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基于沟槽涵道的大桨涵间隙涵道螺旋桨悬停效率改进设计 被引量：1
1
作者 胡峪 张学鹏 +2 位作者 王强 罗子牛 王国强 《航空动力学报》 北大核心 2025年第3期123-134,共12页
为提高涵道螺旋桨气动效率,需要很小桨涵间隙,导致加工和使用维护成本大幅增加。为此基于沟槽涵道构型,研究大桨涵间隙时改进效率的方法。基于雷诺平均NS方程和MRF方法展开计算研究。首先基于常规无沟槽涵道构型开展分析,当间隙比从1倍... 为提高涵道螺旋桨气动效率,需要很小桨涵间隙,导致加工和使用维护成本大幅增加。为此基于沟槽涵道构型,研究大桨涵间隙时改进效率的方法。基于雷诺平均NS方程和MRF方法展开计算研究。首先基于常规无沟槽涵道构型开展分析,当间隙比从1倍基准间隙比增大到4倍时,悬停效率下降超25%,桨涵间隙增加导致效率显著下降。其次基于沟槽涵道构型开展分析,发现桨尖位置和沟槽外形是决定悬停效率的关键变量。通过向沟槽内适当延伸桨尖,可以在间隙比为6.7倍基准间隙比时,悬停效率无明显下降,若采用圆形沟槽,则间隙比为2倍基准间隙比时,悬停效率反而提高5.2%,最终通过测力试验验证,证明沟槽涵道构型可在大桨涵间隙时改进气动效率,降低加工和使用维护成本。 展开更多
关键词 涵道螺旋桨 沟槽涵道 桨涵间隙 悬停效率 多参考系模型
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复合材料-钢混合齿轮应用技术研究综述
2
作者 王旦 未雷 +3 位作者 吴汪箭 曹鹏 李坚 朱如鹏 《航空动力学报》 北大核心 2025年第3期442-453,共12页
综述了复合材料-钢混合齿轮应用技术研究现状。简述开展复合材料-钢混合齿轮应用技术研究的军事需求以及对于提高直升机传动系统功率密度的重要研究意义;从齿轮辐板用复合材料力学性能表征、混合齿轮结构强度分析、构型设计、制备工艺... 综述了复合材料-钢混合齿轮应用技术研究现状。简述开展复合材料-钢混合齿轮应用技术研究的军事需求以及对于提高直升机传动系统功率密度的重要研究意义;从齿轮辐板用复合材料力学性能表征、混合齿轮结构强度分析、构型设计、制备工艺和试验验证这5个方面,详细阐述国外复合材料-钢混合齿轮应用技术研究现状和发展趋势;通过对国外复合材料-钢混合齿轮应用技术研究现状进行总结,论述我国在复合材料-钢混合齿轮应用技术研究方面的不足之处,从材料力学性能表征、强度分析技术、构型设计及优化、制备工艺及试验验证这4个方面,全面展望我国在复合材料-钢混合齿轮应用技术研究方面亟需开展的研究方向。 展开更多
关键词 混合齿轮 复合材料 直升机传动 强度分析 构型设计
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面向飞-推融合构型的分布式涵道风扇新型高效高精度动量源方法 被引量：1
3
作者 韩凯 白俊强 +4 位作者 冯少东 余时泷 黄俊炜 唐矗 邱亚松 《航空学报》 北大核心 2025年第17期71-90,共20页
由于分布式涵道风扇-机翼融合构型存在复杂的气动耦合效应,准确高效地求解其气动特性一直是具有挑战性的任务。因此,提出了一种基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程,并充分考虑多部件气动-推进耦合效应的分布式涵道风扇新型动量源方法... 由于分布式涵道风扇-机翼融合构型存在复杂的气动耦合效应,准确高效地求解其气动特性一直是具有挑战性的任务。因此,提出了一种基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程,并充分考虑多部件气动-推进耦合效应的分布式涵道风扇新型动量源方法。该方法通过简化风扇动静叶的流场计算,大幅提高计算效率。同时准确捕捉机翼边界层黏性效应、进气道加速效应及排气道尾迹等部件耦合影响,从而准确预测机翼、进气道和排气道等部件的气动性能。