中国航空科学基金(20060953013)
- 作品数：10 被引量：30H指数：3
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- 相关机构：西北工业大学中国航空工业集团公司东华大学更多>>
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- 相关领域：航空宇航科学技术理学一般工业技术机械工程更多>>
- 数值模拟轴向冲击下直杆的动态响应被引量：2
- 2009年
- 使用数值方法模拟了弹性和弹塑性杆受到纵向冲击的全过程,通过计算分析了荷载大小不变,施加速率不同时直杆的动态响应及有无率相关情况下杆的响应。发现:对于弹性直杆,轴向冲击荷载大小不变,加载速率的改变对加载点位移和加速度影响较大,而对加载点的速度峰值影响不大,加载速率越大,加载点的位移越小,加速度越大;对于弹塑性杆,加载速率越大,加载点的位移和速度峰值越小,结构的吸能比却越大。另外,对于某些应变率敏感材料,材料的率相关性对冲击载荷下的动态响应的影响也是值得关注的。
- 孟卓孙秦
- 关键词：轴向冲击应变率
- 冰雹的数值模拟方法初探被引量：8
- 2009年
- 冰雹的撞击对于飞机的整个结构存在着巨大的威胁,偶尔的一次遭遇冰雹袭击也是对飞机结构性能的严峻考验。由于实验测试需要投入大量的人力财力,因此,建立冰雹的数学模型显得尤为重要。目前所建立的数值模型主要有三种:有限元(FE)模型,任意拉格朗日-欧拉(ALE)模型和光滑粒子流体动力学(SPH)模型。首先论证了这些数值模型与实验测试结果吻合的情况,接着模拟了冰雹撞击飞机发动机进气道的过程,最后通过对这三种冰雹模型的比较,得出了SPH模型是分析冰雹撞击飞机问题的最有效、最好的模型的结论。
- 孟卓孙秦
- 关键词：冰雹
- 复合材料尾翼结构的稳定性分析及补强设计被引量：1
- 2010年
- 基于MSC.MARC非线性有限元计算软件,针对复合材料垂尾结构进行了非线性稳定性计算。选用复合材料第1层和最后一层的应力绘制出应力随加载变化的曲线,该曲线不但能准确判断失稳临界点,而且还能形象地描述屈曲窝的形成过程。最后,依据蒙皮局部失稳后载荷的转移情况,综合考虑补强效果、结构增重及制造工艺等因素,选用在屈曲窝处布置纵向加强筋的补强方式进行稳定性补强。
- 梁珂孙秦申夏夏
- 关键词：复合材料补强
- 薄壁结构数值计算中的壳单元标定技术被引量：1
- 2012年
- 机身等薄壁结构冲击、坠撞的数值仿真中大量地采用壳单元进行计算,壳单元是一类高效的计算单元,在大型有限元数值模拟中,选择壳单元计算,可适度减少问题的分析规模,节约计算资源。针对壳单元计算中的网格尺度效应,本文提出了壳单元标定技术、介绍了该技术的实现过程,并通过数值算例验证了壳单元标定技术的有效性和可靠性。壳单元标定技术的实现为提高薄壁结构数值计算效率提供了有益的参考,为解决工程应用中有限元数值仿真的计算效率与精度的矛盾提出新的思路和方法。
- 孟卓孙秦
- 关键词：薄壁结构壳单元反演
- 结构非线性对基于CFD/CSD的气动弹性仿真的影响被引量：3
- 2009年
- 基于CFD/CSD的高精度气动弹性方法计算了某大柔度机翼的气动弹性问题,分析了结构非线性对计算精度的影响。基于CFD/CSD的气动弹性方法具有精度高的显著优点,因此很适合用于分析飞行器气动弹性问题,但庞大的计算量所带来的计算效率问题限制了该方法的应用。近年来,随着计算机计算能力的快速提高以及流体结构求解算法的发展,基于CFD/CSD的气动弹性计算方法得到了越来越广泛的应用。大柔度飞行器在飞行状态下结构变形很大,呈现出很强的结构非线性,此时必须考虑结构非线性对气动弹性计算结果的影响。文章对线性和非线性计算结果进行了比较,认为对于大柔度飞行器结构,考虑结构非线性对基于CFD/CSD气动弹性方法仿真精度的提高有着重要的意义。
