的电热丝、电热片等电阻元件嵌入复材结构后会导致夹芯结构力学性能恶化,同时易结冰部位往往也是电磁波散射的重点部位,而传统电热丝和金属片等电热元件存在会导致其散射特性恶化。通过选用导电织物预浸料作为电阻元件,与复材共固化成型,开展了相关力学性能试验验证,结果表明加入导电织物预浸料的复合材料层压板SK/YJL2#的层间剪切强度和弯曲强度分别是85.7MPa和454.7MPa,SK/YJL1#的层间剪切强度和弯曲强度分别是79.5MPa和519.2MPa,加入导电织物的层板力学性能有一定程度下降,但仍满足使用要求。开展了共固化导电织物层对夹芯结构吸波性能影响验证,结果表明导电织物预浸料阻值在2400~3600Ω/sq范围内,导电织物预浸料与吸波蜂窝制备的共固化夹芯试验件在X波段垂直反射率均小于-10dB。通过调节导电织物预浸料方阻,开展电加热膜与吸波蜂窝结构的阻抗匹配设计,使得吸波性能满足隐身要求,导电织物预浸料、透波预浸料与吸波蜂窝组成的结构可同时兼顾防除冰和隐身要求。 展开更多
关键词 防/除冰 电热组件 导电织物 阻抗匹配 反射率
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基于Kringing和贝叶斯优化的飞机翼梁结构可靠性优化
4
作者 张佳琪 苏长青 王昱 《沈阳航空航天大学学报》 2025年第1期66-72,共7页
为了提高飞机的飞行性能及飞行安全性,根据适航规定确立飞机翼梁结构的实际工况。通过设计翼梁结构参数、构建综合目标函数、设置约束条件、构建可靠性优化数学模型,完成对翼梁结构的可靠性优化设计。采用Kriging与贝叶斯优化的可靠性... 为了提高飞机的飞行性能及飞行安全性,根据适航规定确立飞机翼梁结构的实际工况。通过设计翼梁结构参数、构建综合目标函数、设置约束条件、构建可靠性优化数学模型,完成对翼梁结构的可靠性优化设计。采用Kriging与贝叶斯优化的可靠性双层优化求解策略,对翼梁结构进行求解。结果表明,随着目标函数调用次数的递增,翼梁结构的质量呈现出明显的下降趋势,不同工况下翼梁结构的位移也随之减少,最终得出翼梁结构的质量最小值和不同工况下的最小位移。研究结果为飞机翼梁结构优化设计提供了理论支撑。 展开更多
关键词 翼梁结构 Kriging代理模型 贝叶斯优化 质量最小值 最小位移 可靠性优化
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大型航空行星轮系内齿圈柔性与疲劳可靠性
5
作者 李铭 万鑫 纪璞正 《航空学报》 北大核心 2025年第14期252-266,共15页
内齿圈的轮缘柔性会显著影响行星传动在轮齿啮合层面和系统功率分流层面上的力学性能,是决定大型航空行星系统服役可靠性水平的关键设计因素之一。为了分析内齿圈的轮缘柔性对行星系统疲劳可靠性的影响方式及程度,在应力-强度干涉理论... 内齿圈的轮缘柔性会显著影响行星传动在轮齿啮合层面和系统功率分流层面上的力学性能,是决定大型航空行星系统服役可靠性水平的关键设计因素之一。为了分析内齿圈的轮缘柔性对行星系统疲劳可靠性的影响方式及程度,在应力-强度干涉理论框架下,基于全概率公式计算原理构建了行星系统可靠性评估模型,并利用集中质量有限元法和轮齿概率寿命转化试验分别为可靠性模型提供载荷和强度输入变量。最终,建立了从轮缘厚度到行星系统可靠性指标的映射关系,准确地确定了在质量约束下可靠性增益效果最优的内齿圈轮缘厚度尺寸,为大型航空行星系统的疲劳可靠性设计提供了技术储备。 展开更多
关键词 行星齿轮传动 内齿圈柔性 疲劳可靠性 有限元 概率寿命转化
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火箭发动机尾焰复燃反应动力学分析策略
6
作者 金志浩 王云帆 田振玉 《化工进展》 北大核心 2025年第3期1776-1780,共5页
