摘要：对***提出的"可转动翼肋"自适应机翼概念进行运动学研究,推导了驱动位移量和偏转变形量之间的对应关系。这种可变形翼肋可简化为由平面连杆机构组合而成的单自由度系统,能使机翼后缘柔性偏转的同时保持翼面光滑连续。提出了基于曲线逼近原理根据后缘中弧线偏转轨迹优化转轴点布局的翼肋机构设计方法。对悬臂梁型、圆弧型和反悬臂梁型3种偏转距离相等但偏转轨迹不同的柔性后缘进行了方案设计和分析,从翼肋机构的实现、承载能力以及气动特性3方面进行了建模计算和比较研究。结果表明,圆弧型是3种柔性后缘中最佳的设计方案;柔性后缘自适应机翼的设计分析方法是切实可行的,可根据实际需要设计出满足任意后缘偏转要求的自适应机翼。

摘要：以民机机身结构为研究对象,按照积木式研究方案的不同层级,即材料级、元件级、细节件级、子部件级、部件级、整机,阐述了民机机身结构适坠性试验及数值模拟方法;总结了世界范围内在子部件级(货舱地板下部机身框段)和部件级(机身框段)开展的适坠性研究,对比分析了机身框段结构坠撞破坏模式,阐述了机身框段适坠性设计方法;阐述了民机机身结构适坠性符合性验证及评估方法,展望了民机机身结构适坠性设计、验证及审定的未来发展方向。研究结果表明:材料失效和连接结构失效是民机机身坠撞过程中的主要失效模式,材料本构模型和连接结构失效模型对适坠性仿真分析有重要影响,需发展更为准确的材料本构模型及连接结构建模技术,提高其动态仿真成熟度;在机身结构中布置吸能结构可有效改善其适坠性能,需发展更加高效稳定的吸能结构设计及布置方案,以最大化提升机身结构适坠性能;细节件级和子部件级试验及仿真分析提供了评估失效模式、破坏机理和吸能能力的解决方案,需进一步发展高精度测试技术及有限元仿真分析技术,以有效支持部件级和整机适坠性设计、验证及适航审定;发展含不确定参数的适坠性优化设计方法及评估方法,以避免额外试验和后期结构更改;系统开展适坠性积木式试验,有效支持有限元模型验证及评估工作,发展经积木式方法验证的有限元仿真分析来表明适坠性符合性,以减少适坠性验证时间及成本,并指导适坠性试验设计及结构设计。

摘要：由于复合材料力学性能分散度较大、加工精度较低,复合材料薄壁吸能结构具有难以忽略的不确定性。为此,建立了考虑参数不确定性的复合材料薄壁吸能结构优化设计方法,旨在设计阶段识别参数的不确定性,并设计出具有最优吸能特性的薄壁吸能结构;首先,根据使用条件获取设计参数的范围,并利用中心组合实验设计确定设计参数的试验矩阵;然后,计算试验矩阵中每组设计参数吸能特性指标的平均值和标准差;接下来,分别确定不同复合材料薄壁结构设计参数组合与吸能特性指标的均值及标准差之间的响应面方程;最后,结合响应面方程和设计要求将其代入到优化后的数学表达式中,采用序列二次规划算法进行优化求解。以T700/3234复合材料薄壁圆管为研究对象,在规定特征尺寸范围内,分别对规定峰值载荷求比吸能最大,以及对规定峰值载荷求比吸能标准差最小问题,进行了优化求解,验证了所提方法的实用性。

摘要：介绍了飞机气动弹性安全性指标——颤振和舒适性指标——突风响应;探讨了飞机飞行品质的舒适性概念;结合飞机工程设计,提出了考虑气动弹性安全性和舒适性的飞机刚度设计方法,给出了一个大展弦比、后掠机翼的刚度设计。算例结果表明,在满足颤振包线的前提下,采用该设计方法使得机翼刚度水平提高了28%,突风响应加速度减小了12.5%,舒适度提高了14.88%。说明在满足颤振安全要求的前提下,通过考虑舒适性的突风响应迭代计算,可以降低飞机突风响应加速度,从而提高飞机的乘坐舒适度。

