增材制造TA15钛合金复杂舱段的性能研究

1

作者 张群 樊子煜 +5 位作者 王跃东 赵枢明 张会华 杨鹏伟 鲁仁义 庄辛鹏 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期55-61,共7页

TA15钛合金舱段由于结构复杂和导热性差等,导致传统机加方式难度大、成本高、效率低、材料利用率低。本文利用选区激光熔化(SLM)技术制备复杂TA15钛合金舱段,并在舱段周身取样,使用万能试验机和分离式霍普金森杆(SHPB)装置开展动态和准... TA15钛合金舱段由于结构复杂和导热性差等,导致传统机加方式难度大、成本高、效率低、材料利用率低。本文利用选区激光熔化(SLM)技术制备复杂TA15钛合金舱段,并在舱段周身取样,使用万能试验机和分离式霍普金森杆(SHPB)装置开展动态和准静态力学性能研究,结合扫描电镜和金相显微镜分析断口形貌和显微组织。结果表明:室温准静态拉伸下,所有试样伸长率均大于10%,屈服强度最大为1 114 MPa,最小为1 066 MPa,各向异性较小,力学性能达到锻件水准。应变率为1 000/s时,所有试样表现出明显的应变率强化效应。动态力学性能薄弱位置在隔板与侧壁连接处,此处存在一定应力集中。在高速冲击下隔板试样较侧壁试样更易产生绝热剪切带(ASB),是因为打印过程中隔板下方主要由TA15钛合金粉末支撑,近似绝热,造成热应力集中。在较高应变率下试样均因被拉长,断口呈现大量抛物线状的剪切韧窝。 展开更多

关键词 选区激光熔化 TA15钛合金舱段 动静态力学性能

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金属夹芯复合舱段结构模型极限承载能力试验研究

2

作者 李政杰 韩正君 +2 位作者 李明轩 胡嘉骏 冯国庆 《船舶力学》 北大核心 2025年第10期1596-1607,共12页

针对金属夹芯结构在主船体舱段结构中的实际应用,设计加工了一个I型金属夹芯复合舱段模型,通过四点弯曲极限承载能力模型试验获取了I型金属夹芯复合舱段的典型失效模式和极限承载弯矩,试验结果与非线性有限元计算结果吻合较好。试验结... 针对金属夹芯结构在主船体舱段结构中的实际应用,设计加工了一个I型金属夹芯复合舱段模型,通过四点弯曲极限承载能力模型试验获取了I型金属夹芯复合舱段的典型失效模式和极限承载弯矩,试验结果与非线性有限元计算结果吻合较好。试验结果表明:I型金属夹芯结构失效以整体屈曲为主,板格局部屈曲为辅。同时,I型金属夹芯结构具有较高的承载能力,可替代传统加筋板甲板和舷侧结构在舱段结构中应用。此外,金属夹芯复合舱段模型的制造成型,也演示验证了金属夹芯结构在船体结构中应用的可行性。 展开更多

关键词 金属夹芯 舱段结构 极限承载能力 模型试验 四点弯曲

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铝/镁双金属叠层舱段环形通道转角挤压成形工艺研究

3

作者 穆星茂 赵熹 +3 位作者 李树昌 焦敏航 田学栋 张宇星 《机械设计与制造工程》 2025年第4期37-42,共6页

通过环形通道转角挤压成形工艺制备了铝/镁双金属叠层舱段,以叠层金属的流动速度匹配为优化目标,确定最佳成形参数为温度440℃、挤压速度1.0 mm/s及摩擦系数0.1;叠层舱段的退火研究表明,退火时间越长,退火温度越高,界面层厚度越厚,200... 通过环形通道转角挤压成形工艺制备了铝/镁双金属叠层舱段,以叠层金属的流动速度匹配为优化目标,确定最佳成形参数为温度440℃、挤压速度1.0 mm/s及摩擦系数0.1;叠层舱段的退火研究表明,退火时间越长,退火温度越高,界面层厚度越厚,200℃退火1 h后,界面的剪切强度达到最大值89 MPa,较初始挤压态提升9.9%。该研究为双金属叠层舱段的轻量化设计与工程应用提供了理论及技术支撑。 展开更多