该方法中,首先采用多重参考坐标系(MRF)方法求解RANS方程获得准定常流场,然后提取风扇前后交界面处的三方向速度、湍动能和湍流涡耗散率信息,并将其作为边界条件施加于无风扇构型,以模拟涵道风扇的动力效应。在单涵道风扇-翼段融合构型测试中,该方法在4°迎角下提取的流场信息可准确预测16°迎角范围内的同构型气动性能及不同翼型构型下的气动性能。与MRF方法相比,在2°~16°迎角下,计算的升力系数相对误差<2%,阻力系数相对误差<4.5%,计算精度优于传统动量源方法,并减少计算核时超过90%。在分布式涵道风扇-机翼融合构型测试中,该方法同样表现出较高精度与显著的效率优势,为分布式涵道风扇构型的气动性能预测提供了高效、可靠的工具。 展开更多
关键词 飞-推融合构型 涵道风扇 气动性能 动量源方法 高效高精度
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镁合金上机匣等温精锻工艺的研究 被引量：30
4
作者 吕炎 徐福昌 +6 位作者 薛克敏 单德彬 王真 许沂 孔祥永 赵玉珍 郝南海 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期127-129,共3页
上机匣是某型号直升机的关键零件 ,几何形状复杂 ,锻件尺寸大 ,性能指标要求高 ,成形难度很大 .根据该件的上述特点 ,采用了等温锻造工艺 ,成形温度为 350～ 360℃ .并采用组合的模具结构和局部加载方法等 ,成功地锻制出上机匣锻件 .锻... 上机匣是某型号直升机的关键零件 ,几何形状复杂 ,锻件尺寸大 ,性能指标要求高 ,成形难度很大 .根据该件的上述特点 ,采用了等温锻造工艺 ,成形温度为 350～ 360℃ .并采用组合的模具结构和局部加载方法等 ,成功地锻制出上机匣锻件 .锻件的力学性能 ,高、低倍组织和尺寸精度均符合要求 . 展开更多
关键词 镁合金 上机匣 等温 精锻 锻造 直升机
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定向结晶材料高温蠕变规律研究 被引量：6
5
作者 戴福隆 尚海霞 +3 位作者 林国松 王国韬 蒋小林 董本涵 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期186-191,共6页
利用高温云纹干涉法对航空发动机叶片定向结晶材料的高温蠕变进行了测试，获得该材料不同主方向的高温蠕变性质和规律．实验结果表明定向结晶材料在结晶方向和各向同性平面的蠕变性质有很大差异．
关键词 定向结晶材料 高温云纹干涉法 高温蠕变 航空发动机 叶片 结晶方向 各向同性平面
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微型飞行器螺旋桨的气动优化设计 被引量：13
6
作者 罗东明 周军 昂海松 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期322-325,共4页
提出了一种用于微型飞行器螺旋桨的气动优化设计方法。该方法分为两部分 :基于有限片桨叶涡流理论的气动性能计算和采用遗传优化算法的优化设计。在优化过程中 ,用贝塞尔样条描述桨叶的宽度和安装角沿半径的分布 ,考虑了桨叶不同剖面处... 提出了一种用于微型飞行器螺旋桨的气动优化设计方法。该方法分为两部分 :基于有限片桨叶涡流理论的气动性能计算和采用遗传优化算法的优化设计。在优化过程中 ,用贝塞尔样条描述桨叶的宽度和安装角沿半径的分布 ,考虑了桨叶不同剖面处雷诺数的变化 ,以螺旋桨的推进效率作为目标函数得到了桨叶沿半径的宽度、安装角的最佳分布。设计结果表明 ,该方法能够得到工程上实用的设计结果。最后 ,根据该方法制作了用于螺旋桨气动设计和性能计算的软件 ,该软件能方便数据输入 ,直观显示设计结果。 展开更多
关键词 微型飞行器 螺旋桨 气动优化设计 遗传算法 拉力系数 诱导速度
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直升机中减飞溅润滑流场分析与优化方法 被引量：9