火箭发动机尾焰复燃会影响飞行稳定性、增加热管理难度以及降低军用火箭发动机的隐身特性。文中提出现有尾焰复燃反应动力学模型中缺乏对压力特性的研究,导致不同反应动力学模型对火箭高空飞行条件下的尾焰复燃温度、CO浓度和光谱辐射... 火箭发动机尾焰复燃会影响飞行稳定性、增加热管理难度以及降低军用火箭发动机的隐身特性。文中提出现有尾焰复燃反应动力学模型中缺乏对压力特性的研究,导致不同反应动力学模型对火箭高空飞行条件下的尾焰复燃温度、CO浓度和光谱辐射强度的预测结果有较大差异。因此,发展高精度的燃烧动力学模型对预测尾焰复燃特性至关重要。文章总结:层流预混火焰结构简单,能避免湍流对燃烧过程的影响,非常适用于火箭发动机尾焰复燃反应动力学的研究。分子束取样结合飞行时间质谱(MBMS)装置可开展2~100kPa压力范围内的层流预混火焰实验研究,可模拟火箭发动机在不同海拔处的工作环境压力,并能够探测包括短寿命自由基在内的多种燃烧产物的摩尔浓度分布,有助于发展宽压力范围内高精度尾焰复燃反应动力学模型,为提高火箭发动机的稳定安全运行及弹体隐身性能提供理论支撑。 展开更多
关键词 火箭发动机 尾焰复燃 燃烧反应动力学 飞行时间质谱 层流预混火焰
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直升机振动主动控制系统作动器位置优选分析
7
作者 黄玉平 王国胜 +1 位作者 王文涛 李明强 《直升机技术》 2025年第3期11-15,共5页
直升机振动主动控制技术是国内外直升机振动控制领域的核心技术。作动器是振动主动控制系统的关键部件之一,而作动器的安装个数、安装位置、输出力等参数是影响系统减振效果的重要因素。文章针对振动主动控制系统作动器参数进行研究,基... 直升机振动主动控制技术是国内外直升机振动控制领域的核心技术。作动器是振动主动控制系统的关键部件之一,而作动器的安装个数、安装位置、输出力等参数是影响系统减振效果的重要因素。文章针对振动主动控制系统作动器参数进行研究,基于直升机动力学详细模型,将求解作动器最优参数问题转化为非线性约束最小值问题并进行求解,获取所有可能组合下系统作动器的最优参数;在此基础上计算各个组合的筛选参数,经筛选得到作动器备选组合。该研究内容可以为振动主动控制系统方案设计,确定作动器相关指标提供技术支撑。 展开更多
关键词 直升机 振动主动控制 作动器 位置优选
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基于粒子群算法的返力连杆式作动器设计与优化研究
8
作者 张航 刘江 +1 位作者 周嘉航 刘鹏 《液压气动与密封》 2025年第11期115-121,共7页
针对传统的点对点式作动器刚度低、重量大的问题,构建了返力连杆作动器的运动学模型,并对返力连杆式作动器进行了设计与优化研究。为了验证所构建的运动学模型,利用ADAMS进行了运动仿真,仿真结果与运动学模型计算所得的结果一致,从而说... 针对传统的点对点式作动器刚度低、重量大的问题,构建了返力连杆作动器的运动学模型,并对返力连杆式作动器进行了设计与优化研究。为了验证所构建的运动学模型,利用ADAMS进行了运动仿真,仿真结果与运动学模型计算所得的结果一致,从而说明了构建的运动学模型的正确性。在运动学模型的基础上,对比了返力连杆式与点对点式的安装形式,结果表明所构建的返力连杆式作动器相对于传统点对点式作动器在高刚度设计方面的显著优势。为进一步提高作动器的刚度,应用粒子群算法优化配置返力连杆式作动器各个杆的长度,使作动器获得了较大的等效摇臂半径,经试验验证,优化后的参数有效实现了减重、高刚度的设计目标。 展开更多
关键词 返力连杆 作动器 运动学模型 等效摇臂半径 粒子群
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基于变密度法的飞机襟翼拓扑优化设计 被引量：6
9
作者 牛西茜 李昕莹 李佩泽 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期101-106,共6页