关键词 铝/镁双金属 叠层舱段 界面结合强度 环形通道转角挤压 数值仿真

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试验平台铸造舱段微细观缺陷建模与影响分析

4

作者 闫华东 杜昭 +1 位作者 纪小苗 孙立帅 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第S2期220-225,共6页

为掌握空中试验平台铸造舱段中微细观缺陷对材料弹性模量和缺陷变化率的影响规律,基于X射线三维扫描数据,利用Mimics、3-Matic、Geomagic studio等软件构建孔洞实体模型,将孔洞映射到立方体中生成代表性体积单元(RVE)模型,进行考虑孔洞... 为掌握空中试验平台铸造舱段中微细观缺陷对材料弹性模量和缺陷变化率的影响规律,基于X射线三维扫描数据,利用Mimics、3-Matic、Geomagic studio等软件构建孔洞实体模型,将孔洞映射到立方体中生成代表性体积单元(RVE)模型,进行考虑孔洞体积大小、形态特征的弹塑性有限元分析。结果表明,材料初始孔洞体积分数、缺陷圆整度与材料弹性模量为非线性关系,随着初始孔洞体积分数的增加、孔洞圆整度的减小,材料的弹性模量减小;孔洞体积分数由缓慢增长到快速增长的临界应变受初始孔洞体积分数的影响较大,但孔洞圆整度对该变量的影响不显著,对于孔洞体积分数近似相等但孔洞圆整度相差较大的模型,其临界应变的变化没有明显规律。 展开更多

关键词 铸造舱段 微细观缺陷 代表性体积单元 力学行为

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水压平衡分离装置设计

5

作者 王宏伟 徐家品 +2 位作者 鲍林 刘旋 徐龙文 《现代制造技术与装备》 2025年第11期68-71,共4页

分离装置是通信浮标在大深度下实现舱段分离的关键部件,需要能够适应不同的水深。目前常用的分离装置为爆炸自毁装置和切割分离装置,爆炸自毁装置存在一定危险性,切割分离装置则存在实时性差和尺寸较大的问题。基于此,创新性地提出一种... 分离装置是通信浮标在大深度下实现舱段分离的关键部件,需要能够适应不同的水深。目前常用的分离装置为爆炸自毁装置和切割分离装置,爆炸自毁装置存在一定危险性,切割分离装置则存在实时性差和尺寸较大的问题。基于此,创新性地提出一种水压平衡分离装置。该装置主要依靠机械装置和电动执行器来实现舱段分离,先通过电动执行器打开密封舱,实现舱内外水压平衡,再利用弹簧弹开抛弃舱段,实现分离。 展开更多

关键词 分离装置 水压平衡 舱段分离 通信浮标

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运载火箭整流罩壳段结构参数优化设计研究

6

作者 周遇仁 李嘉骞 +2 位作者 刘乙君 孙鑫鑫 刘建 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期28-34,共7页

为有效提高结构设计效率,采用分级优化策略,针对某型号运载火箭整流罩壳段铆接舱体的结构参数开展优化设计研究。首先,基于Isight优化平台,调用Abaqus软件计算结构的屈曲承载能力,采用串行优化的方式,通过试验设计方法分析确定主要结构... 为有效提高结构设计效率,采用分级优化策略,针对某型号运载火箭整流罩壳段铆接舱体的结构参数开展优化设计研究。首先,基于Isight优化平台,调用Abaqus软件计算结构的屈曲承载能力,采用串行优化的方式,通过试验设计方法分析确定主要结构参数;其次,使用HookeJeeves无约束优化方法进行结构参数分析。通过两轮优化依次确定主结构的设计参数及结构布置方案,使铆接舱体结构在满足轴压承载能力的情况下质量最轻。通过数据分析,发现优化后的结构质量降低了24.6%,在提高结构承载效率的同时,给出的符合工程实际需求的结构设计方案可有效降低商业航天器的发射成本。 展开更多

关键词 整流罩壳段 轴压承载 舱体结构 试验设计 参数优化

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飞机座舱金属-介质连接处凸台的雷达散射分析 被引量：6

7

作者 钮保强 王宝发 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 2000年第7期37-39,共3页

