飞机结构强度试验异常声源信号提取方法研究*

针对飞机结构强度试验环境复杂的特点,进行了飞机结构异常声源信号提取方法研究。采用经验模态分解方法进行声源降噪处理,通过Teager能量算子加短时过零率的双参数双门限法,进行带噪信号的端点检测,形成了一套飞机结构强度试验异常声源信号提取方法。通过提取复材板断裂和铆钉断裂等飞机真实结构的异常声源信号,对该方法进行了验证。结果表明,该方法能够在含背景噪声的信号中准确提取飞机结构异常声源信号,适用于飞机结构强度试验复杂环境中的异常声源信号提取。同时,为实现飞机结构异常声源快速定位和声源特征辨识奠定了技术基础。     

飞机结构强度试验中拉压垫加载技术研究

随着飞机结构中新结构、新材料的大量应用,飞机结构强度试验对无损检测、加载速率提出了很高的要求。传统加载方式如胶布带、卡板等难以满足试验要求,因此,提出了一种采用拉压垫进行结构强度试验加载的方法。首先根据双向加载的要求对拉压垫结构进行了针对性设计,然后研究了拉压垫的材料选择、拉压垫制作和粘贴工艺规程的制定、拉压垫疲劳老化性能,并采用拉压垫加载技术进行了试验验证和实际应用。实际应用结果证明:结构强度试验中,采用拉压垫加载技术能够准确、高效的完成多加载节点拉压双向载荷的施加,便于结构的无损检测,能够显著的缩短试验准备周期,加快试验加载速率。     

结构强度试验中真空吸盘技术研究与应用

在航空结构强度试验中通常采用的试验方法有胶布带、拉压垫及卡板加载方式。对于有些结构和试验要求有特殊性的项目,应用传统加载方式难以满足试验要求或存在较大试验实施风险。对比现有的试验加载方式特点和新的试验要求之间的矛盾,提出了一种应用真空吸盘进行结构强度试验加载的方法。对真空吸盘的工作原理进行分析、对多种吸盘进行在典型航空结构件上的静力性能测试,总结真空吸盘试验加载的特点。介绍了真空吸盘加载技术的研究及其在EC175/Z15平尾疲劳试验中的应用。对真空吸盘加载技术的系统构成、设计和试验实施过程中的相关问题进行了分析。应用实践证明真空吸盘加载技术具有安装实施方便、可靠、高效、安全,且具有无损检测便利性。     

水陆两栖飞机结构强度试验中的水载荷模拟方法

水陆两栖飞机结构强度试验中需要合理地模拟机身船体结构所受的水载荷。围绕水载荷特点和加载要求,建立了曲面加载垫力学模型,着重分析了曲面加载接触面载荷分布情况,结果显示:当加载面曲率较大或者加载过程中结构变形较大时需要选用弹性变形适应能力较强的材料制作加载垫,且需要对加载垫进行曲面修形处理。根据分析结果设计了弹性体夹层式水载荷加载方法,并通过有限元分析和试验的方法验证了力学模型和加载方法的可行性。     

一类基于最小二乘法的声发射源组合定位算法

介绍了声发射源时差定位方法的基本原理及其常用的声发射源定位方法.针对声发射源三维定位常规算法中初始值的选取影响算法收敛速度和定位精度的问题,充分利用最小二乘算法的估计特性,改进定位算法,提出一类基于最小二乘法的Geiger优化迭代组合定位算法.数值仿真算例表明:该方法能有效解决迭代法的初始值问题,保证算法的收敛并且提高迭代算法的收敛速度.     

