摘要：为实现船/车与桥梁/路堤等基础设施间碰撞防护装置的耐久性、吸能提升与轻量化,提出一种超高性能混凝土(UHPC)-蜂窝复合结构。结合显式动力学仿真与试验,研究蜂窝实体等效模拟方法,开展10 kJ能级落锤试验,揭示该结构在刚性支撑下的局部冲击特性,确定结构几何参数与冲击特性间的关联性,运用遗传算法进行局部冲击抗性优化。研究结果表明:所采用的实体等效法兼具高精度与高效率;冲击中UHPC呈大挠度屈曲,蜂窝呈压缩、压剪混合与面内变形耦合模式,组件吸能存在时序依赖性并随空间呈正态分布;UHPC厚度主导初始峰值力,蜂窝强度主导最大峰值力和撞深;采用较小UHPC厚度与较高蜂窝强度能使峰值力与撞深更低。对于所设计结构,优化后最大峰值力下降8.32%,撞击深度减小23.51%。

摘要：采用理想刚-塑性模型结合芯材压剪屈服准则表征蜂窝夹芯结构压痕深度解析模型;利用有限元仿真分析面芯匹配系数(面板拉伸强度与芯材压剪强度的比值)对塑性压痕行为的影响;进而以局部抗性提升为目标,开展夹芯结构面芯几何参数优化设计,形成抗性强化设计原则。研究结果表明:引入芯材压剪屈服应力状态的压痕深度解析模型具有较高的预测精度;当芯材强度较低时,压痕深度随芯材强度变化更为敏感,当芯材强度较高时,压痕深度随面板强度变化更为敏感;与原有设备舱底板相比,优化后蜂窝夹芯设备舱底板侵彻深度下降10.10%,比吸能提升6.47%;采用合理的面芯匹配可获得更高的压痕抗性和比吸能。

摘要：将自主可控的合成双射流激励器集成于常规布局飞行器中,进行了三轴无舵面控制飞行试验,验证了分布式合成双射流对飞行器巡航时的无舵面姿态调控能力.对合成双射流激励器进行改进,设计了分布式三轴姿态控制合成双射流激励器,滚转环量控制激励器分别安装于两侧机翼翼尖处后缘,射流出口靠近压力面;偏航反向合成双射流控制激励器分别安装于靠近两侧机翼翼尖20%弦长处,上、下沿展向均匀布置;俯仰环量控制激励器安装于V尾下的平尾后缘,射流出口靠近压力面.针对巡航速度为30 m/s的飞行器,进行了三轴姿态控制飞行试验,结果表明:分布式合成双射流实现了飞行器巡航时的三轴无舵面姿态操控;横航向控制存在耦合,滚转环量控制激励器实现了飞行器的双向滚转操控,能产生的最大滚转角速度达16.87°/s,偏航反向合成双射流控制激励器实现了飞行器的双向偏航操控,能产生的最大偏航角速度达9.09°/s;俯仰环量控制激励器实现了飞行器的纵向控制,能产生的最大俯仰角速度达7.68°/s.

摘要：飞机在起降和大机动过程中,襟翼偏角过大会导致襟翼上方出现流动分离,从而使舵面效率降低甚至失效。为有效解决舵效问题,提出了一种基于合成双射流的襟翼舵效增强技术,针对无缝襟翼,探究了合成双射流不同控制参数对升力、舵效的影响规律。研究结果表明:合成双射流能在襟翼表面形成周期性涡结构,增强边界层底部低速流体与主流的动量交换,提高边界层抗逆压梯度的能力;襟翼处合成双射流可有效提高升力、增强舵效;当合成双射流无量纲驱动频率为3.89、动量系数为3.01×10–3时,舵效增强效果最好。此外,还设计、制作了合成双射流激励器与机翼一体化模型,并开展了飞行试验,可实现的滚转角速度达15.69(°)/s,验证了合成双射流增强舵效的可行性和有效性。