7
作者 陆凤霞 王孟 +2 位作者 王春雷 李玉哲 朱如鹏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期159-169,共11页
为探究某型直升机中间减速器飞溅润滑油-气两相流分布与参数优化方法,首先基于计算流体力学(CFD)思想建立了中减飞溅润滑数值计算模型;采用多相流(VOF)及动网格等模型计算获得了机匣内部的油液分布与导油管的润滑油流量;分析了浸油深度... 为探究某型直升机中间减速器飞溅润滑油-气两相流分布与参数优化方法,首先基于计算流体力学(CFD)思想建立了中减飞溅润滑数值计算模型;采用多相流(VOF)及动网格等模型计算获得了机匣内部的油液分布与导油管的润滑油流量;分析了浸油深度和输入转速对齿面与轴承(通过导油管的润滑油流量体现)润滑效果的影响规律。然后在直升机中减传动试验台上开展试验,验证仿真的可行性。结果显示:建议的中减浸油深度为17~26mm、输入转速为4000~6000r/min;试验测得4个导油管的润滑油流量趋势与CFD仿真计算结果一致,且有一个导油管收集不到润滑油,说明该导油管的结构不合理。 展开更多
关键词 中减 飞溅润滑 螺旋锥齿轮 导油管 计算流体力学
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基于动网格的中减速器飞溅润滑内部流场分析 被引量：12
8
作者 孙凯 刘少军 胡小舟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期131-134,124,共5页
为改进中减速器结构以及实现集油槽的合理安装布局,采用Fluent软件,应用动网格技术对非正交螺旋锥齿轮中减速器飞溅润滑内部流场进行动态数值仿真分析。分析结果表明:基于动网格技术的动态数值仿真可以较好地模拟中减速器内部流场运动;... 为改进中减速器结构以及实现集油槽的合理安装布局,采用Fluent软件,应用动网格技术对非正交螺旋锥齿轮中减速器飞溅润滑内部流场进行动态数值仿真分析。分析结果表明:基于动网格技术的动态数值仿真可以较好地模拟中减速器内部流场运动;双齿轮浸油情况下,润滑油经过齿轮啮合点后流体运行速度更快,但齿轮转速的提升对流场整体运动趋势影响很小;齿轮啮入侧压力为正,啮出侧压力为负,并且随着转速的增加,啮入侧和啮出侧压力的绝对值也会随之增加。 展开更多
关键词 中减速器 螺旋锥齿轮 飞溅润滑 流场
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基于改进型动量BP神经网络算法的风扇叶片性能优化研究 被引量：3
9
作者 刘波 靳军 +2 位作者 郑舒桐 南向谊 陈云永 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期266-269,共4页
为探索叶片优化设计的新途径,获得具有更高气动性能的各类叶片,使用了一种改进型变学习率动量BP神经网络算法和非均匀有理B样条函数法相结合的方法,对某风扇压气机的第2级转子叶片特别是针对其根部基元级进行了气动优化改型设计;通过对... 为探索叶片优化设计的新途径,获得具有更高气动性能的各类叶片,使用了一种改进型变学习率动量BP神经网络算法和非均匀有理B样条函数法相结合的方法,对某风扇压气机的第2级转子叶片特别是针对其根部基元级进行了气动优化改型设计;通过对转子叶片和整个风扇压气机优化设计前后气动性能的对比分析,表明该优化设计方法确实可行,能够改善转子叶片以及整个风扇压气机的气动性能,使整机的效率和压比分别增长了0.379 4%以及0.225 4%,达到了优化的目的。 展开更多
关键词 变学习率 神经网络 叶片优化
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两个模型螺桨声场性质的实验研究 被引量：3
10
作者 李晓东 孙晓峰 +1 位作者 胡宗安 周盛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第2期121-124,共4页
