摘要：针对曲线纤维变刚度复合材料层合板在高速列车壁板结构轻量化设计中的广阔应用前景,研究了弹性、黏弹性变刚度复合壁板在亚音速流场中的气动弹性稳定性问题.首先,基于Mindlin厚板理论和势流流动理论分别描述壁板结构变形和亚音速气动力,根据虚功原理和有限元法建立了曲线纤维变刚度复合材料弹性/黏弹性壁板的气动弹性稳定性分析模型,进而采用复模态理论求解复合材料变刚度壁板发散临界速度;在验证方法正确性和收敛性的基础上,研究了壁板关键参数等对复合变刚度壁板发散失稳特性的影响规律.研究结果表明:与直线纤维壁板相比,通过调整曲线纤维路径可以实现壁板的发散临界速度50%左右的提升,有效增强壁板气动弹性稳定性.

摘要：热塑性复合材料结构在高速流场中的颤振行为是可重复使用航天器设计中需要考虑的问题。基于Mindlin厚板理论和Von-Karman大变形理论描述热塑性复合壁板结构大变形,超音速气动力采用活塞气动理论。考虑温度引起的壁板面内热应力和热塑性材料力学性能的改变。根据虚功原理和有限元法推导建立了热塑性复合材料壁板的热颤振模型,进而采用V-g法和Newmark法分别从频域和时域求解热塑性壁板的热颤振特性。在验证方法正确性和收敛性的基础上,讨论了温度对热塑性复合壁板的颤振频域模态耦合特性、颤振时域极限环振荡特性。结果表明,考虑热塑性材料温变特性会进一步降低壁板的颤振动压,而且热塑性壁板极限环振荡下等效应力水平较低,没有达到材料屈服极限。

摘要：为提高重型运载火箭集中力扩散舱段的承载能力和集中力扩散性能,提出了变截面-等比布局多区域联合设计方法和建立了基于静力分析以及工程估算方法的优化模型,并据此开展集中力扩散舱段优化设计。建立了集中力扩散舱段参数化有限元模型,基于显式动力学方法开展了结构承载性能和集中力扩散性能分析。依据集中力扩散舱段结构形式和承载特点,提出了综合多区域变厚度蒙皮、变截面主梁和副梁/桁条等比非均匀布局的联合设计方法,实现了结构精细化设计。为综合提高结构承载性能和集中力扩散性能,建立了基于静力分析和工程估算方法的优化模型,并基于模拟退火法求解该优化模型,获得了减重效果明显的优化结构。对比结果表明,捆绑接头两侧副梁/桁条靠近捆绑接头密布、捆绑接头中间副梁远离捆绑接头密布、变截面主梁以及变厚度蒙皮设计有利于提高结构承载效率和集中力扩散性能,验证了提出的多区域联合设计方法和优化模型在设计集中力扩散舱段方面的有效性和优越性,证明了本文优化工作具有一定的工程应用价值。

摘要：固体火箭发动机装药设计过程中,较高的装填分数往往导致药柱的应力应变较大,结构完整性不易满足要求,为了解决这一问题,将参数化建模方法与遗传算法相结合,对车轮形药柱进行形状优化。采用***软件的二次开发工具PCL(Patran Command Language)建立车轮形药柱的参数化有限元分析模型,能够根据给定的几何参数自动建模计算并输出药柱的最大应变和装填分数,可以作为函数被遗传算法调用。对某装填分数较高的车轮形药柱进行了形状优化,在温度载荷作用下,得到了装填分数不小于初始设计且最大应变比初始设计小30%的药柱形状。结果表明,所提出的方法是可行和有效的,可方便地应用于各种固体火箭发动机装药设计。

摘要：锥柱形固体火箭发动机药柱的伞盘结构在低温载荷作用下易产生裂纹,是药柱设计关注的重点部位。为了对伞盘结构进行形状优化,采用有限元软件***的二次开发工具PCL(Patran Command Language),编制参数化建模程序,根据输入参数自动建模计算,并输出计算结果。将整数编码遗传算法与参数化建模方法相结合,以药柱装填分数最大为优化目标,考虑药柱伞盘的结构完整性约束,实现了伞盘结构的形状优化设计。优化实例表明,基于参数化建模的药柱形状优化设计方法是可行的,设计结果可为锥柱形药柱设计提供有益参考。

摘要：近年出现的曲线纤维变刚度层合板应用于高速列车壁板结构轻量化设计时,需要考虑变刚度壁板在亚音速流场中的气动弹性问题。基于Mindlin厚板理论和势流流动理论分别描述壁板结构变形和亚音速气动力,根据虚功原理和有限元法建立了曲线纤维变刚度复合材料壁板的颤振模型,进而采用复模态理论、Newmark法分别从频域、时域对复合变刚度壁板颤振方程进行求解。在验证方法正确性和收敛性的基础上,进行了曲线纤维铺设关键参数对复合变刚度壁板颤振特性的影响规律研究。结果表明,通过调整曲线纤维路径可以改变复合变刚度壁板的颤振临界速度,而且曲线纤维丝束角改变可增大复合壁板颤振的设计空间。

摘要：大柔性太阳能无人机在气动载荷的作用下产生较大的弹性变形,基于刚性或线弹性假设的结构模型已然不能满足这类飞机配平与飞行载荷分析的精度要求。基于co-rotational(CR)理论建立了大柔性飞机结构模型,并耦合片条气动力模型,提出了一种可以考虑几何非线性效应的大柔性飞机非线性配平及飞行载荷分析的方法。以类"太阳神"布局太阳能无人机为例,采用该方法对其不同有效载荷下的纵向配平及飞行载荷特性进行了较为深入的研究。研究结果表明:有效载荷较大时,采用线弹性假设的结构模型解得的配平误差可达50%以上,对翼尖位移的预测误差可达25%以上;该方法能够较合理地预测大柔性无人机的配平及飞行载荷特性,满足大柔性太阳能无人机结构设计对飞行载荷分析的工程精度要求。

摘要：文章介绍了作为纸机的过程控制(DCS)与全厂自动化系统平台的800xA系统方案在山西某厂新纸机项目上的应用。该方案通过软件功能以保证系统的实用性,并对系统的高端配置进行了精简优化,详细研究工程设计、实施中可以节约投资的细节,提高了DCS系统的的投资回报率。

摘要：建立合理可靠的土壤模型是返回舱着陆冲击仿真分析的关键问题。利用显式动力有限元软件LS-DYNA模拟了返回舱着陆冲击过程,并采用正交试验设计对土壤模型中主要材料参数对着陆冲击响应特性的影响显著性进行了分析。结果表明:土壤材料体积模量、屈服参数A2对最大加速度、冲击脉宽影响较大,土壤材料屈服参数A0、A1对最大加速度、冲击脉宽的影响较小,各参数的交互效应不显著。这些结论可为返回舱着陆冲击过程的相关试验和返回舱设计分析提供参考。

摘要：展收天线在展开后具有较低的面密度,天线结构在风载荷作用下的强度、刚度问题十分突出。文中采用ABAQUS大型商用有限元软件对某车载展收天线进行三维建模,并对天线结构进行静风载下的刚度、强度分析。然后,基于脉动风的基本理论和Davenport风压功率谱理论,在频域内对车载雷达天线结构迎风面施加风压功率谱,对车载天线结构进行了随机振动响应分析,得到天线在各工况下的应力变形云图。根据研究结果得出,天线结构在各工况下满足安全性能要求。