针对飞机襟翼的薄壁结构,基于可分离凸逼近对偶优化算法,在拓扑优化求解过程中提升优化效率,完成襟翼的轻量化设计目标。利用Fluent对襟翼结构进行动力学分析,得到襟翼在向下旋转最大偏角时的气动载荷,并通过Tecplot进行表面载荷提取,... 针对飞机襟翼的薄壁结构,基于可分离凸逼近对偶优化算法,在拓扑优化求解过程中提升优化效率,完成襟翼的轻量化设计目标。利用Fluent对襟翼结构进行动力学分析,得到襟翼在向下旋转最大偏角时的气动载荷,并通过Tecplot进行表面载荷提取,将得到的载荷曲线加载到Hypermesh软件中,还原极限工况的真实载荷。基于变密度法,以最小柔度为目标函数,设计域内材料的密度为设计变量,根据有限元分析方法,将域内材料离散化,采用可分离凸逼近对偶优化算法构建近似函数,求解在应力约束、位移约束以及制造性约束等多种约束下对襟翼肋板的材料最佳分布,实现襟翼质量减少23%,刚度增大的轻量化设计目标,大大减少了计算时间,提高计算效率。 展开更多
关键词 拓扑优化 变密度法 可分凸逼近对偶优化 真实载荷 襟翼
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飞机燃油系统管路焊接性能研究 被引量：1
10
作者 叶柯华 马鹏宇 +2 位作者 李南安 李朋杰 聂才力 《民用飞机设计与研究》 2024年第4期25-31,共7页
焊接为飞机燃油系统管路重要的加工手段。为研究燃油系统管路的焊缝处特性,对不同热处理状态和焊缝等级下对焊和相贯焊的管路,进行了金相检测和静力拉伸,分析焊缝力学性能和热影响区分布。通过实验研究,获得了热影响区的范围、抗拉强度... 焊接为飞机燃油系统管路重要的加工手段。为研究燃油系统管路的焊缝处特性,对不同热处理状态和焊缝等级下对焊和相贯焊的管路,进行了金相检测和静力拉伸,分析焊缝力学性能和热影响区分布。通过实验研究,获得了热影响区的范围、抗拉强度、屈服强度和弹性模量等数据。主要研究结果显示,在T6热处理状态下,焊缝的等级越低,其热影响区的范围就越广。此外,相贯焊接的热影响区受到焊缝等级和材料热处理状态的不同影响。在焊缝区域,其力学性能与母材存在显著差异,尤其是在热影响区,其抗拉强度和屈服强度都有明显下降。 展开更多
关键词 飞机 燃油系统 焊接管路 金相检测 静力拉伸 热影响区
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展向连续变弯度机翼设计与承载运动误差分析
11
作者 张博 韦磊 +1 位作者 赵胜杰 杨睿 《机械设计与制造工程》 2024年第12期59-64,共6页
提出一种展向连续变弯度机翼设计方法,当电推杆直线运动12 mm时,机翼最大变形角度为45°。变弯度机翼的运动仿真结果证明机构的变形过程具有良好的平稳性与可控性。基于Workbench中的Static structure与Fluent模块,分析变弯度机翼... 提出一种展向连续变弯度机翼设计方法,当电推杆直线运动12 mm时,机翼最大变形角度为45°。变弯度机翼的运动仿真结果证明机构的变形过程具有良好的平稳性与可控性。基于Workbench中的Static structure与Fluent模块,分析变弯度机翼的承载运动误差。结果表明:蒙皮变形载荷使机构运动产生反向的运动误差,电推杆线性位移为8.77 mm时,最大运动误差为6.67%,蒙皮厚度与运动误差呈正相关;气动载荷使机构产生正向运动误差,机构在气动载荷与蒙皮变形载荷共同作用下,最大角度误差不超过7%,表明展向连续变弯度机翼机构在给定工况下具有良好的变形承载能力。 展开更多
关键词 变体机翼 展向变弯度 连杆机构 运动误差
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基于双隐藏层BP网络的民用飞机载荷监测方法研究
12
作者 何超杰 朱林刚 +2 位作者 黄勇 喻文 陆琪 《机械设计与制造工程》 2024年第2期79-82,共4页
