摘要：热塑性复合材料具有易加工成型和可回收等特性,应用前景广阔。精确的材料本构模型结合有限元分析与设计,可以缩短材料应用的研发周期、降低产品的设计成本。本文先后介绍了热压成型复合材料考虑黏性的本构模型,3D打印复合材料考虑黏性的本构模型,编织复合材料考虑黏性的本构模型,短纤维复合材料的本构模型;并展望了纤维增强热塑性树脂基复合材料后续的研究方向。

摘要：为了使起重机箱梁结构轻量化,以竹子为仿生对象对正轨箱梁横向肋进行了结构优化设计.通过研究竹子结构特征参数的自然分布特性与受力特性之间的关系,发现不同受力截面对应不同的等效节间距;考虑加劲肋间距对结构刚度和强度指标的影响,设定加劲肋极限间距,建立了正轨箱梁加劲肋变间距等稳定性优化策略,结合有限元弹性屈曲分析进行迭代优化,实现了加劲肋变间距等稳定性设计.研究表明:优化求解速率随偏差率增大而增大;仿生箱梁较传统箱梁加劲肋数量由15道减小为10道,两根主梁重量减轻136.12 kg;各截面屈曲抗失稳能力差异减小,同时满足强度和刚度设计要求.

摘要：为实现航空发动机在巡航过程中的实时监控及时发现N2参数的异常变化,提高飞行安全水平,提出一种航空发动机N2基线的建模算法,通过基线可进一步求得N2的偏差值,进而对航空发动机进行实时性能监视。依据设定的飞行数据筛选原则和预处理方法建立模型样本,设计以高斯函数为隐含层激励函数和以线性函数为输出层激励函数的多输入单输出的RBF神经网络,通过Pearson相关性分析确定网络的输入节点,使用该网络得到预测N2基线。最后对预测偏差值和观测偏差值实施两配对非参数检验以验证网络精度,结果表明该方法是计算航空发动机巡航状态下N2基线的一种有效算法。

摘要：为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,基于等强度轮盘结构,对发动机轮盘进行参数化结构优化设计。运用理论分析方法与有限元软件ANSYS仿真相结合,计算轮盘径向/周向最大应力。然后以节点最大等效应力满足许用安全系数为约束条件,以体积最小为优化目标函数运用ANSYS一阶优化方法对初始轮盘进行结构优化。优化后的轮盘在保证满足强度设计的前提下,体积可减少27%,相应的也减轻了轮盘质量,提高了发动机的推质比。同时论文的研究方法可为发动机轮盘结构优化设计提供参考。

摘要：为了快速准确求解计算加劲箱梁腹板结构中局部矩形板的屈曲承载力,基于微分求积方法获取非均布载荷作用下矩形板的屈曲承载能力,对传统计算方法中的经验设计公式进行了修正。首先,推导了非均布载荷作用下简支矩形板无量纲屈曲控制微分方程的微分求积计算格式,经与文献解对比验证了微分求积数值解的精确性;其次,建立了包含非均布载荷系数与边长比的参数分析案例矩阵,并给出了传统计算方法解与数值解之间的相对误差值,找出相对误差较大的边长比参数区间;同时,通过离散系数分析评价了不同边长比对应屈曲失稳系数之间的离散程度,找出离散系数小时所对应的非均布载荷参数区间;最后,针对离散系数小时所对应的非均布载荷参数区间,选取边长比参数区间对应所有屈曲失稳系数中的最小值,拟合提出了非均布载荷系数与屈曲失稳系数最小值之间的修正计算方法,并将修正计算方法解、传统计算方法解与数值解进行对比分析验证。研究结果表明:提出的微分求积法数值分析模型求解精度高;以拉为主的非均布载荷系数,传统计算方法解与数值解之间相对误差区间为[-26.65%,-88.99%],不同边长比对应屈曲失稳载荷之间的离散系数区间为[0.18, 0.767]×10^(-3),拟合修正计算方法时可忽略边长比变化对屈曲失稳载荷的影响;修正计算方法解与数值解之间吻合度较好。

摘要：为了改善飞机结构修理技能实训教学设施,基于C++语言开发了飞机蒙皮裂纹修理补片制作平台,实现了补片尺寸、铆钉数目以及铆接孔位置的自动计算和定位,并在CATIA V5环境下,对修理后的蒙皮进行了有限元建模受力分析及验证。实验结果表明,修补后的飞机蒙皮强度满足要求,实验平台设计方案可行。

摘要：针对剪应力作用下局部矩形板,屈曲失稳系数的数值解、解析解编程繁琐的问题,以简支边界条件为例,从力学基本原理出发,系统研究局部矩形板有限元屈曲分析时,限制刚性位移的约束边界条件及等效节点载荷的施加方式;同时,给出能量变分法解析求解剪应力作用下矩形板屈曲失稳系数的方程式。通过对比分析解析解、有限元数值解和其他数值解表明,当解析解方程数N增加时,解析解与其他数值解逐步逼近;当解析解方程数N不变、边长比r增加时,解析解与其他数值解间相对误差逐步增大,有限元数值解与其他数值解间相对误差较小。

摘要：为了探究核心机驱动风扇级不同工作模式下转子叶尖流动结构和机理,对某核心机驱动风扇级转子流场进行了三维定常数值模拟,分析了单外涵模式和双外涵模式下工作点及近失速点转子叶尖流场结构特点,并研究了不同叶尖间隙对核心机驱动风扇级性能的影响。结果表明:单外涵模式与双外涵模式设计点叶尖泄漏涡起始位置不同;单外涵模式转子叶尖存在贯穿流道的正激波,双外涵模式该正激波消失;泄漏涡经过转子叶尖超声速区域会形成低速带;单外涵模式时泄漏涡经过正激波后发生扩散,并使正激波出现"缺口";转子叶尖间隙大小对核心机驱动风扇级两种工作模式下的流量、压比和等熵效率影响均较小,间隙增大到一定程度后稳定裕度下降剧烈。

摘要：根据GB/T 3811-2008《起重机设计规范》结构件疲劳强度校核方法,结合目前普遍使用的QD通用桥式起重机的设计图纸和制造工艺,运用疲劳许用应力法对QD通用桥式起重机主梁跨中截面,进行疲劳强度校核,发现校核结果不能满足疲劳强度设计要求。通过改善生产制造工艺来提高焊接箱梁残余应力分布均匀性,减小理论应力集中系数,提高结构疲劳强度许用应力值。同时,通过改进结构尺寸减小主梁弯曲应力来满足疲劳强度校核值。最后比较了两种方法的经济性与合理性,提出改善生产制造工艺比较适用于通用桥式起重机主梁的疲劳强度设计。

摘要：以煤矿装卸用35t门式起重机为研究对象,首先采用许用应力法和有限元方法对其结构进行校核分析,再利用有限元软件建立起重机结构优化的数学模型,得出轻量化设计结果。通过对优化前、后结果分析一致得出,基于许用应力法设计出的门式起重机,若采用一阶迭代优化方法进行优化,在轻量化方面具有较大改进前景。