基于麦克风阵列的声源定位研究

基于麦克风阵列的声源定位是有效声源提取的前提和基础，其技术在多媒体通信中得到了广泛的应用．讨论了基于麦克风均匀线阵和均匀圆阵的声源定位方法，并进行了仿真，其结果表明这两种模型均能有效地提取出声源的位置．并给出了算法的硬件实现的原理框图。     

涡桨飞机舱段模型结构声辐射主动控制试验研究

舱内噪声水平是评价飞机舒适性的一个重要标准。以涡桨飞机舱段模型作为试验对象,针对舱内噪声窄带低频成分占主导的特点,开展了基于压电元件的壁板结构声辐射主动控制试验研究。介绍了滤波-X最小均方(FXLMS)控制算法的基本原理以及控制系统次级通道的识别方法,通过搭建的实验平台,开展了通过次级力源进行舱段壁板结构声辐射的试验研究。实验结果表明,控制打开后壁板结构振幅得到大幅抑制,同时舱内噪声水平在激励频率处降低17 d B,证实了采用次级力源进行舱段结构声辐射控制方法的有效性。     

基于加权最小二乘法的多舰定位算法

针对双舰定位存在的定位态势要求高、定位精度低等,提出了基于加权最小二乘法的多舰定位算法.该算法的实质是基于多舰侦察设备的测向角度、位置信息,利用纯方位交叉定位原理,建立非线性观测方程;通过泰勒展开将非线性系统转化为线性系统;利用最小二乘原理并考虑测向精度的权重因素,提出了多舰的定位模型.仿真结果表明,定位结果与测向精度和初始态势有关.     

沙土的抗剪强度与干密度的曲线拟合

利用曲线拟合的最小二乘法原理，确定沙土在某垂直压力下的抗剪强度与干密度的关系，并绘制曲线图，从而避免了人工处理数据的任意性，减小了误差。     

基于到达时间差的平面声无源定位技术研究

时延估计的定位方法在现有的声源定位方法中精度相对较高,本文采用多个声音传感器和AVR单片机实现了区域内的声源定位,验证了算法的可行性和技术性能,能够比较精确的完成对于单声源的定位。     

飞机强度试验大曲率弧形曲面结构加载技术及其应用

飞机结构中,大曲率弧形曲面结构是一类重要的结构部件,如机翼前缘、缝翼、整流罩等.在飞机结构强度试验中,针对此类结构加载的研究较少,现有加载方式难以满足试验拉压双向载荷加载要求.因此,提出一种采用新型胶布带拉压垫—杠杆系统的加载技术,采用特殊设计的胶布带形式,适应大曲率弧形曲面结构特点,并通过仿真计算研究填充橡胶块厚度对载荷传递均匀性的影响,得到满足试验需求的合适厚度尺寸,从而实现大曲率弧形曲面结构双向加载.通过试验验证上述加载技术在加载精度、疲劳性能、抗拉强度及压载稳定性方面均满足要求,并成功应用于某型号襟缝翼疲劳试验中,结果表明该加载技术能够准备、高效地实现大曲率弧形曲面结构双向载荷的施加,缩短试验周期,加快试验进度.     

飞机结构强度试验中碳纤维增强树脂基复合材料无损检测技术

新型飞机大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,为确定CFRP结构强度试验后的最终损伤状态,必须制定相应的无损检测方案与损伤评定方法。针对强度试验后CFRP工件表面粘接物对检测效率的影响、变厚度弧形CFRP结构原位检测损伤识别以及CFRP结构冲击损伤定量基准波选取等关键技术,结合强度试验中无损检测的特点,采用现场检测典型信号分析的方法,提出了CFRP结构强度试验中的无损检测方案和损伤评定方法,最后通过实验验证了检测方案和评定方法的有效性。     

基于弹簧系统的飞机结构扣重技术

飞机强度验证试验中,为保证集中大质量结构扣重的准确性,提高卸压安全性,基于弹簧系统提出了一种新的飞机结构扣重技术。解决了作动器扣重方式卸压后扣重载荷消失以及反配重扣重方式摩擦力使扣重量值不够准确两项技术难点问题。通过验证试验对该扣重装置进行测试,结果表明:弹簧刚度数据与设计预期吻合良好;试验状态,载荷施加正常;卸压时刻,试验载荷和扣重载荷转换平稳;停机状态,扣重载荷施加准确。成功应用于某型飞机疲劳试验发动机假件扣重,实现了飞机集中大质量结构试验状态和停机状态的准确扣重,同时降低了卸压瞬间载荷冲击。     

