飞行器水载荷结构完整性数值模拟现状与展望-Part Ⅰ:水上迫降和水上漂浮 被引量：11

1

作者 童明波 陈吉昌 +4 位作者 李乐 肖天航 古彪 董登科 汪正中 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期118-152,共35页

现代飞行器面临水上迫降、水上漂浮、贮箱晃动和投汲水等复杂水载荷的结构完整性和乘员安全性分析问题日趋重要,随着科学技术的发展,数值模拟已经成为飞行器设计、分析和适航取证的重要手段。以固定翼飞机、水陆两栖飞机、直升机、火箭... 现代飞行器面临水上迫降、水上漂浮、贮箱晃动和投汲水等复杂水载荷的结构完整性和乘员安全性分析问题日趋重要,随着科学技术的发展,数值模拟已经成为飞行器设计、分析和适航取证的重要手段。以固定翼飞机、水陆两栖飞机、直升机、火箭和卫星等现代航空航天飞行器为对象,围绕适用于飞行器水载荷分析的数值模拟方法进行综述,根据外流(水上迫降和水上漂浮)和内流(贮箱晃动和投汲水)的不同将综述内容分为Part I和Part II两部分。Part I的主要工作为:首先,归纳水上迫降和水上漂浮的事故和试验,总结水气两相流和流固耦合算法的发展现状和优缺点;随后,结合工程实际,介绍飞行器水上迫降和水上漂浮的范畴、水载荷分析要点、适用的数值模拟方法和软件的国内外发展情况,其中,水上迫降的总结包括飞行参数、波浪水面和弹性体对迫降性能的影响研究,水上漂浮的总结涵盖了飞行器构型参数、破舱和波浪对漂浮性能的影响研究;最后,指出复杂风浪情况下水上迫降和漂浮的水气固三相耦合工程应用难点和解决途径,并探讨飞行器水载荷数值分析的技术挑战和未来的发展方向。 展开更多

关键词 水上迫降/着水 水上漂浮 贮箱晃动 投汲水 两相流界面 流固耦合

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2195铝锂合金火箭贮箱焊接接头强度分析

2

作者 马佳琳 张恒珲 +2 位作者 李磊 童明波 王芳丽 《机械制造与自动化》 2024年第1期66-72,77,共8页

为确定火箭贮箱搅拌摩擦焊(FSW)焊接接头疲劳寿命,完成对贮箱结构的疲劳分析,对2195铝锂合金母材标准试件与搅拌摩擦焊焊接接头标准试验件进行静力试验与常幅疲劳试验,得出母材与FSW焊接接头的拉伸强度等力学性能参数,同时绘制其S-N曲... 为确定火箭贮箱搅拌摩擦焊(FSW)焊接接头疲劳寿命,完成对贮箱结构的疲劳分析,对2195铝锂合金母材标准试件与搅拌摩擦焊焊接接头标准试验件进行静力试验与常幅疲劳试验,得出母材与FSW焊接接头的拉伸强度等力学性能参数,同时绘制其S-N曲线。在试验数据基础上,应用ABAQUS软件对贮箱进行静力分析,联合NCODE软件估算贮箱模型在给定工况载荷下的疲劳寿命。结果表明:应力最严重位置为筒段焊缝处,最先破坏位置发生在筒段横竖焊缝交接处。在疲劳寿命分析的基础上应用ABAQUS-FRANC3D软件联合仿真,在焊缝破坏位置处插入角裂纹,模拟三维裂纹扩展,当裂纹扩展为穿透裂纹时,计算终止。计算了三维表面裂纹的应力强度因子和裂纹扩展寿命,为贮箱损伤容限提供了评估思路。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 疲劳 裂纹扩展 疲劳试验

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基于动态嵌套网格技术的载荷出舱过程研究

3

作者 陈超群 张红英 +2 位作者 陈建平 童明波 曾建江 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第2期29-40,共12页