摘要：对后缘可无缝、连续柔性偏转的自适应机翼进行了二元气动特性和操纵反效特性分析。建立了带柔性后缘自适应机翼模型和带刚性偏转后缘的传统机翼模型,从升阻特性和力矩特性以及操纵效率对它们进行了比较研究。结果表明:在尾缘点偏转位移相同的情况下,柔性后缘偏转所产生升力更大,升阻比更高。但由于升力增量大以及压心后移量大,导致带柔性后缘机翼产生的附加低头力矩也很大。当考虑机翼的扭转刚度后,带柔性后缘机翼会产生较大的低头弹性扭转角,大大降低了操纵效率。相比之下,虽然后缘的刚性偏转使二元机翼增升较小,但产生的附加低头力矩也相对较小。当考虑机翼弹性后,带刚性后缘的传统机翼反效速压更大、操纵效率更高,总的升力增量反而更大。因此,应对后缘中弧线柔性偏转轨迹进行优化设计,或是通过前缘控制面配合偏转来提高带柔性后缘机翼的操纵效率和操纵反效速压。

摘要：组合仿真理论和方法研究的核心是仿真模型的可组合性.论文基于面向组合的M&S框架描述了语境与可组合性判定的关系,通过定义应用语境和模型语境,论证了可组合性问题的本质是在应用语境约束下判定仿真模型及其组合在模型语境中是否为真,进而基于应用语境对模型语境的接口剪裁和行为剪裁提出了模型组合在满足应用需求方面应具备的条件,构建了四个IO规范层次上可组合性的判定准则.判定准则的提出不仅清晰地描述了可组合性判定的研究层次和内容,而且有利于将语境显式地表达为仿真模型的元数据从而促进可组合性设计以及仿真模型成熟度的工程实践.

摘要：柔性自适应机翼技术采用了一种全新的材料/结构/功能一体化的设计思想,它是将传感单元、驱动单元、控制单元与机翼结构有机地结合,赋予机翼形状自适应等功能,从而改善飞机的飞行性能。本文根据DLR可变后缘自适应机翼概念,设计制造了这种自适应机翼的基本构件——柔性翼肋,分析了模型设计的关键参数,推导出了单输入驱动下柔性翼肋变形的运动学规律,并通过软件仿真和模型实验验证了柔性翼肋受控运动规律的正确性。

摘要：研究了并行子系统稳健优化设计方法在飞行器设计中的应用。分别采用并行子系统稳健优化设计、系统分析和并行子系统分析3种不同方法进行了计算,得出的稳健结果表明并行子系统稳健优化设计方法优于其它2种方法。该方法主要有3大改进:一是在MDO环境中,增加了不确定性的分析;二是允许系统层使用离散变量;三是在系统协调过程中,采用人工神经网络的响应面提供定量的近似信息。

摘要：为研究航空铆钉连接元件在动态加载下的失效模式,依托高速液压伺服材料试验机,通过特殊设计的实验夹具,进行了6类航空铆钉在不同加载速度和不同加载模式下的动态失效实验,获得了铆钉元件在纯拉伸加载、纯剪切加载、30°拉-剪耦合加载和60°拉-剪耦合加载状态下的失效实验数据。实验结果表明,铆钉元件的失效模式和失效载荷与加载速度、载荷的作用形式密切相关,并基于实验结果拟合得到铆钉元件的失效本构参数,获得了可表征铆钉在一般情形下失效的本构方程。

摘要：在航空座椅的取证试验中,乘员腰椎载荷峰值水平可体现航空座椅对乘员的保护效果,同时也是判断其是否通过适航取证试验的重要指标。本文建立含座椅坐姿乘员一维集中参数模型,以数值假人模型和机身框段垂直坠撞试验为对象,使用综合评价指标和遗传算法,完成模型的参数识别和模型有效性验证。而后,基于经验证的模型,开展地板加速度的加载峰值、加载时间和加载波形对乘员腰椎载荷影响研究,结果表明乘员腰椎载荷峰值与速度变化量整体上呈正相关,与加载波形无关。根据速度变化量的不同,乘员腰椎峰值对加载时间和加载峰值的敏感性不同。研究提出了一种快速评估乘员腰椎载荷的手段,形成了基于地板加速度的乘员腰椎载荷峰值响应包面,可为运输类民机的适坠性设计提供支持。