摘要：针对模块化可重构机翼结构的优化设计问题,以沿展向分布的3个翼段模块为研究对象,研究了不同翼展方案机翼的载荷相关性,通过在优化迭代过程中自动调整设计空间,解决了模块化可重构机翼优化设计时复杂的变量-约束耦合影响问题,建立了适用于模块化可重构机翼结构的分步补偿优化方法。以某无人机模块化可重构机翼结构优化设计问题为例,建立了优化模型,并分别采用所提分步补偿优化方法和传统单方案优化方法进行了优化设计。结果表明:所提方法能够稳定收敛,与单方案优化结果相比较,所提方法以较小的重量代价满足了3种重构方案的所有设计要求,且优化结果具有较好的工程实用性。

摘要：作为飞机结构的主承力构件,加筋壁板结构的强度校核一直是设计人员重点关注的问题之一。为降低该项工作的复杂性和重复性,在国产CAE软件平台HAJIF基础上,研发了金属加筋壁板结构强度校核软件,实现了强度校核工作的流程化和自动化。软件采用统一分层架构思想,依次研发了独立的前端界面、强度计算、工作应力提取、结果后处理等核心模块,并与HAJIF软件的前后置有机融合,实现模块之间的统一调度。验证算例表明,该软件能够满足飞机加筋壁板典型分析情况校核要求,符合强度校核流程和使用习惯,明显提高了强度设计与分析人员的工作效率。

摘要：由于具有高比强度和高比模量的显著优势,复合材料结构日益成为大型航空航天装备轻量化设计的首选材料之一。但在设计与分析过程中,复合材料的强度校核会涉及到大量复杂的公式和运算量,严重降低装备结构的设计效率和研发周期。为提高复合材料强度校核的工作效率,基于国产自主CAE平台HAJIF,研发了适用于复杂工程装备的复合材料结构强度校核模块。该模块紧密围绕复合材料结构分析与校核,提供了层合板、夹层板结构的刚度、强度、稳定性分析流程。各个流程与HAJIF平台的前后置有机融合,从而实现有限元模型、分析结果和强度校核结果的一体化显示。以某型无人机复合材料机翼结构为验证对象,分析结果表明,研发的强度校核模块能够满足复合材料强度校核的基本流程和功能,可实现大型复合材料结构的快速强度校核,明显提高了复合材料结构的校核效率。

摘要：关于控制器优化设计问题,常规的PID参数整定方法大多只适用于满足经验公式条件的对象,整定目标往往针对某一特定指标。为了兼顾系统的多个性能指标,提出了一种多指标约束下的PID参数优化整定方法:将动态性能指标作为优化目标,系统极点位置作为约束条件,采用Matlab仿真计算求解,并阐述了利用COM组件技术实现VB与Matlab混合编程的关键步骤,将其应用到PID多指标优化设计中完成了程序实现,并以实例进行了仿真计算,仿真结果证明了所提方法的有效性以及程序的实用性。

摘要：飞机机身和机翼结构多采用中长加筋板,中长加筋板在轴压载荷作用下的破坏载荷一直是工程中研究的热点;目前中长加筋板破坏载荷计算多采用Johnson-Euler方程,涉及到蒙皮有效宽度计算。对国内外常用的有效宽度计算方法进行分析,说明其产生的根源,并通过机身加筋板试验结果对其适应性进行验证。结果表明:对于薄蒙皮铆接Z型机身加筋板破坏载荷计算,本文介绍的有效宽度计算方法都能使计算误差控制在10%,可为飞机设计人员对轴压加筋板设计提供帮助。

摘要：目前飞机设计中主要采用工程方法计算加筋壁板的承载能力。本文介绍并评述了分段处理法、Johnson法和极限载荷法三种常用的工程方法,为了探讨哪种方法能更加满足工程需要,采用这三种方法对某型飞机中央翼加筋壁板及其试验件分别进行计算,表明其中极限载荷法的计算结果偏于安全,与试验结果吻合较好,并采用此法确定了中央翼加筋壁板的承载能力。最后采用极限载荷法进一步计算该型飞机机身11种构型加筋壁板轴压试验件,破坏载荷计算值与试验结果相当吻合,从而证实了极限载荷法是一种计算轴压加筋壁板承载能力更准确、实用的工程方法。

摘要：为实现复合材料层合板的快速设计,从工程适用性角度出发,提出了面向铺层厚度/铺层顺序的快速设计流程。首先,基于满应变设计方法对复合材料分层厚度进行优化设计,得到各分层的厚度比例。然后,采用相对差商法实现分层厚度的圆整,各分层在圆整之后为单层厚度的整倍数。最后,基于工程材料数据库对铺层顺序进行设计。利用某无人机复合材料机翼对本文提出的设计流程进行了验证,结果表明,机翼减重6.7%,最大变形下降了3.3%,层合板的设计效率明显获得了提升。

摘要：通用飞机机身防火墙结构用于隔离发动机舱与驾驶舱,当结构发生变形时,必须保证防火墙结构不与发动机等重要组件发生空间干涉。为满足防火墙结构苛刻的设计要求,以某筒形机身结构为研究对象,通过分析增压工况下结构的整体刚度/强度特性,确定防火墙结构的变形特性,并在不满足结构刚度约束的条件下,对防火墙结构进行了尺寸及布局设计。结果表明,相对初始构型而言,尺寸设计无法满足刚度约束和重量要求,而采用辐射状筋条布局形式可大幅度地减小变形。

摘要：利用卡拉胶在外界热载荷的刺激下具有凝胶-溶胶转变特性,与聚丙烯酰胺共混制备得到卡拉胶-聚丙烯酰胺双层网络水凝胶。通过粘接性能测试实验,发现卡拉胶-聚丙烯酰胺双层网络水凝胶与本体粘接时,在初始低温时粘接能高达400 J·m^(-2)、高温脱粘时粘接能下降为50 J·m^(-2)、低温再粘接后粘接能增至280 J·m^(-2),实现了水凝胶的热可逆强韧粘接。随着卡拉胶质量比的增加,卡拉胶-聚丙烯酰胺双层网络水凝胶力学、粘接性能相应升高。这一热可逆粘接方法不需要复杂的表面结构设计且粘接能高,在临床医用中极具价值。

摘要：为了保持竞争力,欧洲的飞机工业要求降低开发和使用成本,短期和长期分别降低20%和50%。为了实现这一目标,欧盟在框架计划下支持了一系列复合材料加筋结构后屈曲技术相关的研究项目。飞机复合材料加筋板具有较强的后屈曲承载能力,在飞机设计中可大幅提高结构的承载效率。本文介绍了欧盟在该领域的发展概况,从项目背景、目标、开展的工作、分析方法以及研究成果等方面阐述了欧盟在第五、第六和第七框架及其他项目下支持的复合材料加筋结构后屈曲设计分析技术相关研究项目,并分析了该领域技术的发展趋势及带来的启示。