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国家自然科学基金(51075207): 作品数：16 被引量：82H指数：5; 相关作者：芦吉云王帮峰吴佳俊周春华刘俊兵更多>>; 相关机构：南京航空航天大学江南机电设计研究所中国人民解放军海军航空工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金江苏省博士后科研资助计划项目更多>>; 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术机械工程自动化与计算机技术更多>>

镍钛诺合金涡卷弹簧的力学建模与测试被引量：4: 2014年; 以非接触式形状记忆合金平面涡卷弹簧为例,研究了此类元件的作动原理,建立了镍钛形状记忆合金涡卷弹簧的力学模型。以普通平面涡卷弹簧的计算方式和形状记忆合金的相变方程本构模型为基础,建立了形状记忆合金涡卷弹簧的力学模型,获得了预紧扭力、激励温度、输出扭力和转角位置之间的关系表达式,并且通过两组测试验证了该力学模型和关系表达式。在对激励温度和扭力输出的关系测试中,模型计算值对测试值的确定系数为0.669,最小误差为2.4%,最大误差为215.9%;在对转角位移和扭力的关系测试中,计算值与测试值的确定系数为0.336,最小误差为48.9%,最大误差为350.0%。测试显示,力学模型的计算值与测试的数据具有类似的表征形式。; 吴佳俊王帮峰芦吉云顾莉莉

SMARC波纹型蒙皮驱动特性研究及神经网络建模: 2012年; 为满足变体机翼蒙皮连续光滑以及大变形要求,提出了一种可主动变形的SMARC波纹型蒙皮结构,并制备了两种蒙皮实验样件,在不同环境温度下,进行了拉伸与驱动实验。拉伸实验结果表明SMARC样件拉伸变形性能优于不含SMA丝样件,但SMARC材料受温度影响较大,温度升高,结构刚度减小;驱动实验中,初始位移线性增加,当激励电流超过3.4A时,复合材料基体受热软化,导致位移呈非线性变化趋势。最后在实验基础上建立了一个以电流强度为输入参量,驱动位移为输出参量的RBF神经网络模型,其逼近曲线较为准确和贴近实际驱动特性,最大预测相对误差<6%,为智能蒙皮的主动控制研究提供了一定的理论及实验依据。; 周春华王帮峰刘曌陈珩牟常伟; 关键词：人工神经网络

蜂窝结构柔性机翼蒙皮变形特性研究被引量：3: 2014年; 对一种蜂窝结构柔性蒙皮进行了研究,基于Y模型分析了蜂窝结构拉伸变形力学特性。通过MSC.Patran/Nastran有限元仿真获得拉伸变形时蜂窝胞壁应力及应变分布。制备了层合板复合材料蜂窝结构蒙皮试件,进行了拉伸实验。结果表明:蒙皮试件倾斜胞壁靠近三个胞壁粘接处最先受到破坏,脱层位置与仿真结论一致,验证了所建立仿真模型的有效性。; 翟宏州芦吉云梁晨; 关键词：蜂窝结构复合材料有限元仿真

飞行器变体机翼结构设计与仿真被引量：3: 2013年; 针对变体飞行器在低雷诺数下机动性能力不足并且稳定性差的问题,设计提出一种新型变体机翼构型。首先深入研究海鸥的骨骼结构与飞行中的气动外形配置,利用空气动力学对海鸥气动力参数进行估算,计算所得气动参数基本满足海鸥实际飞行要求。进而抽象简化海鸥翅膀骨骼羽毛结构,并改变关节角度适合变体机翼的四自由度机构,采用气动布局分析与设计软件对机构进行仿真,优化结果能实现海鸥飞行的各种姿态外形例如起飞\降落、巡航、俯冲的同时又有较高升阻比。表明大尺度的变体可以显著改变飞行器的升力、阻力和升阻比,能够使可变体飞行器自主适应多种环境和任务,因而在全飞行周期中比传统固定外形飞行器具有更优的性能。; 郝银凤王帮峰芦吉云陈珩; 关键词：变体机翼仿生设计空气动力学形态学

基于FBG非均匀反射谱特性的波纹型复合材料蒙皮渐进损伤监测被引量：1: 2014年; 提出利用布拉格光纤光栅(FBG)非均匀反射谱监测复合材料结构渐进损伤的方法。对波纹型复合材料蒙皮样件进行有限元分析,预测蒙皮在拉伸载荷下失效过程和对应临界失效载荷大小,据此重构FBG传感器的非均匀反射谱,获得铺层失效与传感器反射谱的对应关系,并为实验光谱记录提供参考。构建一种基于FBG非均匀反射谱监测波纹型复合材料蒙皮渐进损伤的监测系统,进行拉伸实验,实验结果表明系统实测光谱与重构的反射谱趋势相同,对应失效载荷与预测值最大误差为8.6%,证明了采用FBG传感器监测波纹型复合材料蒙皮渐进损伤的可行性。该方法通过实时监测预测失效范围内FBG非均匀反射谱的变化,简单易行,测量及传导光路实现全光纤化,无需破坏试件结构,即可实现对波纹型复合材料蒙皮渐进损伤程度及铺层失效次序精确、迅速的在线监测,研究结果为智能蒙皮动态监测领域提供新的思路和实验参考。; 张勇王帮峰芦吉云顾莉莉苏永刚; 关键词：光纤布拉格光栅光谱分析有限元分析

