摘要：陶瓷材料点阵结构在力学、电磁、声学、热学等领域应用前景广阔。近年来发展起来对增材制造技术为复杂陶瓷材料点阵结构的获得提供了崭新的技术途径。本综述系统介绍对比了陶瓷材料点阵结构的常见增材制造工艺方法,包括立体光刻、数字光处理、双光子光刻、挤出成型、墨水直写、激光选区烧结等。此外,众多研究发现通过设计陶瓷材料点阵功能基元的结构和序构方式可以有效调控陶瓷材料点阵的物理特性,本综述首先归纳了基于力学设计等陶瓷材料点阵结构研究现状,接下来从超常规力学、电磁学、声学、传热、零膨胀、光学等多功能设计角度归纳了新型陶瓷材料点阵结构研究现状。最后,从点阵结构制造缺陷控制、超常力学行为设计、防生化结构设计、智能化结构设计以及结构功能一体化角度,分析了陶瓷材料点阵结构增材制造可能面临的机遇与挑战。

摘要：针对高超声速飞行器仪器舱设备安装板结构轻量化和提高静/动力学性能的设计需求,融合轻质点阵结构与传统加筋结构的优点,提出一种点阵-加筋板式结构方案并建立了拓扑优化设计方法。利用均匀化等效方法计算点阵结构的宏观等效力学性能,将其作为一种虚拟材料,建立实体材料-虚拟材料插值模型。以结构整体质量为约束,整体柔顺度最小为目标建立拓扑优化问题,实现点阵-加筋板式结构布局优化设计。以飞行器设备安装板为例,分别完成了传统加筋结构和点阵-加筋板式结构优化设计。力学性能分析表明,在相同质量条件下,点阵-加筋板式结构方案具有更好的力学性能,大过载下的最大变形降低11.17%,简谐激励下位移响应峰值降低73.81%。

摘要：针对复合材料结构的强度设计与分析方法问题,基于Tsai-Wu强度准则,该文提出了一种新型刚度退化模型,建立了一套层合/实体型复合材料结构渐进损伤分析的通用方法,并开发ABAQUS用户材料子程序用于层合型和实体型复合材料典型结构的渐进损伤数值仿真与试验验证,结果表明:该文提出的模型和算法,在保证层合型复合材料结构损伤分析能力和精度不低于已有方法基础上,对C/C实体型复合材料结构极限承载能力的数值模拟相对误差精度也达到20%量值水平。

摘要：为了研究扭杆等弹性元件对折叠翼运动性能的影响,基于典型折叠翼结构,通过数学模型和仿真模型分析了不同扭杆扭转刚度系数、剩余扭转角以及弹簧刚度系数下折叠翼的运动特性,得到了不同参数下的折叠翼展开时间、展开角度与角速度随时间的变化规律。结果表明:扭杆参数是决定其运动特性的主要参数,扭转刚度系数越大,展开时间越短,展开到位角速度越大;扭转刚度系数较大时,增大扭转刚度系数不会有效缩短展开时间,但会明显增加到位角速度响应;增加扭杆剩余反向扭转角和弹簧刚度系数,可有效降低锁定瞬间的角速度响应,但其进一步增加会使得折叠翼不能顺利展开与锁紧;合理设计相关参数能有效缩短折叠翼展开时间,降低到位角速度响应。

摘要：模具设计一直是钣金制造领域的研究热点,为了实现模具的快速设计,国内外学者进行了大量的研究。型材拉弯成形模具是决定型材拉弯零件成形质量的关键因素之一,通过采用数字化手段可实现型材拉弯成形模具设计的快速化和智能化,但当前的研究主要针对基于知识的模具设计,而对型材拉弯模具设计中如何应用模具设计知识的研究很少。为此,笔者在分析型材拉弯成形模具设计过程的基础上构建模具设计知识模型,建立了基于知识的型材拉弯模具数字化设计方法,解决了模具数字化设计的关键问题,并通过实例证明了该方法的有效性。

摘要：为满足高超声速飞行器舱内温度要求,提出了在舵轴热短路区域使用相变材料进行热耗散的方案。通过开展导热增强型相变材料温控试验,获得了不同试验方案对舵轴及周围金属壳体的降温效果。结果表明,导热增强型相变材料由于良好的导热性能,能够很好地发挥相变吸热能力,对降低舵轴热短路区域的局部高温具有显著效果;金属壳体内、外同时使用低温和中温相变装置,能够将舵轴周围金属壳体温度控制在允许工作温度范围内(150℃)。本研究可为飞行器舵轴温控设计提供指导。