针对内装载荷在空中分离出舱过程中存在的安全性和姿态稳定性问题,文章采用动态嵌套网格结合罚函数的研究方法对载荷在考虑适配器碰撞下的出舱分离过程进行了数值模拟。相较于以往的研究,该方法将分离过程中的气动特性由离散的稳态计算... 针对内装载荷在空中分离出舱过程中存在的安全性和姿态稳定性问题,文章采用动态嵌套网格结合罚函数的研究方法对载荷在考虑适配器碰撞下的出舱分离过程进行了数值模拟。相较于以往的研究,该方法将分离过程中的气动特性由离散的稳态计算转变为连续的瞬态计算,将适配器碰撞由特征点法估算转变为节点-面法精细计算,实现了非定常流场与多体碰撞的耦合求解,拥有更好的保真性。文章首先通过与美国空军Arnolds工程发展中心风洞实验室的标模试验进行对比,验证了所采用的数值方法的准确性;随后建立了载荷出舱系统仿真模型并分析了标准工况下的出舱特性以及初始速度、初始攻角对载荷在牵引伞作用下出舱过程的影响。结果表明:标准工况下载荷能够安全平稳出舱;初始速度越低,分离过程越平稳,适配器受压缩程度越低,马赫数Ma=0.5时运载器与载荷的最小间距相较于Ma=0.8时增大了1 mm;初始攻角较大对分离时的安全性和稳定性有不利影响,攻角ɑ=15°时适配器摩擦力是ɑ=5°时的2.67倍。该方法适用于采用适配器作为安全保护措施的载荷出舱系统的数值模拟研究,所得结论可为研究载荷出舱系统分离过程提供一定参考。 展开更多

关键词 多体系统空中分离 动态嵌套网格 罚函数 计算流体力学 适配器 牵引伞

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基于CATIA CAA的桨毂与自动倾斜器参数化骨架模型与运动分析 被引量：3

4

作者 周进 徐传胜 +1 位作者 童明波 曾建江 《机械设计与制造工程》 2018年第5期38-43,共6页

桨毂与自动倾斜器是直升机操纵系统中最关键的部分,由于结构和运动复杂,在设计阶段需要设计人员重复建模及分析,效率较低。根据桨毂与自动倾斜器的结构特点和运动原理,对其自由度进行分析,建立了桨毂与自动倾斜器参数化骨架模型,并基于C... 桨毂与自动倾斜器是直升机操纵系统中最关键的部分,由于结构和运动复杂,在设计阶段需要设计人员重复建模及分析,效率较低。根据桨毂与自动倾斜器的结构特点和运动原理,对其自由度进行分析,建立了桨毂与自动倾斜器参数化骨架模型,并基于CATIA CAA技术开发了参数化模型快速生成、仿真运动分析程序。通过实例模型分析关键部位轴承的运动规律,验证了此方法的可行性和快速性,为桨毂与自动倾斜器的快速设计打下了基础。 展开更多

关键词 桨毂 自动倾斜器 参数化建模 骨架模型 运动分析 CATIA CAA

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变弯度柔性机翼与多段翼型气动特性对比研究

5

作者 李嘉仪 黄再兴 +2 位作者 张宪政 童明波 陈吉昌 《航空科学技术》 2022年第12期54-61,共8页

随着民机飞行性能要求的不断提高,机翼变体技术逐渐成为研究热点,在柔性变形翼设计与传统后缘襟翼优化方面研究成果逐渐增多,而对于两种机翼构型在不同飞行工况下的气动性能对比则研究较少。本文以标准NACA4418翼型为基础,分别建立柔性... 随着民机飞行性能要求的不断提高,机翼变体技术逐渐成为研究热点,在柔性变形翼设计与传统后缘襟翼优化方面研究成果逐渐增多,而对于两种机翼构型在不同飞行工况下的气动性能对比则研究较少。本文以标准NACA4418翼型为基础,分别建立柔性变后缘弯度机翼及二段翼二维模型,通过求解定常不可压Navier-Stokes方程,研究了在飞行参数及后缘偏转角相同的情况下两种翼型的升阻力特性,并分别讨论不同迎角、不同后缘弯度对两种翼型气动性能的影响。本文结果对民机变弯度机翼构型设计具有一定的工程参考意义。 展开更多

关键词 变弯度机翼 柔性翼 后缘襟翼 CFD仿真

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硬式飞艇氦气囊的非饱和形态研究

6

作者 唐旭 张红英 +2 位作者 陈建平 童明波 宋海洋 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2021年第2期20-29,共10页

