全复合材料轻型飞艇吊舱的设计研究

从总体布局、材料选取、结构设计及载荷分析等方面详细阐述了全复合材料轻型飞艇吊舱的研制。飞艇吊舱是体积较大的外挂结构,从外挂受力特点出发,充分运用了复合材料夹层结构高刚度/质量比的特性,合理地进行结构设计布局,很好地解决了大尺度复合材料结构的刚度问题。通过有限元分析和静力试验对舱体结构进行静强度、刚度验证。计算及试验结果表明全复合材料轻型飞艇吊舱满足强度、刚度设计要求,结构质量比预定质量节省10%,从而可以增加有效任务载荷或减少浮囊体积。     

某机载雷达模拟吊舱结构设计

某机载雷达模拟吊舱是安装于某型歼击机机翼下的机载外挂设备,载机对吊舱的体积、重量、外形有严格的设计要求。由于其工作环境条件恶劣,所以给该机载雷达模拟吊舱结构设计带来较大的难度,文中从吊舱的结构布局、环境控制、舱体设计等方面介绍了该吊舱结构的设计和实现方法。     

复合材料电子吊舱结构与铺层设计研究及应用

电子吊舱作为机载外挂设备,不仅在刚强度设计、可靠性、透波、重量等方面有要求,而且在淋雨、砂尘、霉菌、盐雾等环境适应性方面也有较高的要求。文中通过吊舱结构设计、材料选型、铺层设计和工艺设计,保证其刚强度和功能性要求,以适应恶劣的工作环境,保障载机和吊舱内电子设备的安全,最终完成了复合材料电子吊舱的研制和飞行验证,可为其他吊舱设备的设计和工程应用提供指导。     

基于弹塑性理论的舱体连接件计算分析

航天飞行器采用弹性理论分析连接件强度,无法充分发挥材料性能,飞行器轻质化设计难度大。为了解决上述问题,文中采用站位等效载荷法和弹塑性理论,利用ABAQUS有限元计算软件,根据站位载荷条件,计算舱体等效载荷作用点和相应等效载荷,选取四分之一的两个对接舱体并对其施加约束条件,将相应载荷条件施加其中一个舱体前端面,另一舱体后端面固定,采用弹塑性理论对舱体连接件进行有限元计算分析,该方法可对相关飞行器设计提供借鉴。     

电子设备机载吊舱强度及模态分析

针对某型飞机设计了电子设备吊舱,运用有限元软件建立了吊舱的全尺寸有限元模型,在已知载荷下,应用PATRAN/NASTRA软件对吊舱强度进行了分析计算,并对吊舱振动特性进行了分析计算。结果表明,设计的吊舱结构布局合理,建模方法正确,吊舱结构传力合理,各部件强度、刚度满度要求,且不会发生共振。     

基于等效载荷法的舱体拓扑优化

为了实现高效快速的舱体拓扑优化设计,文中根据舱体站位得到的载荷条件,阐述了确定其等效载荷和作用点的计算方法,以及拓扑优化理论,利用Hypermesh软件,结合舱体拓扑优化算例,详细介绍了基于等效载荷法舱体拓扑优化设计的实现过程,该方法可对航天航空飞行器的结构轻质化设计提供借鉴。     

基于广义灰关联的舱体结构可靠性分析

在机载吊舱的虚拟设计中引入灰色系统理论。首先建立了灰色关联数学模型,基于邓氏灰色关联法的论述,展开对于广义关联法的分析,并讨论了两者之间对于机械产品可靠性评价的区别与联系。然后通过构建绝对灰关联模型,判定有关影响因素的影响情况;并通过相对灰关联模型,对各个评定指标进行变化速率的分析。从而最终实现了机载吊舱舱体框架的可靠性分析,为确定机载吊舱舱体框架最优结构提供了具体的理论依据。     

电子吊舱液冷系统指标匹配研究

对某电子吊舱液冷系统展开研究，提出一种液冷系统指标匹配设计流程及方法，依据循环系统流程设计、管网设置以及设备布局设计，完成供液流量、系统流阻和液体容积等指标分配。通过理论计算与CFD数值仿真相结合的方式对液冷系统指标进行匹配设计，并完成指标测试。结果表明，电子吊舱液冷指标匹配设计方法具有较好的通用性，可有效完成电子吊舱的液冷系统指标分配、计算及测试，可为同类液冷系统设计提供参考。     

机载光电吊舱橡胶减振器的设计与应用

为了保护光电吊舱的内部光学载荷,减小振动对机载光电吊舱成像质量和稳定精度的影响,设计了一种用于载荷内框架安装的橡胶减振器。依据橡胶减振原理,对橡胶减振器进行了形状设计和参数计算。所设计的超薄型橡胶减振器,安装后仅使吊舱内部光学载荷相对内框架距离比安装前增大1mm。试验结果表明:振动强度测试值(加速度均方根值)明显减小,垂直方向由23.1g降至10.0g,水平方向由11.4g降至4.8g,有效地减小了振动对光学载荷的影响。光电吊舱在实际挂飞时,成像质量良好,跟踪精度满足技术指标要求。     

受扭多槽矩型开口结构载荷分布与应力计算

多槽矩形开口结构是飞机上的一种特殊结构形式,在扭矩作用下的变形和应力分布状态复杂.文中推导了多槽矩型开口结构在扭转载荷下应力计算表达式,研究了其应力分布规律和特点.不需要借助有限元软件即可实现多槽型开口结构应力计算,在飞机设计初期可以加快飞机设计进程,提高计算效率;该文研究结果可用于飞机多舱体开口结构设计.     