通过对凸台型结构目标的电磁散射特性分析 ,利用棱边绕射和模式波耦合的方法计算了凸台的二维和三维RCS值 ,并在此基础上对飞行器座舱的金属 -介质连接结构的雷达散射特性进行了分析和计算。计算结果和文献结果符合较好 ,此项研究对整机... 通过对凸台型结构目标的电磁散射特性分析 ,利用棱边绕射和模式波耦合的方法计算了凸台的二维和三维RCS值 ,并在此基础上对飞行器座舱的金属 -介质连接结构的雷达散射特性进行了分析和计算。计算结果和文献结果符合较好 ,此项研究对整机RCS的计算有重要意义。 展开更多

关键词 电磁散射 飞机座舱 雷达截面 金属介质连接处

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一种直升机进气道电磁散射减缩方案实验研究 被引量：2

8

作者 韩东 郭荣伟 +1 位作者 易海云 周蓓蓓 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期229-232,共4页

对一种与发动机舱融合设计的直升机进气道在垂直极化方式、水平极化方式下进行了电磁散射特性减缩方案研究。通过对比不同减缩方案与全金属模型RCS性能参数,研究了各种减缩方案的减缩效果,结果表明,该类进气道在采用电磁散射减缩方案时,... 对一种与发动机舱融合设计的直升机进气道在垂直极化方式、水平极化方式下进行了电磁散射特性减缩方案研究。通过对比不同减缩方案与全金属模型RCS性能参数,研究了各种减缩方案的减缩效果,结果表明,该类进气道在采用电磁散射减缩方案时,RCS较全金属模型而言,均有不同程度的降低,其中采用在前唇口、上下唇口、前输出轴、动力舱粘贴吸波材料缩减方案的减缩效果是最佳的,可以获得8dB左右的RCS减缩效果。另外,垂直极化方式下采用减缩方案的减缩效果要比水平极化方式效果好。 展开更多

关键词 直升机 进气道 电磁散射 减缩 实验研究 雷达散射截面 隐身技术

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梁的钢-混凝土结合段研究 被引量：2

9

作者 李伟 《城市道桥与防洪》 2011年第3期133-134,166,共2页

该文论述了一种新型的结合段构造,重点阐述了其设计思路及实施方法,为今后类似结构的设计提供技术支持。

关键词 桥梁 钢-混凝土结合段 隔舱 变高度加劲肋

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光缆耐压穿舱结构模型试验 被引量：1

10

作者 吕岩松 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第5期84-88,共5页

针对光纤光栅在线监测系统对光缆穿过深潜器耐压壳体的新需求,提出以电缆杯形管节作为光缆的耐压穿舱结构,并以电缆杯形管节的封装工艺对光缆耐压穿舱结构进行封装。对光缆耐压穿舱结构的耐压试验和监测系统的联调试验表明,杯形管节作... 针对光纤光栅在线监测系统对光缆穿过深潜器耐压壳体的新需求,提出以电缆杯形管节作为光缆的耐压穿舱结构,并以电缆杯形管节的封装工艺对光缆耐压穿舱结构进行封装。对光缆耐压穿舱结构的耐压试验和监测系统的联调试验表明,杯形管节作为光缆的耐压穿舱结构,可以保证结构水密性。光缆经过杯形管节的封装后,其光纤的光损耗低,可以保证监测系统的正常运行。通过试验还得到一些有用的结论,对监测系统的正确使用有指导意义。 展开更多

关键词 杯形管节 光缆 穿舱 模型 试验研究

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大型舱段校正机构设计与仿真分析 被引量：2

11

作者 王清运 刘勇 +2 位作者 徐志刚 王军义 杨圣落 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第11期25-31,共7页