工程检测中回弹法测强问题讨论

对工程检测中回弹法测强遇到的常见问题进行分析讨论,认为回弹法测强可作为判断结构是否需要处理的依据,不能评定混凝土强度等级,只能推定混凝土强度;砂浆面层偏厚时,回弹强度偏低,检测时应将浅层砂浆磨去;碳化对检测结果影响较大,检测时应注意假性碳化现象;泵送混凝土板检测应采用地方标准或采用其他方法。回弹测出的构件强度不够时应综合分析各种因素再做出判定。     

基于胶粘拔出法的桥梁结构混凝土强度测试

 在进行桥梁结构检测时,采用胶粘拔出法进行混凝土强度测试,不但可以避免破损检测法对结构造成的严重破损,还能够弥补常规非破损法,如回弹法等测试精度不高等缺点。为了便于实际操作,通过比对试验,将一种有机植筋胶作为胶粘拔出法的锚固胶,并设计出了一套可重复利用的钢质锚固件的拉拔系统。比较结果表明,该方法可取得较好效果。在对一批双向钢筋混凝土板的拔出力及其对应的混凝土立方体试块抗压强度进行统计研究分析的基础上,运用最小二乘法,绘制出胶粘拔出法的桥梁结构混凝土强度与拔出力的测强曲线,曲线相关性较好,且相对标准差较小。最后,运用测强曲线,对野外暴露试验站的2片预应力混凝土梁进行胶粘拔出法试验研究,计算值与试验值吻合较好,为胶粘拔出法在桥梁结构混凝土强度测试工程实践中的应用奠定了基础。     

基于有限元分析的飞机挡水板强度验证飞行试验方法

为防止过量溅水进入发动机进气道,ARJ21-700飞机通过在主起落架机轮间加装挡水板,以有效提升雨雪等复杂天气情况下的运营能力。针对挡水板强度验证飞行试验中存在的难点——如何准确选取应变传感器改装位置和合理设计试验点,首先通过分析机轮溅水机理,建立了溅水载荷模型;其次借助有限元分析手段确定了挡水板的应力分布并完成了强度校核;然后根据有限元分析结果完成了应变传感器改装位置选取和试验点设计;最后通过飞行试验完成强度验证。结果表明：挡水板的加装可有效改变溅水形态;有限元分析与飞行试验结果吻合良好,可为其它类似复杂不规则结构提供有益参考和借鉴;挡水板安全裕度足够,并且有较大的减重空间,须进一步优化设计。     

圆弧齿线圆柱齿轮接触疲劳强度的试验研究

本文通过八对圆弧齿线圆柱齿轮的运转接触疲劳试验,得到了45钢正火齿轮的接触疲劳极限应力框图,可供圆弧齿线圆柱齿轮传动的接触强度计算参考使用。试验结果表明,该齿轮的齿面承载能力要比斜齿轮高26％左右,其抗点蚀能力也较之为高,且点蚀形貌具有特殊的形状。     

基于声源定位的头部姿态检测系统研究与实现

研究了声源定位技术在鼾声检测上的应用,主要研究鼾声的声学特性、声源定位技术原理,并利用声源定位技术对人体打鼾时头部姿态进行识别.采用广义互相关函数法对多路声音采集系统采集到的鼾声信号进行延迟估计计算,根据得到的相对时延信息进行声音定位,结合定位信息和朝向信息推断出当前受试者打鼾时头部姿态.采用数据采集卡进行高速信号采集,使用虚拟仪器Labview进行信号处理和算法实现,实验中受试者以不同头部姿态在该系统监测下模拟打鼾,通过该系统检测头部姿态,综合判断正确率达到80%.