某型燃料电池飞机气动布局方案对比

以某型四座电动飞机为平台,进行推进系统改装燃料电池的飞机气动布局方案设计,分别形成反应堆及储氢罐均内置、反应堆内置储氢罐外挂、反应堆及储氢罐均外挂三种气动布局方案。通过计算流体力学软件进行数值仿真,从升阻特性,纵向及横航向静稳定性等方面对三种方案进行了气动特性分析。分析结果表明,反应堆及储氢罐均内置方案升阻特性最优,反应堆内置储氢罐外挂、反应堆及储氢罐均外挂方案分别会引起巡航状态阻力系数0.004及0.007量级的增大;两种采用外挂气动布局的方案其横向静稳定性相对内置布局均有所提升,纵向及航向静稳定性变化较小。对比风洞试验结果证明了仿真结果的准确性。本研究在燃料电池飞机气动布局设计方面进行了有益探索,具备一定的工程参考价值。     

细长薄壁顶管顶进力分布特征——以拱北隧道为例

摘要：基于理论力学刚体平衡得到的顶管顶推力计算公式忽略了顶进过程中顶管自身变形对顶进力的影响,不适用于细长薄壁顶管顶进力的估算。细长薄壁钢管截面刚度小,顶管变形影响管-土接触范围的法向应力分布,进而影响顶管的侧摩阻力和顶进力。通过建立细长薄壁顶管顶进力估算的位移控制有限单元分析模型,得到考虑顶管形变、接触范围、接触面侧摩擦系数、接触面法向应力的顶进力拟合公式。并且得到不同条件下的顶进力与顶进距离的函数关系。基于位移控制有限单元分析模型的顶管顶进力估算精度高,在细长薄壁顶管顶进力估算过程中更有优势。     

Tencel纤维粘弹塑性的模型

在分析二元件、三元件、四元件和六元件粘弹性模型的基础上 ,以六元件模型为基础建立了 Tencel纤维的松弛曲线回归方程 ,验证了六元件及多元件模型与实测结果的一致性     

一种薄壁件铣削多点接触动力学模型建立方法

针对薄壁件侧铣颤振稳定性预测的问题,建立了一种新型多点接触动力学模型用于预测薄壁零件的侧铣稳定性。该方法考虑了刀具和工件动力学参数沿刀具轴向的变化,先在铣削系统坐标系各个方向单独建立动力学方程组,然后通过结构动力学方法将各点建立的模型变换为多点接触的铣削动力学模型,相比于之前的多点接触动力学模型更加简捷。基于该模型对一组工件的铣削颤振稳定性进行了预测,并与传统的单点动力学模型预测结果进行了对比,经过试验验证,结果表明该模型预测的极限切削深度较单点动力学模型更大且与实际值更为接近。     

圆管相贯加强环节点承载力与变形性能分析

根据薄壁钢管的相贯节点的特性,提出了在钢管内部设置加强环节点构造形式,建立了有限元模型;运用ANSYS非线性有限元分析法,分别计算了在主支管相交区内不同方式设置不同数量和大小的加强环节点的各项指标,分析了加强环节点的受力特征与破坏模式,探讨了不同类型的加强环节点的承载力和变形性能,计算结果表明,在不同荷载组合下对节点进行局部加强环的构造型式对于提高节点承载力和减小局部变形是非常有效的措施.最后提出了相关的设计建议取值,避免了部分单纯由构造确定加强环节点的盲目性.     

弹性边界功能梯度石墨烯增强薄壁圆柱壳的振动特性

基于一阶剪切变形理论、Halpin-Tsai微观力学模型和Rayleigh-Ritz法分析FG-GPLRC圆柱壳振动特性。为满足复杂的使役环境,引入人工弹簧技术,分析GPLs质量分数、分布模式和层数等参数对壳体结构振动特性的影响,探究弹性边界条件下周向波数、轴向半波数和固有频率之间的规律。研究结果表明,GPLs作为增强体可以显著提高基体的力学性能;分布模式对薄壁圆柱壳的固有频率有重要影响,GPL-X分布模式的固有频率最高;固有频率随层数的增加变化趋势减小。     

机器人电弧增材系统修复破损零件研究

用自主研发具有自动路径规划机器人电弧增材系统对报废发动机缸盖进行修复．扫描新缸盖和报废件,两电子模型差即为待修复模型;基于强度和修复便利性提出了修复生长和扫描方向,优化了工艺参数,检测了修复部分硬度和强度;使修复壁铅锤设置消除台阶效应,修复件和模型特征点建立坐标系,并对准两原点和扫描方向,自适应切片,成功修复了缺损形状较大缸盖．修复件的硬度达到母材的95.2%,强度均值为177 MPa,修复件内外侧平均误差不超过2 mm,满足缸盖的使用要求．     

机械/磁流变复合装夹系统实验教学平台及应用

为满足当前针对国内学生及留学生开设机械制造技术基础课程教学需要,提升高等教育制造类课程教学水平,建立了以航天薄壁件为对象的柔性夹具装夹系统教学实验平台。通过构建机械/磁流变复合夹具和柔性装夹评价软件系统,采用磁流变液优化配比、多原理磁流变夹具系统实验,最后以实验案例评价磁流变夹具动力学特性及验证装夹合理性。本航天薄壁件机械/磁流变复合装夹教学实验平台为推进中国制造2025和机械制造技术课程教学内容改革提供借鉴。     

飞机荷载引起隧道地表沉降数值模拟研究

为研究飞机起飞对隧道施工过程中地表沉降的影响,依托某机场隧道工程实例,利用MIDAS GTS NX软件进行数值模拟,分析了飞机荷载对单线隧道和双线隧道地表沉降的影响规律。研究结果表明,飞机由单线隧道左侧滑行至右侧时,地表沉降最大值由左侧移至中间偏右位置,且最大值不断增大。飞机滑行经过双线隧道工程上方时,地表沉降最大值由先行隧道上方逐渐转移至后行隧道上方;当飞机经过两隧道中间滑行至后行隧道拱肩上方时,地表沉降值最大且超过30 mm。单线隧道和双线隧道的最大沉降均位于拱顶位置处,向周围方向沉降值逐渐减小,因此,在施工过程中,除了应定时进行监测外,需重点关注拱顶处沉降情况,保证施工安全。     

飞机尾流的二维可视化仿真

根据合理假设把飞机尾流卷起后的物质运动模拟为一个无源对流扩散过程,该过程完全描述了尾流大气中各保守被动量(如水蒸汽、位温等)随时间的变化分布特性.利用二维直角坐标系下的有限差分方法对该方程进行求解,得到了尾流中保守被动参量随时间的演化关系,完成了对尾流的二维可视化仿真.