本文利用两个缩尺模型螺桨在地面上进行了一些声场性质对比实验 ,实验结果表明 ,ARA- D翼型 4叶桨的气动与声学性能均优于 NACA6 4翼型 3叶桨 ,螺桨辐射声场具有指向性特征 ,在螺桨噪声中 ,离散噪声居主导地位 ,其中前几次谐波所占份额... 本文利用两个缩尺模型螺桨在地面上进行了一些声场性质对比实验 ,实验结果表明 ,ARA- D翼型 4叶桨的气动与声学性能均优于 NACA6 4翼型 3叶桨 ,螺桨辐射声场具有指向性特征 ,在螺桨噪声中 ,离散噪声居主导地位 ,其中前几次谐波所占份额又最多 ,这对新型螺桨设计和螺桨飞机舱壁隔声具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 声学试验 螺旋桨 噪声 气动声学
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直升机中减三相流金属屑末可达性 被引量：2
11
作者 陆凤霞 韦坤 +2 位作者 王春雷 鲍和云 朱如鹏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期174-187,共14页
直升机中间减速器(简称“中减”)在飞溅润滑下运转,轴承会因润滑不充分或磨损产生金属屑末,若油池底部的金属屑末信号器无法及时吸附报警则会导致直升机出现故障。为此,基于CFD理论,应用Fluent18.2软件建立中减固-液-气三相流模型,应用R... 直升机中间减速器(简称“中减”)在飞溅润滑下运转,轴承会因润滑不充分或磨损产生金属屑末,若油池底部的金属屑末信号器无法及时吸附报警则会导致直升机出现故障。为此,基于CFD理论,应用Fluent18.2软件建立中减固-液-气三相流模型,应用RNG k-ε湍流模型及动网格技术,基于欧拉-拉格朗日耦合计算方法,采用VOF-DPM耦合模型仿真计算并分析金属屑末的可达性程度,且与试验获得了良好的一致性。结果表明,金属屑末在刚射入机匣内部时以其自身的运动状态为主导,在齿轮将润滑油完全搅动后以齿轮的运动状态为主导,并且运动的随机性与无序性极大,碰到机匣壁面反弹后会发生轨迹突变;所有金属屑末在机匣内均围绕齿轮有离心运动的趋势,且金属屑末的平均速度与距齿轮的距离呈非线性负相关;金属屑末在机匣内的可达性较弱,会在导油管的凹槽与回油孔口沉积,导致直升机无法达到实时报警监测,需对金属屑末易沉积的机匣结构进行改进。 展开更多
关键词 中减 计算流体力学 金属屑末 三相流 可达性
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平流层飞艇螺旋桨初步设计方法 被引量：3
12
作者 雷光新 刘巍 +1 位作者 杨涛 唐乾刚 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第2期1-4,共4页
为设计出适用于平流层飞艇的螺旋桨,在叶素理论的假设下,通过分析叶素效率确定设计参数的取值范围,给出了平流层飞艇螺旋桨的初步设计流程。研究发现,在其他条件不变的情况下,提高桨叶拉力的方法有提高叶梢的周向速度或增加桨叶宽度;提... 为设计出适用于平流层飞艇的螺旋桨,在叶素理论的假设下,通过分析叶素效率确定设计参数的取值范围,给出了平流层飞艇螺旋桨的初步设计流程。研究发现,在其他条件不变的情况下,提高桨叶拉力的方法有提高叶梢的周向速度或增加桨叶宽度;提高桨叶效率的方法包括降低叶梢的周向速度或增加桨叶的宽度。 展开更多
关键词 平流层飞艇 螺旋桨 叶素理论
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某型涡桨发动机吹风流场计算与试验对比 被引量：4
13
作者 孙科 丁旭 +1 位作者 王欢 许思琦 《航空发动机》 北大核心 2019年第5期82-86,共5页
