中国航空科学基金(02C54007)
- 作品数：22 被引量：133H指数：8
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- 相关机构：沈阳航空航天大学沈阳航空工业学院沈阳发动机设计研究所更多>>
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- 热声激励下金属薄壁结构的随机疲劳寿命估算被引量：21
- 2013年
- 金属薄壁结构在热声载荷作用下会发生复杂的大挠度非线性响应,结构内部快速变化的复杂应力严重降低了结构的疲劳寿命。在结构热声激振非线性响应分析基础上,采用雨流循环计数法对应力响应时间历程进行疲劳循环计数,通过Morrow TFS,SWT平均应力模型将疲劳循环进行零均值等效处理,结合Miner线性损伤累积理论,计算结构的热声疲劳寿命。以2024-T3型铝合金薄板为研究对象,计算得到了屈曲前后四种温度条件有限带宽高斯白噪声载荷作用下的非线性动态响应,并估算了疲劳寿命。分析结果表明,屈曲前结构的疲劳寿命随着温度升高下降,屈曲后结构持续跳变时的疲劳寿命持续下降直至最低,结构进入间歇跳变区域后疲劳寿命上升,结构热声疲劳寿命与非线性响应特征具有特定的对应关系。
- 沙云东魏静高志军钟皓杰
- 关键词：薄壁结构热屈曲
- 声载荷作用下高温薄壁结构响应特性分析被引量：4
- 2010年
- 先进的航空航天器表面结构暴露在严酷的工作载荷环境中,包括复杂的机械力载荷、压力载荷、声载荷和热载荷等,航空航天器表面结构可简化为薄壁结构,在复合载荷作用下结构以非线性方式响应,呈现出复杂的响应特性。首先以热弹性力学、板壳理论及结构稳定性原理为基础,建立热及噪声载荷联合作用下薄壁板运动模态方程,讨论了薄壁结构跳变响应的机理,进而运用等价线性化方法求解模态方程,在此基础上分析了热及噪声载荷对薄壁结构屈曲的影响,进而探讨了热及噪声载荷作用下薄壁结构的非线性响应统计特性。计算了四边简支高温钛合金薄板在声载荷下四个关键点处的均方应变,为进一步开展薄壁结构声疲劳寿命估算和强度设计奠定了基础。
- 李纪永沙云东唐金张振
- 关键词：薄壁结构热屈曲
- 热声载荷作用下薄壁结构的非线性响应特性被引量：33
- 2013年
- 高速飞行器面临着严酷的高温强噪声环境。温度载荷不仅使结构产生热应力,还会改变材料的物性参数,这使得薄壁结构在宽频噪声激励下具有复杂的运动形式,表现出强非线性特性,严重影响了结构的疲劳寿命。针对热声载荷对结构非线性特性的影响,建立了热声载荷下的非线性大挠度偏微分控制方程,对偏微分方程使用Galerkin法得到了模态坐标下的常微分方程组。计算了四边简支矩形钛合金板在不同温度和声压级(SPL)组合下的动态响应,得到了典型的热声响应运动形式,包括屈曲前的线性随机振动、屈曲后的跳变运动和围绕一个平衡位置的随机振动。通过分析方程中的恢复力项和响应的功率谱密度(PSD)随着温度和SPL的变化规律,对热声响应的非线性特性进行了研究。研究结果表明,热载荷和声载荷对响应非线性特性的影响方式不同:热载荷改变结构刚度特性曲线的形状,以临界屈曲状态的刚度为参照,屈曲前降低结构刚度,屈曲后增加结构刚度;噪声载荷使得结构工作在刚度曲线的不同区域,以不受载荷时的结构刚度为对照,强噪声载荷引起的持续跳变使得结构工作在硬化区域,间歇跳变时结构工作在软化区域。
- 沙云东魏静高志军赵奉同鲍冬冬
- 关键词：薄壁结构热屈曲
- 多场载荷作用下导弹舵面响应数值计算与分析
- 2019年
- 针对导弹舵面在多物理场载荷作用下响应数值计算存在的困难和不准确性,通过将流场域离散化处理,与结构场有限单元节点耦合,再与声场边界元控制方程相互结合,推导出改进的耦合边界元/有限元(BEM/FEM)计算方法。通过此方法数值模拟导弹真实飞行环境,计算出了舵面危险点位置和不同飞行环境下舵面响应特性。结果表明,通过改进的耦合BEM/FEM计算方法,能够较准确地反应导弹在真实飞行环境下舵面响应特性,为导弹舵面可靠性设计提供了一种有效的数值计算方法。