基于小波包特征提取及支持向量回归机的光纤布拉格光栅冲击定位系统被引量：19: 2012年; 以光纤布拉格光栅(FBG)为传感网络,构建了复合材料冲击载荷实时在线监测系统,研究了基于小波包特征提取及支持向量回归机的光纤-碳纤维复合材料结构冲击定位方法。针对同一冲击点,分析不同传感信号,获得了冲击响应信号小波包能量谱,分析结果表明小波包能量谱中特定阶数对冲击敏感。改变冲击点位置研究小波包能量谱与冲击位置之间的关系,提出将第6阶小波包能量值作为冲击定位的特征向量。采用支持向量回归机建立样本数据的回归模型,预测冲击载荷位置,并对支持向量机的相关调整参数进行了优化。实验表明,支持向量机的网络测试误差为4.81%。研究结果可为碳纤维复合材料(CFRP)层状结构的冲击性能评估提供可行的实验方法。; 芦吉云王帮峰梁大开; 关键词：光纤光栅传感器复合材料构件小波包能量谱支持向量回归机

一种拓扑优化方法在机翼可变后缘中的研究被引量：4: 2011年; 实现机翼在不同的飞行状态下的最优气动外形是自适应机翼的一项关键技术。针对传统铰链机构会使机翼表面产生不连续变化从而导致气流提早分离的问题,具有连续平滑变形和轻量化特点的柔性机构受到重视。根据机翼后缘在不同飞行状态下气动外形的要求,以目标形状与实际形状的距离为最小优化目标,对柔性机构进行了拓扑优化。在优化方法上,传统的拓扑优化方法因参数化对象为结构微元,不可避免的存在棋盘化等现象,本文中采用的拓扑优化方法以载荷路径为参数化对象,同时在约束中引入连接性要求,有效的避免了优化结果物理不可实现的情况。结合实例,运用Isight联合Patran、Nastran进行多学科仿真分析。结果表明:该柔性机构能够实现预期的形状变化。; 王婷王帮峰芦吉云周春华; 关键词：自适应机翼拓扑优化

一种形状记忆合金扭转驱动器的制备与测试被引量：8: 2014年; 研究了一种以镍钛（NiTi）形状记忆合金带材为基本驱动材料的平面涡卷式扭转驱动器。该驱动器利用NiTi合金的单程形状记忆效应与回复弹簧的相互作用，实现驱动器在高低温状态下正反两向的扭矩输出。分析了驱动器的基本结构形式和驱动原理，探讨了NiTi合金驱动部件的设计方法和基本制备工艺。设计制作了驱动器原理样机，并测试了驱动器的输入输出特性。测试结果表明，该驱动器在给定的高低温环境（10～60℃）下能够在正反两个方向连续稳定地输出扭矩，最大行程范围为0～175°，最大输出扭矩达到0．33N·m。实测结果证明了驱动器设计方案与制备工艺的可行性。; 吴佳俊王帮峰芦吉云张勇; 关键词：形状记忆合金驱动器

基于SMA的差动式变体机翼后缘驱动器研究被引量：6: 2015年; 以形状记忆合金卷簧为驱动源,设计了一种变体机翼后缘驱动器。驱动器由两个SMA卷簧通过差动方式提供正反扭矩,通过蜗轮蜗杆放大扭矩,产生较大的输出。建立了差动式SMA驱动器的理论模型,并给出推导过程,从理论上推导出该驱动器分别在空载和加载下的转角和最大输出扭矩的关系,制作了模型并进行空载和加载试验。通过实验测得驱动器在空载条件下最大转角为54°,加载条件下最大转角为53.7°,能承受的最大扭矩为0.646 N·m,验证了该驱动器的负载能力和实用性,达到了驱动机翼后缘大角度连续偏转的目的。; 刘俊兵王帮峰芦吉云胡玮; 关键词：形状记忆合金蜗轮蜗杆差动

Vision-based Estimation of Relative Pose in Autonomous Aerial Refueling被引量：18: 2011年; The lack of autonomous aerial refueling capabilities is one of the greatest limitations of unmanned aerial vehicles. This paper discusses the vision-based estimation of the relative pose of a tanker and unmanned aerial vehicle, which is a key issue in autonomous aerial refueling. The main task of this paper is to study the relative pose estimation for a tanker and unmanned aerial vehicle in the phase of commencing refueling and during refueling. The employed algorithm includes the initialization of the orientation parameters and an orthogonal iteration algorithm to estimate the optimal solution of rotation matrix and translation vector. In simulation experiments, because of the small variation in the rotation angle in aerial refueling, the method in which the initial rotation matrix is the identity matrix is found to be the most stable and accurate among methods. Finally, the paper discusses the effects of the number and configuration of feature points on the accuracy of the estimation results when using this method.; DING MengWEI LiWANG Bangfeng

国家自然科学基金(51075207)

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