某机载吊挂天线系统的结构设计与分析

机载吊挂天线具有结构紧凑、接口简单等特点,在机载雷达领域应用较为广泛.在结构设计时应兼顾体积、重量、强度等多方面因素,需要进行全面细致的考虑.文中以某机载吊挂天线为例,针对天线使用的环境要求,简单介绍了该天线系统的结构特点,重点介绍了天线系统的结构组成、热设计及载荷分析等,可为同类天线系统的结构设计提供参考.     

一种机载雷达新型结构设计模式的研究与应用

依据机载雷达结构设计技术特点,探索了一种基于拓扑设计与3D 打印技术的新型机载雷达结构设计模式。针对承载支架(某机载雷达关键结构)的结构设计,对该新型设计模式进行了详细的分析论证,主要包括结构设计要求、拓扑设计流程、力学仿真校核、3D 打印和试验验证等。通过该设计模式的成功应用,承载支架在保证其力学性能的同时,实现了减重35% 的指标要求。该研究可为机载雷达复杂结构和轻量化设计提供设计参考。     

鱼雷气舱结构可靠性优化设计

本文将现代设计方法中的可靠性设计理论与最优化技术结合起来，提出了鱼雷气舱结构的可靠性优化设计方法，按照气舱结构的设计要求和工作条件，选定设计变量，建立了目标函数和约束条件的数学模型，并给出了气舱结构可靠性优化设计实例。结果表明：可靠性优化设计方法比传统的安全系数方法具有能进一步减轻结构重量的优点，是一种比较有效的设计方法．     

500m口径球面射电望远镜进舱缆线连接机构的设计及其静力学分析

由于500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meters aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源舱与地面之间是柔性连接,其包含动力电缆和信号光缆在内的缆线进舱连接机构的设计较为困难。针对FAST馈源舱是由悬索支撑的特殊结构形式,对3种可能的缆线进舱连接机构的设计方案进行分析比较,并从静力学角度分析悬架于支撑索上的缆线质量对于支撑索张力和舱倾斜角所造成的不利影响。为求解舱-索系统的静力学和工作空间优化问题,从3种设计方案中选择进舱连接通道的支撑索悬链线方程进行分析和求解,建立悬链线参数与舱体静力平衡方程的关系。计算结果表明,3种缆线进舱连接机构的设计方案的不利影响均较小,从力学角度均具备可行性条件。     

A Spherical Gas Bearing for Airborne Application

A spherical gas bearing is analyzed and tested for an airborne application. The externally pressurized bearing supports an inertially stabilized 36-in aperture, infrared telescope. The bearing provides the isolation of rotary motion from the aircraft and also serves as a seal between the aircraft cabin and cavity condition at 50, 000 ft altitude. The accompanying temperature gradient of 135 F across the 16-in diameter bearing created special design and manufacturing considerations. Test data of static load under temperature and vacuum environment were taken in support of the analysis.     

某雷达天线的结构设计与振动条件分解

雷达天线结构设计中,天线中的模块均根据整机振动条件进行设计,造成模块振动条件与真实工作状态的振动条件差别较大,甚至出现单独试验时正常的模块在随天线一起试验时发生损毁的现象.文中论述了某机载雷达天线的结构设计方案,在结构设计中将天线振动条件进行分解,得到天线中各模块的振动响应条件,为各模块的结构设计提供设计依据.同时将天线结构与功能一体化设计,实现天线轻型化设计的同时增加了天线负载的刚度贡献.最后,通过力学仿真和热仿真验证了该设计方案的可行性并通过了试验验证.     

机载换热器设计

换热器是液冷系统的重要设备,在特种飞机上安装使用是一项新应用,其研制经验值得总结和提炼,以便为新型机载换热器优化设计和换热器设计规范的拟制提供参考。文中简要介绍了换热器的工作原理,从设备选型、主要技术参数的计算和要求、结构设计、表面处理等几个方面阐述了机载换热器设计技术和方法,指出了换热器研制生产的关键技术及解决途径。依据文中介绍的技术和方法设计的换热器实现了小批量生产,在某型多架特种飞机上得到应用,获得了良好的使用效果,验证了换热器设计技术和方法的正确性。相应的研制经验值得推广,以便更好地指导机载换热器的设计。     

大型空间充气舱蒙皮结构限制层承压能力研究

以大型空间充气舱蒙皮结构限制层为研究对象,建立充气舱蒙皮在承受内外压差作用载荷下的环向及轴向应力数学模型,利用Von Mises应力来表述充气舱蒙皮的二向应力状态,通过ABAQUS软件仿真分析蒙皮的受力状况并与理论值比较,从而验证理论推导的正确性,为充气舱蒙皮结构限制层各点受力分析提供了有效的理论依据。然后,对充气舱蒙皮进行承压能力分析,为充气舱蒙皮结构限制层的设计提供参考依据。最后,分别建立充气舱蒙皮双层结构限制层的层合板模型及摩擦接触模型,通过对比得出层合板建模更加有效。