大型舱段在卧式对接状态下,受自身载荷作用会发生圆度超差及变形量超差的问题,会使舱段在对接过程中出现协调困难。为了解决这些问题,提出了一种环形校正机构来校正端口的变形量及对接时的圆度。通过ANSYS Workbench软件对舱段端口的圆... 大型舱段在卧式对接状态下,受自身载荷作用会发生圆度超差及变形量超差的问题,会使舱段在对接过程中出现协调困难。为了解决这些问题,提出了一种环形校正机构来校正端口的变形量及对接时的圆度。通过ANSYS Workbench软件对舱段端口的圆度超差进行有限元仿真分析,用来确定理想圆度下校形力的大小。同时针对变形量超差的问题,设计了多目标优化的模型来控制和优化校形时端口的变形量,并提供校形力的参考值。结果表明:通过对校形力的优化设计,该校正机构通过施加一定的校形力,能够满足对接面端口的变形量要求及圆度要求,对舱段对接的实现有着重要的意义。 展开更多

关键词 大型舱段 校正机构 有限元仿真分析 多H标优化

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基于适航符合性的翼身融合布局客机客舱布置设计 被引量：7

12

作者 潘立军 吴大卫 +4 位作者 谭兆光 张怡哲 柴啸 袁昌盛 陈迎春 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期60-68,共9页

基于适航符合性,结合结构空间限制,从过道宽度、最大并排座椅数、应急出口布置、应急撤离、乘务员座椅布置、洗手间和厨房布置等方面,对某翼身融合布局客机方案的客舱布置开展设计,得到了382座典型两舱布置方案,该方案具有2对机头A型出... 基于适航符合性,结合结构空间限制,从过道宽度、最大并排座椅数、应急出口布置、应急撤离、乘务员座椅布置、洗手间和厨房布置等方面,对某翼身融合布局客机方案的客舱布置开展设计,得到了382座典型两舱布置方案,该方案具有2对机头A型出口和4个机腹A型出口,4条纵向通道和5条横向通道。该布局可以满足适航标准对过道宽度、最大并排座椅数、应急出口类型、应急出口均布性、应急出口通路、乘务员数量、乘务员视界等相关要求。通过与座级相当的常规客机对比,该布局纵向和垂向空间舒适性较高,公务舱座椅排距约多出58%,靠近舱室壁板的乘客头部空间约多出4%~18%;但横向空间舒适性稍差。通过应急撤离仿真系统分析,该布局满足"90s应急撤离"要求。 展开更多

关键词 客舱布置 适航符合性 翼身融合 客机 客舱剖面设计

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基于力反馈半封闭舱段内腔打磨过切识别研究 被引量：1

13

作者 陈晓卫 宜亚丽 +3 位作者 程阳洋 陈一凡 全芳 金贺荣 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第11期71-76,共6页

针对半封闭舱段内腔机器人打磨减重易发生型腔边界加强筋过切问题,提出了一种基于力反馈的铣削过切在线识别方法,采用六维力传感器实时监测铣削力变化,通过设定特征阈值识别过切,为解决当前存在的特征阈值难以选定、识别精度较低问题,... 针对半封闭舱段内腔机器人打磨减重易发生型腔边界加强筋过切问题,提出了一种基于力反馈的铣削过切在线识别方法,采用六维力传感器实时监测铣削力变化,通过设定特征阈值识别过切,为解决当前存在的特征阈值难以选定、识别精度较低问题,引入卡尔曼滤波算法对数据进行实时处理,预测铣削力变化趋势。结合半封闭舱段内部结构特征,搭建试验平台进行试验验证。研究结果表明,在相同铣削参数下,卡尔曼滤波算法对过切识别精度提升效果显著,过切量减少了70%~80%,整体控制在0.2 mm以下,满足加工要求,可有效提高工件成品率。为解决半封闭舱段内腔机器人打磨减重过切问题提供技术参考。 展开更多

关键词 半封闭舱段 力反馈 过切识别 卡尔曼滤波

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矩形断面综合管廊线缆舱通风阻力系数数值仿真研究 被引量：5

14

作者 陈小峰 郭春 +1 位作者 郑鑫 张振华 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第6期953-959,共7页