硬式飞艇升空前其内置氦气囊充气比例(饱和度)小于100%,氦气囊是非饱和的。氦气囊的非饱和形态影响飞艇内置氦气囊的布局形式和重心位置。为了研究硬式飞艇氦气囊的非饱和形态变化规律,首先将采用控制体积法获得的氦气囊的饱和形态作为... 硬式飞艇升空前其内置氦气囊充气比例(饱和度)小于100%,氦气囊是非饱和的。氦气囊的非饱和形态影响飞艇内置氦气囊的布局形式和重心位置。为了研究硬式飞艇氦气囊的非饱和形态变化规律,首先将采用控制体积法获得的氦气囊的饱和形态作为初始状态,利用任意拉格朗日–欧拉方法模拟氦气囊的泄气过程,获得了气囊和流场之间的动态关系、不同饱和度的气囊形态及内压等主要参数。然后进行了地面氦气囊泄气试验,并将数值计算结果与试验结果进行了对比。结果表明,泄气初始阶段囊体的外形变化较小,气囊中上部维持饱和形态不变,气囊底部及其两侧形状最先变化;随着饱和度的降低,囊体底部被挤压的区域逐渐向上移动,囊内压力逐渐降低。该研究可为飞艇氦气囊设计及氦气囊的布局形式提供参考。 展开更多

关键词 内置氦气囊 泄气过程 非饱和形态 流固耦合 硬式飞艇

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长航时飞行器多元件随机失效模型与损伤评估

7

作者 白树伟 姜楠 +1 位作者 童明波 常文魁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期2667-2672,共6页

为评估飞机服役过程中出现的多元件损伤,根据元件疲劳特性建立了随机失效模型,基于元件失效寿命计算广布疲劳损伤平均行为,从而确定飞机检查修理时刻。通过五隔框机身段算例验证所提模型的有效性,研究模拟次数及概率分布模型对多元件损... 为评估飞机服役过程中出现的多元件损伤,根据元件疲劳特性建立了随机失效模型,基于元件失效寿命计算广布疲劳损伤平均行为,从而确定飞机检查修理时刻。通过五隔框机身段算例验证所提模型的有效性,研究模拟次数及概率分布模型对多元件损伤结构检修时间的影响。根据七隔框机身段疲劳试验结果进行多元件损伤评估,给出结构检查修理时刻。结果表明,评估结果与算例数据吻合良好,正态回归模型能够更好地模拟结构失效特性。 展开更多

关键词 广布疲劳损伤 多元件损伤 随机失效模型 机身框段

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基于多尺度方法的飞行器结构强度分析

8

作者 童明波 梁珩 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期16-23,共8页

建立了一套飞行器结构多尺度分析方法,能够较为高效、准确地分析飞行器结构的力学行为,确定危险区域以及研究损伤模式。采用层次多尺度法,分别建立了飞行器整体结构、局部舱段结构、单钉连接模型三种有限元模型,对飞行器结构进行分析。... 建立了一套飞行器结构多尺度分析方法,能够较为高效、准确地分析飞行器结构的力学行为,确定危险区域以及研究损伤模式。采用层次多尺度法,分别建立了飞行器整体结构、局部舱段结构、单钉连接模型三种有限元模型,对飞行器结构进行分析。建立了宏观变量与细观响应之间的信息传递和反馈。对三向正交碳/碳机织复合材料的宏观刚度和强度性能进行了预测,建立了宏观损伤起始包络线。采用协同多尺度法对单钉连接模型进行渐进损伤分析。研究表明该方法具有良好适用性,能够较为准确地分析结构的损伤模式,为飞行器结构设计提供参考。 展开更多

关键词 飞行器 复合材料 结构强度 多尺度

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碳纤维复合材料接头力学性能试验与仿真分析 被引量：14

9

作者 孙旋 童明波 +1 位作者 陈智 高彬 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2517-2527,共11页