- 沙云东胡增辉胡翼飞
- 航空发动机燃烧室噪声产生机理及其主要影响因素被引量：11
- 2008年
- 航空发动机功率强大且噪声源分布复杂,航空发动机噪声包括风扇、压气机噪声、涡轮和燃烧室噪声及喷气噪声。由于航空发动机燃烧室噪声的复杂性,国内外对燃烧室噪声的研究不多,所以对燃烧室噪声的分析和研究日显重要。要分析燃烧室噪声,就必须了解它产生的原因,为此对燃烧室噪声的产生机理及影响因素的详细阐述。
- 娄小宝沙云东苏春峰
- 关键词：航空发动机燃烧室噪声影响因素
- 基于局部应力应变场强法的结构声疲劳寿命估算被引量：1
- 2012年
- 针对带有缺口薄壁结构的声疲劳寿命估算问题,研究了基于局部应力应变场强的缺口结构随机疲劳寿命估算方法。该方法能同时考虑局部应力应变梯度和多轴应力应变对疲劳损伤的影响。以薄壁开孔柱壳结构为对象,在声激振响应分析基础上,计算出孔边局部位置处的应变场强谱,并估算出疲劳寿命。对比分析表明,该方法对带有缺口薄壁结构声疲劳寿命估算具有可行性。
- 沙云东唐金李纪永张振
- 关键词：声疲劳
- 热声载荷作用下复合材料薄板的非线性响应被引量：1
- 2013年
- 高温强噪声作用直接影响复合材料薄壁结构的动态特性,热载荷引起的热应力使结构发生热屈曲,强噪声载荷使结构具有复杂的振动响应形式。针对热声载荷作用下薄壁结构的非线性响应问题,以四边简支矩形复合材料薄壁板为研究对象,计算不同温度和声压级组合下的典型热声响应。通过功率谱密度随温度和声压级的变化,以及不同声压级下位移响应均方根值(RMS)的比较,对复合材料热声响应的非线性特性进行分析。结果表明:热声载荷作用下复合材料薄壁结构的非线性响应特性显著,可以从PSD图中看出屈曲前后的基频都有明显的变化,跳变前后结构刚度是先降低后升高,结构有硬化现象出现。
- 鲍冬冬沙云东魏静
- 关键词：薄壁结构屈曲
- 基于应力概率密度和功率谱密度法的随机声疲劳寿命预估方法研究被引量：28
- 2010年
- 针对航空发动机燃烧室火焰筒结构的声疲劳问题,研究了一种用于随机载荷下结构疲劳寿命预估的有效方法。首先,对薄壁结构在随机载荷作用下的Von Mises应力过程的概率分布作了研究,给出了应力峰值概率密度函数的表达式。基于Miner线性理论,提出了基于应力概率密度和功率谱密度法的随机声疲劳寿命预估方法,并建立了疲劳寿命预估模型。以某型航空发动机燃烧室火焰筒结构为例,在采用耦合的有限元和边界元方法计算出随机声疲劳应力基础上,应用所建立的模型进行了疲劳寿命估算,并对计算结果进行了宽带修正。结果表明,该方法对航空薄壁结构随机疲劳寿命分析具有实用性。
- 沙云东郭小鹏张军
- 关键词：声疲劳概率密度功率谱密度
- 基于局部应力应变场强法的薄壁缺口结构随机声疲劳寿命估算被引量：2
- 2010年
- 航空发动机火焰筒结构在随机声激励下的寿命估算属于典型的多轴疲劳问题。对航空薄壁结构随机声疲劳寿命估算的峰值概率密度法和功率谱密度法进行了探讨。在应力场强法的基础上,深入研究了一种用于薄壁缺口结构随机疲劳寿命估算的有效方法——局部应力应变场强法,该方法能同时考虑缺口局部应力梯度和应变梯度对疲劳损伤的影响。以薄壁缺口结构作为研究对象,结合声疲劳问题分析的一般方法,对局部应力应变场强法在声疲劳寿命估算中的运用进行了研究。
- 唐金沙云东郭小鹏
- 关键词：声疲劳功率谱密度
- 航空薄壁结构在噪声载荷作用下振动响应研究被引量：2
- 2006年
- 研究薄壁结构在声载荷激励下的随机振动响应问题是进行结构声疲劳估算和设计的基础。从此问题出发,综述了国内外在结构声疲劳方面的研究情况,并对有关模态分析法、数值积分法、统计能量分析(SEA)法及有限元素法等研究方法进行了总结和评价,得到了各方法在计算薄壁结构受声激励时振动响应的各自应用范围。同时也指出了薄壁结构在声载荷作用下振动响应研究所面临的困难。
- 苏志敏沙云东屈伸
- 关键词：薄壁结构噪声载荷声疲劳