为提高民用飞机载荷监测精度和效率,提出了一种基于神经网络代理模型的民用飞机载荷监测方法。基于主成分分析和双隐藏层BP神经网络,构建了某型号飞机翼根剪力和平尾根部扭矩的代理模型,并和载荷试飞数据对比以验证其适用性。结果表明:... 为提高民用飞机载荷监测精度和效率,提出了一种基于神经网络代理模型的民用飞机载荷监测方法。基于主成分分析和双隐藏层BP神经网络,构建了某型号飞机翼根剪力和平尾根部扭矩的代理模型,并和载荷试飞数据对比以验证其适用性。结果表明:代理模型精度高、泛化性好;该方法可显著提高载荷监测的准确度,缩减改装成本,在民用飞机载荷计算及试飞/运营载荷监测领域具有应用价值。 展开更多
关键词 民用飞机 载荷监测 主成分分析 神经网络 代理模型
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电动垂直起降飞行器复合材料机体结构研制的新理念与实践 被引量：2
13
作者 王一飞 裘健全 朱月琴 《科技和产业》 2024年第18期333-343,共11页
从最新兴起的电动垂直起降飞行器(eVTOL)的市场需求、型号需求、技术需求出发,突破传统航空整机复合材料机体结构研制长周期、高成本的制约,研究并总结了一条新的技术路线和管理路线。该路线通过创造性地应用“成本可负担”和“效率与... 从最新兴起的电动垂直起降飞行器(eVTOL)的市场需求、型号需求、技术需求出发,突破传统航空整机复合材料机体结构研制长周期、高成本的制约,研究并总结了一条新的技术路线和管理路线。该路线通过创造性地应用“成本可负担”和“效率与质量的平衡”的理念,综合了复合材料选材、结构设计、结构验证、制造工艺、成型模具和装配工装、质量检验、项目管理等环节的调整策略和措施。实践证明,在保证载人飞行器安全性和功能性的前提下,应用该路线降低了型号的设计-制造-验证成本,缩短了型号研制开发的时间。该路线为全球范围内eVTOL型号的爆发式增长提供了技术和管理方面的实现手段和有效途径。 展开更多
关键词 eVTOL 低成本 高效率 技术路线
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直升机复合装甲典型攻角下的防弹能力分析
14
作者 李文智 郑林峰 +2 位作者 陈忱 曹瑶琴 朱怡超 《直升机技术》 2024年第1期7-10,共4页
武装直升机作为战场的战略攻防利器,使用装甲是最典型的防护方式。目前,直升机装甲的防护能力均是以弹体垂直入射时可防护的距离和可防护的最大口径弹种表示,但研究发现,实际状态下弹体几乎不可能以垂直入射的方式实现打击,所以装甲的... 武装直升机作为战场的战略攻防利器,使用装甲是最典型的防护方式。目前,直升机装甲的防护能力均是以弹体垂直入射时可防护的距离和可防护的最大口径弹种表示,但研究发现,实际状态下弹体几乎不可能以垂直入射的方式实现打击,所以装甲的实际防护能力并未被最大限度地发挥出来。文章通过设计包线试验的方法探究了直升机现用的陶瓷复合装甲在典型攻角下的防护规律,并进行了分析研究,提出了可能的装甲防护力提升设计思路,在倾斜15°的布置方式下,防弹性能可提升19.1%左右。 展开更多
关键词 复合装甲 典型角度攻角 防弹能力
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基于Kriging模型的滚动直线导轨副耐磨性优化设计 被引量：2
15
作者 林道杰 梁医 +2 位作者 朱燕芳 欧屹 冯虎田 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期311-318,共8页