采用试验和仿真分析的方法对T800/924复合材料接头在拉伸载荷作用下的力学性能进行研究。在电子万能试验机上进行了接头试验件的拉伸试验,记录试验中试验件的破坏过程,得到了最终失效载荷。采用非线性有限元法,基于ABAQUS软件平台,使用... 采用试验和仿真分析的方法对T800/924复合材料接头在拉伸载荷作用下的力学性能进行研究。在电子万能试验机上进行了接头试验件的拉伸试验,记录试验中试验件的破坏过程,得到了最终失效载荷。采用非线性有限元法,基于ABAQUS软件平台,使用内嵌的材料用户定义子程序(VUMAT),建立了该试验对应的有限元分析模型,得到接头的应变分布情况,并给出接头失效载荷的计算值。结果表明:计算预测接头的损伤部位与试验吻合,失效载荷计算值与试验值差值较小,证明了仿真分析方法的可行性。通过结果分析发现,孔边是应力集中的地方,破坏一般从孔边开始萌生,并且接头面外受载能力较弱,接头的失效模式一般是孔边面外拉脱。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 力学性能 VUMAT ABAQUS 失效模式

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模拟飞机梁结构连接件疲劳寿命分析 被引量：8

10

作者 郑捷 刘洋 童明波 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期188-193,共6页

分别采用试验和理论分析的方法对飞机梁结构连接件疲劳寿命进行预测。首先在雨流统计分析的基础上确定了标记载荷,试验结果表明:该种方法能定量地记录裂纹的起裂与扩展过程。然后建立了含有柔—柔接触与预紧力的飞机三维梁结构连接件的... 分别采用试验和理论分析的方法对飞机梁结构连接件疲劳寿命进行预测。首先在雨流统计分析的基础上确定了标记载荷,试验结果表明:该种方法能定量地记录裂纹的起裂与扩展过程。然后建立了含有柔—柔接触与预紧力的飞机三维梁结构连接件的有限元模型,有限元模型的计算结果与静力试验结果一致,误差在10%以内。最后分别采用基于有限元的局部应力应变法和数值计算方法,预测了试验件疲劳裂纹的形成寿命。对比分析了这两种方法发现:直接由局部应力应变法得出的裂纹形成寿命偏危险;而基于Femfat的计算可以得出直观的损伤云图和偏保守的裂纹形成寿命,且与试验结果相一致。 展开更多

关键词 标记载荷 预紧力模型 有限元分析 局部应力应变法 疲劳寿命

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楔形体入波浪水面数值模拟 被引量：8

11

作者 金禹彤 陈吉昌 +2 位作者 卢昱锦 肖天航 童明波 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期41-54,共14页

数值模拟分析楔形体入波浪水面流体力学现象和运动姿态变化历程,为水上飞机在波浪水面起降提供技术和理论支持。基于有限体积法求解非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和SSTk-ω湍流模型,结合整体动网格法的速度入口造波方法、阻... 数值模拟分析楔形体入波浪水面流体力学现象和运动姿态变化历程,为水上飞机在波浪水面起降提供技术和理论支持。基于有限体积法求解非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和SSTk-ω湍流模型,结合整体动网格法的速度入口造波方法、阻尼消波法和流体体积(VOF)液面捕捉技术构造数值波浪水池,耦合三/六自由度模型,实现楔形体入线性规则波和不规则波的数值模拟。在楔形体入静水面算例验证的基础上,详细研究二维楔形体在线性规则波波峰、波谷、平衡位置-上行速度和下行速度处入水过程的受力特性和运动姿态变化。结果表明:速度入口造波方法的波浪数值解与理论解析解较吻合,偏差为1%;在二维楔形体入规则波过程中,楔形体所受垂向力和垂向速度变化趋势相同,对横向位移影响较小,其数值变化少于0.01;在平衡位置入水过程中,模型的滚转角和横向速度变化明显,其数值变化约为波峰、波谷位置处的8倍和10倍。分析原因:平衡位置处波浪内流速度变化较快,模型所受波浪力冲量较大,且楔形体两侧斜边与波浪的相互作用力也参与到模型的运动中。数值模拟二维楔形体在线性不规则波5个随机时间点入水及三维楔形体在波峰、平衡位置-上行速度处入水过程,其变化规律及形成原因与入规则波相似。 展开更多