为评估安装于某型飞机的某涡桨发动机吹风流场,针对其装机状态,采用UG软件建立实体模型及流域计算模型,采用ICEM软件对流域进行网格划分,采用Fluent软件进行吹风流场稳态数值模拟,湍流模型选择S-A模型,转动域及静止域采用动参考系模型... 为评估安装于某型飞机的某涡桨发动机吹风流场,针对其装机状态,采用UG软件建立实体模型及流域计算模型,采用ICEM软件对流域进行网格划分,采用Fluent软件进行吹风流场稳态数值模拟,湍流模型选择S-A模型,转动域及静止域采用动参考系模型进行参数传递。为验证计算模型及计算方法的准确性,对发动机吹风流场的关键点风速进行了试验测量,结果表明:无量纲速度差基本在0.15内,单发在4.32m高处无量纲速度差0.17,双发在6m高处无量纲速度差0.3,吻合程度较好。验证了计算模型、计算方法的可行性,可进一步推广应用。 展开更多
关键词 涡桨发动机 数值计算 S-A模型 试验 航空发动机
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考虑弹性机翼影响的旋转颤振的动力学方程 被引量：2
14
作者 刘济科 赵令诚 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1993年第4期10-13,52,共5页
针对旋转颤振这一极为重要的动不稳定现象。研究了考虑机翼弹性影响的旋转颤振的动力学方程的建立方法。详细讨论了计算模型的建立以及质量矩阵、陀螺矩阵、刚度矩阵的计算,特别是广义力矩阵的计算,本文建立的方程,能够方便而有效地分... 针对旋转颤振这一极为重要的动不稳定现象。研究了考虑机翼弹性影响的旋转颤振的动力学方程的建立方法。详细讨论了计算模型的建立以及质量矩阵、陀螺矩阵、刚度矩阵的计算,特别是广义力矩阵的计算,本文建立的方程,能够方便而有效地分析螺旋桨—发动机—机翼系统的动强度以及弹性机翼对旋转颤振的影响。 展开更多
关键词 振动 动力学 弹性 动态特性 飞机
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面向电动飞机应用的不同叶尖螺旋桨噪声特性 被引量：7
15
作者 刘远强 王艳冰 +1 位作者 项松 王梦琪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期65-73,共9页
为了合理地设计与选取电动飞机螺旋桨,最大限度降低电动飞机整体噪声,以某型电动飞机平直、后掠及尖型桨尖形状螺旋桨为研究对象,通过大涡模拟模型计算分析了3种螺旋桨在巡航和爬升两个典型状态下的一阶频率声压值,计算结果表明平直桨... 为了合理地设计与选取电动飞机螺旋桨,最大限度降低电动飞机整体噪声,以某型电动飞机平直、后掠及尖型桨尖形状螺旋桨为研究对象,通过大涡模拟模型计算分析了3种螺旋桨在巡航和爬升两个典型状态下的一阶频率声压值,计算结果表明平直桨尖螺旋桨噪声最低,尖形桨尖螺旋桨最高。为了验证计算结果,制造了缩比模型并在空气动力研究院的FL-9风洞中进行了试验,结果表明计算结果与风洞试验结果吻合度较高,验证了大涡模拟在螺旋桨噪声计算中具有一定的工程应用价值,计算和试验结果都表明平直桨尖有助于进一步发挥电动飞机安静环保的优势。 展开更多
关键词 电动飞机 螺旋桨设计 气动噪声 大涡模拟 风洞试验
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腐蚀与缺口对LY11铝合金疲劳极限影响的试验研究与分析 被引量：1
16
作者 刘文珽 贺小帆 吴大方 《实验力学》 CSCD 北大核心 1999年第4期414-418,共5页
以飞机螺旋桨叶常用材料ＬＹ１１ＣＺ铝合金锻件的材料试件、腐蚀试件和缺口试件的疲劳极限实验结果为依据，研究了腐蚀与缺口对疲劳极限的影响，给出腐蚀试件和缺口试件疲劳极限的关系，并建立起一种只用材料疲劳极限来确定严重腐蚀情... 以飞机螺旋桨叶常用材料ＬＹ１１ＣＺ铝合金锻件的材料试件、腐蚀试件和缺口试件的疲劳极限实验结果为依据，研究了腐蚀与缺口对疲劳极限的影响，给出腐蚀试件和缺口试件疲劳极限的关系，并建立起一种只用材料疲劳极限来确定严重腐蚀情况对应的疲劳极限分布的方法，以适应螺旋桨叶等按无限寿命准则设计的构件评估腐蚀后疲劳可靠性的工程需求． 展开更多