为提升滚动直线导轨副耐磨性,结合导轨副摩擦磨损试验及理论分析,将最大碰撞力,最大接触应力,摩擦阻力作为导轨副耐磨性能的表征和优化目标。根据设计要求,确定滑块反力约束函数和结构参数约束范围。通过分析模型的参数灵敏度,选取初始... 为提升滚动直线导轨副耐磨性,结合导轨副摩擦磨损试验及理论分析,将最大碰撞力,最大接触应力,摩擦阻力作为导轨副耐磨性能的表征和优化目标。根据设计要求,确定滑块反力约束函数和结构参数约束范围。通过分析模型的参数灵敏度,选取初始接触角,滑块滚道曲率比,滚珠直径和导轨高度增量作为设计变量;优化使用CCRD联合Kriging响应面构建代理模型;通过NSGA-Ⅱ算法,使结构在最大接触应力仅增加4.33%的情况下,摩擦阻力降低2.09%,最大碰撞力降低15.00%。设计变量中滚珠直径由5.56 mm降低至5.174 4 mm,初始接触角由45°降低至38.878°,两者变动最大。基于Spearman相关性分析,可知滚珠直径与滑块反力相关系数值为0.23,初始接触角与滑块反力系数值达到-0.82,两者在优化中相互平衡达到最优解。 展开更多
关键词 滚动直线导轨副 耐磨性 优化设计 KRIGING模型 NAGA-Ⅱ算法
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基于经验小波变换和谱负熵的飞机轴承故障信号分析 被引量：1
16
作者 叶柯华 马鹏宇 李印欣 《民用飞机设计与研究》 2024年第3期11-22,共12页
轴承是飞机动力系统和机械结构等重要的组成部分,其复杂的故障特征对飞行安全具有重大影响。为提高轴承故障诊断准确率,提出一种基于经验小波变换和谱负熵的轴承故障信号分析方法。该方法首先针对故障信号进行经验小波变换,后计算各分... 轴承是飞机动力系统和机械结构等重要的组成部分,其复杂的故障特征对飞行安全具有重大影响。为提高轴承故障诊断准确率,提出一种基于经验小波变换和谱负熵的轴承故障信号分析方法。该方法首先针对故障信号进行经验小波变换,后计算各分量时域谱负熵和频域谱负熵。针对平均谱负熵无法自适应调整冲击性和周期性权重系数的问题,提出一种自适应平均谱负熵。而后,以峭度最大化为适应度函数,利用灰狼优化算法对构成分量个数和自适应平均谱负熵比例系数进行优化,实现对故障信号重构。分析结果表明:1)重构信号较好地保留了故障冲击特征成分;2)故障信号重构后,峭度大幅提高,信噪比明显改善;3)时域谱负熵和峭度皆可量化信号中冲击成分,但峭度受噪声影响更为显著。 展开更多
关键词 轴承 经验小波变换 谱负熵 灰狼优化算法 信号分析
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民用飞机辅助燃油系统加油通气性能分析 被引量：1
17
作者 朱文君 张锦 《民用飞机设计与研究》 2024年第3期88-94,共7页
民用飞机新增辅助燃油系统设计更改涉及飞机多个专业,系统安装环境较复杂且交联接口较多,需要考虑多专业输入以及输出参数的耦合。例如,压力加油子系统需要同时考虑加油流量和通气流量的适配性。基于仿真软件FloMASTER提出一种验证方式... 民用飞机新增辅助燃油系统设计更改涉及飞机多个专业,系统安装环境较复杂且交联接口较多,需要考虑多专业输入以及输出参数的耦合。例如,压力加油子系统需要同时考虑加油流量和通气流量的适配性。基于仿真软件FloMASTER提出一种验证方式,以辅助油箱压力加油子系统和辅助油箱通气子系统作为分析对象,研究在不同加油压力下油箱内的气体压力变化、通气所需流量和油箱的承压能力,通过仿真结果判断系统是否符合设计指标。主要研究结论如下:1)辅助燃油系统在地面正常加油时,油箱的通气管路设计满足通气需求;2)辅助燃油系统在地面压力加油时辅助油箱内的压力不会超出最大设计工作压力;3)辅助燃油系统在地面加油切断失效(极限工况)时,辅助油箱内压力和基本油箱内压力均能满足系统设计压力范围。 展开更多
关键词 飞机 辅助燃油 仿真 压力加油 通气
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某型机翼燃油箱晃动分析及防晃结构优化
18
作者 唐祚旻 姜春英 +2 位作者 鲁墨武 裴秀果 殷思羽 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期293-301,共9页