关键词 楔形体 有限体积法 整体动网格法 速度入口造波法 波浪水面

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波浪情况下民机水上迫降性能数值分析 被引量：1

12

作者 李勐 陈星伊 +2 位作者 陈吉昌 吴彬 童明波 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期28-43,共16页

为了研究波浪情况下民机水上迫降性能,选用计算流体力学的有限体积法求解非定常不可压缩RANS方程,基于VOF法、整体动网格法、斯托克斯五阶波浪模型和自适应网格技术,以空客A320-200为研究对象,按照适航规章相关要求与建议,构建了民机水... 为了研究波浪情况下民机水上迫降性能,选用计算流体力学的有限体积法求解非定常不可压缩RANS方程,基于VOF法、整体动网格法、斯托克斯五阶波浪模型和自适应网格技术,以空客A320-200为研究对象,按照适航规章相关要求与建议,构建了民机水上迫降数值仿真模型。首先,对比分析了静水面和波浪水面下飞机水上迫降过程。结果表明:相同初始飞行参数下,波浪水面下最大水平过载为2.42 g,是静水面的1.09倍;最大垂向过载为4.82 g,是静水面的2.82倍。2种情况下,空气垫效应和潜水现象明显,碰撞初段,飞机均受到吸力作用;波浪情况下,跳跃现象出现,但并未对飞机的运动过程产生剧烈影响。其次,研究了波浪参数对水上迫降性能的影响。分析结果表明:同一波峰撞击阶段内,波高越高,则最大水平过载和最大垂向过载越大;波长越长,则最大垂向过载越小;波高越高,波长越长,则最大下沉速度越大。 展开更多

关键词 波浪 民用飞机 水上迫降 数值造波 两相流

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二维平板水漂运动数值模拟 被引量：5

13

作者 付晓琴 李阳辉 +2 位作者 卢昱锦 肖天航 童明波 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期269-286,共18页

探索平板水漂运动的流体力学现象机理对飞行器着水问题的研究有重要的参考价值。基于有限体积法和k-εRNG湍流模型求解非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程,采用流体体积分数(VOF)模型与速度入口造波法构造数值波浪水池,并结合整体... 探索平板水漂运动的流体力学现象机理对飞行器着水问题的研究有重要的参考价值。基于有限体积法和k-εRNG湍流模型求解非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程,采用流体体积分数(VOF)模型与速度入口造波法构造数值波浪水池,并结合整体动网格方法,完成二维平板在静水面与波浪水面的水漂运动数值模拟。在与试验值和理论值对比的基础上,讨论初始姿态角、投掷角度与投掷速度对水漂运动的影响。进一步研究不同波浪参数和波浪位置对平板水漂的影响,并从能量角度展开分析。结果表明:20°姿态角平板能以最小的投掷速度实现水漂运动;运动中平板能量的相对损失率受初始投掷速度的影响较小,主要受投掷角和姿态角作用,随投掷角或姿态角的增加而增大。波浪情况下,在上行波位置触水的平板能够获得更大的接触面积,而更长的触水时间发生在波谷处;因此,这两个位置触水的平板在水漂运动过程中的相对能量损失大,其数值变化比波峰位置大5%左右;在上行波位置触水时,平板的速度衰减与相对能量损失随着波高的增加而增大,而波峰位置则有相反的变化趋势。 展开更多

关键词 水漂运动 体积分数(VOF)模型 整体动网格 速度入口造波法 能量损失

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民机结构绿色维修技术应用与发展

14

作者 王芳丽 刘凯 +1 位作者 潘微 童明波 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期19-37,共19页

绿色航空的飞速发展极大地推进了民机结构维修新材料、新工艺、新评估技术与数字化、网络化和智能化的应用及深度融合,加速了修理产业低碳、生态、循环、装备转型升级的可持续发展态势。阐述了绿色民机结构维修的概念及其内涵,系统介绍... 绿色航空的飞速发展极大地推进了民机结构维修新材料、新工艺、新评估技术与数字化、网络化和智能化的应用及深度融合,加速了修理产业低碳、生态、循环、装备转型升级的可持续发展态势。阐述了绿色民机结构维修的概念及其内涵,系统介绍了新材料、先进涂层以及绿色清洗手段,先进无损检测及评估技术,区块链、5G+AR远程维修、大数据及数字孪生技术,新材料先进修理工艺、CAD修理技术及远程专家系统、智能维修技术等在维修工程中的发展与应用,提出了实施民机结构绿色维修的方法途径,为绿色航空的可持续发展提供技术参考。 展开更多