- 陈召涛孙秦
- 关键词：气动弹性CFD/CSD有限元
- 大型飞机加筋壁板结构稳定性设计分析方法研究被引量：7
- 2009年
- 大型飞机机翼上壁板、翼梁腹板等可达上百平方米,开展其结构承载稳定性设计与精细分析工作,对于结构的承载安全性、寿命以及重量优化等具有重要工程意义。文中提出一套基于准三维参数化有限元分析建模、正交试验设计与非线性数值计算相结合的设计分析方法,可有效解决精细设计论证工作中的难点,并获得结构参数对结构承载稳定性的敏感性以及初步的优化设计方案。算例表明文中建模方法与非线性数值分析的必要性。
- 杨卫平孙秦
- 关键词：壁板结构正交试验设计非线性数值分析
- 飞机壁板结构稳定性分析被引量：6
- 2008年
- 应用非线性有限元计算技术研究了加筋壁板结构试验件在受压状态下的非线性变形及稳定性特性,所得到的结果与试验吻合。为真实模拟机翼中的加筋壁板结构在空气动力作用下的稳定性问题,又针对典型机翼模型进行了更为细致的非线性屈曲分析。最后,将两次模拟结果进行比较,给出了根据结构的加载响应曲线判断结构的屈曲类型、结构的屈曲临界点以及分析结构后屈曲承载能力的方法。
- 梁珂孙秦
- 关键词：非线性有限元非线性屈曲后屈曲
- 鸟体动力学本构模型参数反演的并行优化技术被引量：2
- 2012年
- 研究鸟体本构模型的动力学过程,是飞行器抗鸟撞,保证飞行安全的重要问题。由于鸟体模型参数难确定,为得到准确而合理的鸟体参数,在已知鸟体本构模型的前提下,采用并行优化技术对本构参数进行反演。将鸟撞平板的试验结果与数值仿真结果的相对误差平方和最小作为目标函数,将待反演的鸟体参数作为设计变量,在同一撞击速度范围内,将鸟撞不同靶板分为不同工况构造并行优化反演模型。把反演得到的鸟体参数代回到鸟撞平板仿真模型中检验,经与试验结果对比,效果较好,表明采用的并行优化技术是有效的、可靠的。并行优化反演技术的实现为更准确的获取鸟体参数提供了新的思路和方法,也为提高飞行器抗鸟撞设计研究提供有益参考。
- 孟卓孙秦
- 关键词：鸟撞参数反演鸟撞试验
- 圆柱筒轴向载荷下单元尺寸效应数值模拟
- 2010年
- 利用显式非线性有限元方法对薄壁圆柱筒轴向载荷下的动力学响应进行了研究,模拟了圆柱筒在轴向冲击作用下的动力屈曲变形及其发展过程。分析比较了不同单元尺度下冲击模型的数值计算解与理论解,揭示了在进行有限元模拟时存在的网格尺寸效应,为研究有限元网格尺寸与有限元求解精度的内在联系提供参考;为在保证数值解满足工程实际精度要求的前提下,确定合理的单元尺度,提高有限元分析效率进行了有益的探索。
- 孟卓孙秦
- 关键词：轴向冲击动态屈曲
- 几何非线性在机翼结构设计中的影响研究被引量：1
- 2010年
- 基于MARC2003非线性有限元计算软件,比较翼根短盒段、翼根长盒段以及整体机翼结构的非线性稳定性分析结果。通过上述比较发现工程上常用的方法,即以危险部位代替整体结构并以线性计算出的节点位移,作为非线性计算的边界条件进行非线性稳定性计算,将会带来较大的误差,因此不宜在稳定性设计中采用。随后,从机翼挠度变形和翼尖扭角两个方面出发,通过与线性分析相比较,阐明非线性行为随飞行过载演变的历程,从而得出结论,在过载系数小于2时非线性对挠度变形的影响不大,相比之下非线性对扭角的影响却尤为突出,因此在机翼扭转刚度设计以及气动弹性设计中必须考虑非线性的影响。
- 梁珂孙秦
- 关键词：非线性有限元挠度