针对某型多隔仓机翼整体燃油箱,基于流体体积(VOF)方法模拟燃油晃动自由液面变化,分析了燃油箱在多工况下的燃油晃动特性;根据分析结果,选取肋板溢油口构型,串油孔直径与肋板数量为设计变量,以燃油质心相对位移幅值为优化目标,设计正交... 针对某型多隔仓机翼整体燃油箱,基于流体体积(VOF)方法模拟燃油晃动自由液面变化,分析了燃油箱在多工况下的燃油晃动特性;根据分析结果,选取肋板溢油口构型,串油孔直径与肋板数量为设计变量,以燃油质心相对位移幅值为优化目标,设计正交实验设计,通过极差分析与方差分析法对油箱肋板构型进行优化,得出最优肋板构型。结果表明:VOF法可以准确有效的模拟燃油流动特性,燃油箱肋板可有效抑制燃油晃动;优化肋油箱与初始油箱对比,平均燃油质心相对位移幅值降低66.54%,最大位移幅值降低46.43%;燃油质心位移得到有效控制,机翼油箱的防晃效果得到提升。 展开更多
关键词 液体晃动 机翼整体油箱 流体体积(VOF)方法 正交实验 肋板结构优化
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大型重载飞艇复合材料骨架结构设计及其力学分析
19
作者 许明轩 徐雷 +2 位作者 唐博建 孔卫宏 熊婕 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期932-938,共7页
大型重载飞艇具有较为广阔的应用前景,但大尺寸、空间大跨度先进复合材料骨架结构设计与分析技术一直是制约大型重载飞艇发展的关键技术之一。以某型重载飞艇骨架为研究对象,以总体设计给出的相关要求作为设计输入条件,选择较成熟的材... 大型重载飞艇具有较为广阔的应用前景,但大尺寸、空间大跨度先进复合材料骨架结构设计与分析技术一直是制约大型重载飞艇发展的关键技术之一。以某型重载飞艇骨架为研究对象,以总体设计给出的相关要求作为设计输入条件,选择较成熟的材料体系和结构连接形式,完成了飞艇复合材料骨架结构设计。骨架的主要结构单元为三角桁架梁,开发了一种基于Python的飞艇骨架结构参数化建模方法。该方法基于刚度等效原理,将三角桁架转化成空间梁单元,可自动生成骨架整体有限元模型和定义连接关系,实现了飞艇骨架结构的参数化快速建模。针对飞艇悬停装卸载这一实际典型载荷工况,开展了骨架整体应力和变形计算,并运用“整体-局部”方法,将整体有限元分析中应力承载严重的等效梁单元还原成精细化三角桁架模型。基于Hashin失效准则,对复合材料圆管、接头等结构元件进行了强度计算和校核,结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 重载飞艇 骨架 结构设计 等效模型 力学分析
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超声速内埋武器分离数值研究 被引量：14
20
作者 杨俊 李骞 +2 位作者 谢云恺 朱建辉 童明波 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期171-174,共4页
旨在为内埋武器的投放安全性,分析了攻角和舱门对开式武器舱流动特性的影响。结合嵌套网格方法并耦合六自由度运动方程研究了内埋式导弹在超声速条件下的分离轨迹和姿态变化,分析了不同马赫数对重力投放和弹射投放两种分离方式导弹分离... 旨在为内埋武器的投放安全性,分析了攻角和舱门对开式武器舱流动特性的影响。结合嵌套网格方法并耦合六自由度运动方程研究了内埋式导弹在超声速条件下的分离轨迹和姿态变化,分析了不同马赫数对重力投放和弹射投放两种分离方式导弹分离轨迹的影响。计算结果表明,攻角和舱门不能改变开式武器舱的流动类型;两种分离方式都能使导弹安全分离,但是重力投放下导弹的俯仰角变化较大,不利于导弹点火发射。 展开更多
关键词 内埋武器舱 分离方式 嵌套网格 六自由度
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