关键词 绿色维修 低碳环保 故障诊断 无损检测 区块链 大数据和数字孪生

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常规布局飞机概念外形参数化建模研究 被引量：4

15

作者 吕韵 周进 童明波 《机械设计与制造工程》 2019年第11期7-10,共4页

针对常规布局飞机概念设计阶段存在的外形建模成本高、耗时长等问题,建立了常规布局飞机外形参数化设计模型。根据常规布局飞机外形设计的具体要求,将飞机外形分为若干模块,提取飞机设计参数和几何定位信息,基于CATIA软件强大的曲线和... 针对常规布局飞机概念设计阶段存在的外形建模成本高、耗时长等问题,建立了常规布局飞机外形参数化设计模型。根据常规布局飞机外形设计的具体要求,将飞机外形分为若干模块,提取飞机设计参数和几何定位信息,基于CATIA软件强大的曲线和曲面建模能力,在VB环境下开发了一个面向常规布局飞机概念设计的参数化CAD模型快速生成的通用软件,从而提高飞机概念阶段的可设计性和快速性,为研发常规布局飞机多学科设计优化系统提供了基础。 展开更多

关键词 飞机设计 计算机辅助设计 参数化建模 CATIA二次开发

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复合材料飞艇吊舱结构优化方法研究 被引量：3

16

作者 陈云海 王芳丽 +7 位作者 何巍 朱强 熊伟 张桂嘉 杨春 金禹彤 白树伟 童明波 《机械设计与制造工程》 2020年第8期56-60,共5页

民用飞行器重要的性能都是随着飞行器质量的增加而下降的,对于飞艇这类几乎完全由气体浮力维持升力的飞行器,其性能与质量的矛盾尤为突出。以复合材料制造的夹层结构和帽型筋条设计飞艇吊舱的结构,并采用基于有限元法与数学规划的结构... 民用飞行器重要的性能都是随着飞行器质量的增加而下降的,对于飞艇这类几乎完全由气体浮力维持升力的飞行器,其性能与质量的矛盾尤为突出。以复合材料制造的夹层结构和帽型筋条设计飞艇吊舱的结构,并采用基于有限元法与数学规划的结构优化设计技术,在确保承载能力的情况下可以把吊舱结构质量控制得很小。介绍一种飞艇吊舱的客舱短舱段结构优化设计过程:首先阐述优化问题,然后给出优化思路,并完成优化建模,最后采用Isight内置Pointer-2算法完成优化计算,在保证结构性能的基础上,使其最终结构质量减少13%。 展开更多

关键词 飞艇 结构优化 复合材料 夹层结构 帽型筋条 ISIGHT

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基于Leap Motion和S曲线的飞行机器人机械臂控制研究 被引量：3

17

作者 包军 仓宇 +1 位作者 邓经枢 童明波 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第11期3347-3350,共4页

针对带有多自由度机械臂的飞行机器人,提出基于Leap Motion的控制方法以实现机械臂跟随人体手掌位置姿态运动的功能。采用DH方法建立了机械臂数学模型,给出了将Leap Motion获取的人手运动映射到机械臂末端的推导过程。利用7段S型曲线调... 针对带有多自由度机械臂的飞行机器人,提出基于Leap Motion的控制方法以实现机械臂跟随人体手掌位置姿态运动的功能。采用DH方法建立了机械臂数学模型,给出了将Leap Motion获取的人手运动映射到机械臂末端的推导过程。利用7段S型曲线调速方法近似实现舵机角加速度连续没有突变,减轻了舵机快速响应给飞行器带来的冲击问题。设计制作了实物样机对控制方法的可实现性进行验证测试,在飞行测试中成功地利用Leap Motion控制远端的机械臂抓取到地面目标。 展开更多