关键词 疲劳极限 腐蚀 缺口 LY11铝合金 飞机 螺旋桨
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飞机螺旋桨噪声的数值计算 被引量：1
17
作者 乔渭阳 李文兰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第5期44-49,共6页
介绍一种螺旋桨厚度噪声和载荷噪声声压时间历程的计算方法。本方法是基于对FW-H方程的准确求解,并限制螺旋桨叶尖相对速度为亚音速。螺旋桨几何参数以及观察点位置等在三个坐标系中描述,应用Newton迭代法求解延迟时间方程,表面积分是... 介绍一种螺旋桨厚度噪声和载荷噪声声压时间历程的计算方法。本方法是基于对FW-H方程的准确求解,并限制螺旋桨叶尖相对速度为亚音速。螺旋桨几何参数以及观察点位置等在三个坐标系中描述,应用Newton迭代法求解延迟时间方程,表面积分是应用标准三次样条函数计算,最后应用标准FFT程序计算噪声的频谱。通过实例计算发明本文方法计算的时域和频域结果均令人满意。 展开更多
关键词 噪声 声压 数值计算 推进器 飞机
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航空减速器设计中的振动问题 被引量：3
18
作者 方宗德 沈允文 高向群 《齿轮》 CSCD 1990年第1期7-11,共5页
本文研究了航空减速器中传动系统的动态特性,分析了各种不同结构和不同设计参数对减速器动态性能的影响,编制了计算机程序来处理各类复杂传动系统的运动微分方程,得到了一些重要的变化规律,以揭示改进减速器动态性能的各种途径。
关键词 航空 减速器 设计 振动
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直升机桨叶安装螺栓强度与疲劳寿命计算分析 被引量：1
19
作者 宋永巍 李博 +2 位作者 李显伟 朱丽 欧阳剑蒙 《装备环境工程》 CAS 2023年第11期63-71,共9页
目的分析桨叶安装螺栓在不同位移载荷真实试车载荷以及螺牙缺齿情况下的剩余强度以及疲劳寿命。方法基于有限元方法分析不同载荷下桨叶安装螺栓的对数应变,依据失效应变判定其强度,提取有限元模型的单元应力,通过临界平面法计算最大组... 目的分析桨叶安装螺栓在不同位移载荷真实试车载荷以及螺牙缺齿情况下的剩余强度以及疲劳寿命。方法基于有限元方法分析不同载荷下桨叶安装螺栓的对数应变,依据失效应变判定其强度,提取有限元模型的单元应力,通过临界平面法计算最大组合应力平面,运用曲线走势、损伤准则预估桨叶安装螺栓的疲劳寿命。结果0.36 mm位移载荷下螺栓应变未达到破坏值,真实试车载荷超过4倍情况下,螺栓失效的可能性较高,螺栓断牙超过2个,失效风险较高。依据试车载荷谱,初始长度螺栓寿命为20794 h,初始长度螺栓断1螺牙寿命为10912 h,拉伸至29.36 mm螺栓疲劳寿命为7725 h。结论在额定载荷状态下,材料结构破坏的可能性小。实际载荷超过4倍、螺栓断牙超过2个情况下,应力应变状态显著恶化,桨叶安装螺栓失效的风险较高,需要预防超载荷过大的情况,还需在修理过程中关注螺栓螺纹的损伤情况,即螺纹的正常磨损可不作为故障进行更换,但出现掉牙、断牙情况则需要更换。 展开更多
关键词 飞行器制造 螺栓连接 疲劳寿命 强度分析 有限元分析 寿命分析
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桨叶表面压力分布和螺桨性能的升力面算法 被引量：3
20
作者 陈泽民 潘杰元 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期333-336,共4页
本文提供了一种根据升力面理论计算螺旋桨桨叶表面压力分布和螺旋桨性能的数值方法。这种方法适用于具有任意桨叶数、任意形状的螺旋桨。对两算例的计算结果和实验结果作了比较 。
关键词 螺旋桨 升力面 飞机
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