为探究城市综合管廊通风阻力影响因素和计算方法,通过调研综合管廊通风系统设计和交通隧道通风阻力的相关研究成果,得到综合管廊线缆舱单位长度通风阻力系数的计算公式。建立综合管廊线缆舱三维数值模型,利用ANSYS FLUENT软件并采用标... 为探究城市综合管廊通风阻力影响因素和计算方法,通过调研综合管廊通风系统设计和交通隧道通风阻力的相关研究成果,得到综合管廊线缆舱单位长度通风阻力系数的计算公式。建立综合管廊线缆舱三维数值模型,利用ANSYS FLUENT软件并采用标准双方程模型对通风障碍物比例约为15%的综合管廊线缆舱室内部支架、线缆和热效应对通风的阻力影响进行模拟。分析得到: 1)相较于内部无支架、线缆的综合管廊线缆舱,有支架、线缆时对通风阻力影响极大;2)随着通风风速的增大,综合管廊线缆舱通风阻力逐渐增大,而通风阻力系数减小,且逐渐趋于稳定;3)进口空气温度、线缆发热及舱内温度产生的热效应对通风的阻力效应有一定的影响,且随着进风温度增大,通风阻力和通风阻力系数逐渐降低。 展开更多

关键词 综合管廊 矩形断面 线缆舱 通风阻力系数 障碍物比例 数值模拟

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翼身融合布局非圆截面客舱结构特性分析 被引量：1

15

作者 田玉艳 袁昌盛 李永泽 《科学技术与工程》 2011年第9期2034-2037,2042,共5页

研究了翼身融合布局特有的非圆截面客舱结构的受力特性,并与传统圆截面客舱结构的受力特性进行对比。对翼身融合布局非圆截面客舱结构的改进方案进行了初步研究,提出了两种改进方法,即采用圆弧形过渡和使用"Y"型加强支柱的方... 研究了翼身融合布局特有的非圆截面客舱结构的受力特性,并与传统圆截面客舱结构的受力特性进行对比。对翼身融合布局非圆截面客舱结构的改进方案进行了初步研究,提出了两种改进方法,即采用圆弧形过渡和使用"Y"型加强支柱的方法。在翼身融合布局非圆截面客舱结构设计时,结合这两种方法,可以充分提高非圆截面客舱的重量效率、空间利用率和经济性。 展开更多

关键词 翼身融合布局 非圆截面客舱 应力特性 应变特性

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综合管廊电缆舱断面形状对通风影响的研究 被引量：5

16

作者 韦岩 谢安生 洪梦华 《施工技术》 CAS 2018年第A04期1436-1439,共4页

采用Fluent数值模拟的方法对综合管廊电缆舱通风散热进行研究,通过比较在相同的截面面积不同断面形状下的散热效果,得到当通风量相同时,其平均风速基本相同,但同一截面上的风速大小差别明显,高度越大,上部区域风速越小;距送风口的距离越... 采用Fluent数值模拟的方法对综合管廊电缆舱通风散热进行研究,通过比较在相同的截面面积不同断面形状下的散热效果,得到当通风量相同时,其平均风速基本相同,但同一截面上的风速大小差别明显,高度越大,上部区域风速越小;距送风口的距离越大,截面平均温度也就越高,通风散热的效果也就越弱,因此要进行通风分区;管廊的高度较大时上部区域散热较差,高度较小时不利于电缆间区域的散热,合理的确定管廊的宽度和高度更有利于电缆舱的散热。 展开更多

关键词 综合管廊 电缆舱 断面形状 通风 数值模拟

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综合管廊电力舱长距离通风分区关键技术研究 被引量：2

17

作者 李鑫宇 赵光辉 许淑惠 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2023年第12期1630-1635,共6页

为探究长距离综合管廊电力舱内通风关键技术,选取北京某综合管廊电力舱和燃气舱进行试验测试和数值模拟研究。研究得到:电力舱通风中沿程存在较大漏风,漏风主要发生在逃生口和分支管廊处,单个逃生口的漏风量约为5.6%,单个分支管廊的漏... 为探究长距离综合管廊电力舱内通风关键技术,选取北京某综合管廊电力舱和燃气舱进行试验测试和数值模拟研究。研究得到:电力舱通风中沿程存在较大漏风,漏风主要发生在逃生口和分支管廊处,单个逃生口的漏风量约为5.6%,单个分支管廊的漏风量约为8.4%;电力舱长距离通风分区通风时断面风速应保持在0.1 m/s以上,若通风分区较长或分支管廊较多时应每200 m加设风量为总风量30%的射流风机一台;通风长度600 m及以下可采用自然进、机械排的通风方式,600 m以上应采用机械进、机械排的通风方式;管廊的阻力主要是进口段和防火门处产生的阻力,进口段阻力为165~200 Pa,防火门处阻力约为35 Pa;长距离通风时也应考虑沿程阻力,沿程阻力系数约为0.68。 展开更多