关键词 飞行机器人 机械臂 LeapMotion 手势控制 S曲线

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某型无人机回收气囊缓冲性能试验研究 被引量：3

18

作者 高浩鸿 王欢欢 +1 位作者 张红英 童明波 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2021年第2期30-38,共9页

针对某型无人机全时段、全地形无损回收的要求,文章选用缓冲气囊的方式进行着陆回收。在前期理论研究及仿真分析基础上,通过搭建的试验平台系统对设计气囊进行投放试验,对影响气囊缓冲性能的着陆速度、排气口面积等因素进行分析,同时探... 针对某型无人机全时段、全地形无损回收的要求,文章选用缓冲气囊的方式进行着陆回收。在前期理论研究及仿真分析基础上,通过搭建的试验平台系统对设计气囊进行投放试验,对影响气囊缓冲性能的着陆速度、排气口面积等因素进行分析,同时探究了不同地面条件对于气囊缓冲性能的影响。试验结果表明,气囊的内压峰值及最大过载与着陆速度成正比;根据仿真计算结果,选择了三组不同排气口径的气囊进行试验,并进行了分析。对于试验所选择的三组气囊,排气口直径80mm缓冲效果最好;不同地面环境对于气囊缓冲性能有一定影响,其影响程度取决于地面的力学特性,同样条件下较为松软的地面气囊缓冲性能更优。 展开更多

关键词 气囊缓冲 着陆速度 排气口面积 地面环境 无人机回收 返回技术

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腐蚀环境对飞机梁结构连接件疲劳寿命和裂纹扩展的影响 被引量：3

19

作者 郑捷 刘洋 童明波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期2129-2134,共6页

借助腐蚀环境谱与疲劳载荷谱交替作用来模拟沿海飞机停放飞行停放过程。以飞机梁结构连接件的下壁板为主要研究对象,采用标记载荷法和详细目视检测法监测其裂纹的扩展状况,并采用GE5显微镜观测断口形貌。分析了腐蚀环境对梁结构连接件... 借助腐蚀环境谱与疲劳载荷谱交替作用来模拟沿海飞机停放飞行停放过程。以飞机梁结构连接件的下壁板为主要研究对象,采用标记载荷法和详细目视检测法监测其裂纹的扩展状况,并采用GE5显微镜观测断口形貌。分析了腐蚀环境对梁结构连接件疲劳寿命与裂纹扩展的影响。试验结果表明:在形成穿透裂纹的初始阶段,试验件受到表面的防护漆以及连接处的密封胶保护,腐蚀环境在该阶段对梁结构连接件的疲劳寿命影响不明显,与非腐蚀试验相比,该阶段的寿命仅缩短了5.5%;在穿透裂纹的扩展阶段,腐蚀环境加速了穿透裂纹的扩展过程,同时还加剧了穿透裂纹扩展过程的分散性,与非腐蚀试验相比,穿透裂纹的扩展寿命缩短了23.1%。 展开更多

关键词 腐蚀环境 标记载荷法 疲劳寿命 裂纹扩展

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火箭助推器回收稳定减速阶段动力学仿真分析 被引量：2

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作者 熊宇超 张红英 +1 位作者 陈建平 童明波 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2021年第5期63-70,共8页

针对火箭助推器的伞降回收稳定减速阶段,开展了助推器回收系统各部分受力分析,建立了多体系统的动力学方程组和约束方程组;同时搭建了火箭助推器回收系统的动力学模型,模拟了火箭助推器回收系统开始工作直至翼伞开伞前的整个过程。仿真... 针对火箭助推器的伞降回收稳定减速阶段,开展了助推器回收系统各部分受力分析,建立了多体系统的动力学方程组和约束方程组;同时搭建了火箭助推器回收系统的动力学模型,模拟了火箭助推器回收系统开始工作直至翼伞开伞前的整个过程。仿真结果表明:稳定伞和减速伞对火箭助推器起到了稳定姿态和减速作用,为翼伞开伞提供了条件;通过与试验数据的对比,验证了火箭助推器回收系统动力学模型的准确性。 展开更多

关键词 降落伞 火箭助推器 回收 动力学

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