航空结构宽板铆接搭接件承载性能数值研究

为研究飞机蒙皮铆接搭接结构的力学特性,基于ANSYS软件建立宽板三排铆钉搭接件的三维有限元分析模型。考虑物面间的非线性接触、铆钉与板孔间的干涉配合、铆钉预紧力的影响,应用非线性有限元法对宽板铆接搭接件在恒定远端拉伸载荷作用下的承载性能进行计算。通过读取沿预设路径的位移分布数据,获得宽板搭接件产生的次弯曲和第三弯曲的变形趋势。从搭接板等效应力云图可以看出,靠近宽搭接板侧缘的沉头铆钉孔周围应力集中比较严重。计算每个铆钉的钉传载荷,获得宽板搭接件铆钉承载的分布规律。在调整铆钉预紧力和钉孔干涉配合量的情况下,给出三排铆钉载荷传递比的变化情况。针对宽板铆接搭接件的力学特性计算分析,可以为后续的搭接件结构多处损伤裂纹扩展和疲劳寿命研究奠定基础。     

含多处损伤宽板螺接搭接件疲劳寿命研究

对含多处损伤（Multiple Side Damage,MSD）宽板搭接件做了等幅疲劳试验和断口分析,得到搭接件的疲劳寿命和孔边MSD裂纹的形成特点、裂纹前沿形状及扩展历程。结果表明,搭接件的疲劳破坏具有一定的隐蔽性,其疲劳寿命的绝大部分消耗在螺栓头下裂纹扩展阶段,当孔间裂纹出现首次连通时,搭接件剩余寿命约为总寿命的0.7%~9.4%。基于有限元软件FRANC2D/L和裂纹扩展分析软件AFGROW,建立了考虑钉载、第二弯矩和孔间裂纹干涉等影响因素的含MSD宽板搭接件疲劳寿命计算模型,并对孔边多裂纹的扩展寿命进行了计算分析。计算结果与试验结果的对比表明,该文所建寿命计算模型具有一定的精度,能满足工程需要,计算结果和结论可作为该类结构损伤容限设计的参考依据。     

CMAS环境下PS-PVD 7YSZ涂层的抗热冲击性能及失效机制

采用等离子喷涂-物理气相沉积（PS-PVD）工艺制备柱状7YSZ热障涂层,同时在7YSZ涂层表面沉积CMAS熔盐,研究在1250 ℃高温下,CMAS对柱状PS-PVD 7YSZ涂层抗热冲击性能的影响。采用SEM、EDS、XRD等检测方法分析热障涂层微观结构、元素分布和物相组成。结果表明：沉积CMAS熔盐的7YSZ涂层在热循环240次发生层离剥落失效,而未沉积CAMS的涂层无明显剥落,其热循环寿命明显优于沉积CMAS熔盐的7YSZ涂层。在CMAS和循环热冲击的耦合作用下,PS-PVD 7YSZ涂层失效机制为：在热冲击过程中,CMAS熔盐渗入并填充7YSZ涂层,引起渗透区和未渗透区热膨胀系数不均衡,从而产生热不匹配应力;此外,热冲击过程中由于温度梯度的存在也会引起温度梯度热应力,在这两种热应力的耦合作用下,引起涂层内部横向裂纹的产生,并随着热冲击次数的增加,横向裂纹发生扩展,最终导致涂层出现层离剥落失效。     

粒子群优化算法及其在结构优化设计中的应用

介绍了粒子群优化算法的原理和实现方法,分析了该算法的主要参数对搜索方向的影响。将粒子群优化算 法与遗传算法在优化过程和搜索技术方面进行了对比。利用粒子群优化算法与遗传算法分别对测试函数和桁架结 构优化设计问题进行求解,将两种算法的计算结果进行了对比。计算结果表明在满足相同的计算精度的前提下,粒 子群优化算法的效率更高,利用粒子群优化算法可求解机翼结构优化设计问题,因此,粒子群算法是一种有效的优 化方法,适用于大型复杂结构优化设计。     

探讨腐植酸钾在泥浆中的作用

通过实验,阐述了腐植酸钾(代号KHm)中腐植酸(代号HA)含量及K~+含量不同对泥浆流变性、失水量、粘土的水化膨胀、岩屑水化分散、泥浆中固相颗粒粒度分布、ζ电位和抗温能力的影响,推荐了较合理的HA及K~+含量范围。本文还从机理上进行了一些初步探讨,并有现场应用实例。     

乘波外形导弹弹道特性分析与优化设计

采用试验设计和CFD方法,分析了钝化后乘波外形导弹的气动性能,建立了乘波外形导弹的空气动力响应面模型,详细分析了弹道初始条件和发动机推力对跳跃式弹道特性和飞行轨迹的影响.在弹道特性分析的基础上,建立了乘波外形导弹跳跃式弹道优化模型,运用多目标粒子群算法对跳跃式弹道进行了优化设计.结果表明,弹道特性和飞行轨迹主要受弹道初始条件的影响;根据设计人员对弹道性能指标的要求,采用多目标粒子群算法求取最优方案弹道的方法是可行的.     

大庆油田深部砂岩储气层钻井液损害及保护

大庆油田深部砂岩储气层岩性胶结致密,孔隙度为5％—10％,渗透率为0.01×10~(-3)—10×10~(-3)μm~2,粘土矿物绝对含量在5％—28％之间。在实验条件下,两性复合离子聚合物钻井液体系对该储层的渗透率损害程度为60％—95％。储层损害以钻井液滤液损害为主,固相损害极小甚至不存在,滤液损害又以水锁损害为主。减小储层渗透性损害的有效途径是:控制静液柱压差低于3MPa,选用优质降滤失剂,将高温高压滤失量控制在10mL以内,并将瞬时滤失量降到最小值。控制滤液性质,降低滤液表面张力,减小水锁损害,将是研究致密砂岩储气层损害的重点。     

液压舵机零区特性分析及其检查调整

液压舵机是飞机与直升机舵面操纵的关键执行元件,其零区特性的好坏影响伺服系统控制的静态误差的大小,在零区特性的影响因素中,除结构与材料的特性变化外,使用条件的变化直接影响舵机的流量压力特性及磨损程度。通过对舵机零区特性技术指标的自动测试与检查调整,可以保证液压舵机控制的精度与可靠性。     

RQL燃烧室湍流混合数值模拟研究

为了给航空发动机燃烧室的设计与优化提供数据支持,采用RNG(renormalization group)k-ε湍流模型对RQL燃烧室内混合流场进行了数值模拟,并用SIMPLE算法求解离散方程,得到的RQL燃烧室内混合流场模拟结果与实验数据相符。运用等效思想,通过对混合流场及近壁区流场温度分布的分析,讨论不同掺混喷嘴几何结构和射流通量对RQL燃烧室混合质量的影响。结果表明,不同的喷射角度和喷射速度,对RQL燃烧室混合质量的影响明显。     

直升机液压附件综合测试系统的关键技术应用研究

直升机液压附件综合测试系统的总体要求是提高可靠性,提高测试精度及综合化自动化水平。测试系统的液压管路系统通过油液污染控制与管理,可以保证可靠性和延长使用寿命。基于LabWindows/CVI的虚拟仪器技术和PLC技术的应用以及多线程数据采集技术、传感器技术的应用,可以提高综合测试系统的测试精度和自动化水平。