关键词 综合管廊 燃气舱 电力舱 通风分区 断面风速 测试 数值模拟

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前舱物对低速大质量平头弹侵彻金属薄板的影响 被引量：3

18

作者 刘雨佳 侯海量 +2 位作者 李茂 金键 戴文喜 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期121-128,共8页

为了研究前舱物对低速大质量平头弹侵彻金属薄靶的影响,根据前舱物的力学特性,将前舱物等效为轻质泡沫铝材料,建立了含前舱物的平头弹结构有限元分析模型,开展了不同工况下带前舱物平头弹侵彻金属薄板的数值模拟计算,分析了带前舱物平... 为了研究前舱物对低速大质量平头弹侵彻金属薄靶的影响,根据前舱物的力学特性,将前舱物等效为轻质泡沫铝材料,建立了含前舱物的平头弹结构有限元分析模型,开展了不同工况下带前舱物平头弹侵彻金属薄板的数值模拟计算,分析了带前舱物平头弹侵彻金属薄板的过程,对比了带前舱物平头弹和不计前舱物平头弹在不同工况下剩余速度的差异。数值计算结果表明:带前舱物平头弹与不计前舱物平头弹的侵彻过程存在明显差异,但靶板破坏模式相同;前舱物等效材料的屈服强度对平头弹侵彻性能的影响很小,可以忽略不计;前舱物有助于提高平头弹侵彻金属薄板的能力,但提升幅度有限。在实际工程应用中,可以忽略前舱物对平头弹侵彻金属薄板的影响。 展开更多

关键词 前舱物 平头弹 金属薄靶 变截面刚度弹体模型

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客机机身剖面外形的优化设计

19

作者 王佳杰 邓峰 余雄庆 《机械设计与制造工程》 2014年第1期20-23,共4页

机身剖面外形设计是客机总体设计的一个重要方面。在分析机身剖面类型和设计流程的基础上,研究了客机机身剖面的参数化设计方法。根据客舱段的主要控制参数,利用优化方法对机身剖面外形参数进行优化设计,开发了快速生成最优客舱剖面外... 机身剖面外形设计是客机总体设计的一个重要方面。在分析机身剖面类型和设计流程的基础上,研究了客机机身剖面的参数化设计方法。根据客舱段的主要控制参数,利用优化方法对机身剖面外形参数进行优化设计,开发了快速生成最优客舱剖面外形的计算程序,为客舱设计提供了一个工具,应用这一设计工具进行客舱剖面外形设计,可以有效缩短设计时间。 展开更多

关键词 客机 机身 客舱 剖面形状 参数化设计 优化

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大断面多舱节段预制拼装综合管廊工程实践与优化 被引量：6

20

作者 祁峰 《城市道桥与防洪》 2020年第8期314-318,333,M0029,M0030,共8页

在目前综合管廊工程中典型的预制拼装技术体系中,节段预制拼装技术是我国综合管廊建设中较早采用的技术体系,具有技术成熟、单舱案例多的特点,但在大断面多舱综合管廊工程中少有应用。依托辽宁省某大断面多舱节段预制拼装综合管廊工程实... 在目前综合管廊工程中典型的预制拼装技术体系中,节段预制拼装技术是我国综合管廊建设中较早采用的技术体系,具有技术成熟、单舱案例多的特点,但在大断面多舱综合管廊工程中少有应用。依托辽宁省某大断面多舱节段预制拼装综合管廊工程实例,介绍了节段预制构件、预留预埋、连接构造等设计方案及主要施工工艺;为降低造价、缩短工期,分析总结了在该工程中采取的总体设计优化、预制构件优化、接缝优化、预应力筋优化、防水设计优化等主要关键技术方案及对策,为其他类似节段预制拼装综合管廊工程提供借鉴。 展开更多

关键词 大断面 多舱 节段 预制 管廊

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