含穿透损伤复合材料桨叶结构静强度分析 被引量：11

1

作者 程小全 高宇剑 《失效分析与预防》 2011年第1期23-27,共5页

受弹伤后桨叶结构的静强度、动态特性和剩余寿命等是复合材料直升机旋翼桨叶结构损伤容限设计必须研究的问题。选取某直升机复合材料桨叶靠近桨根的翼段结构,利用CATIA建立三维实体模型,并导入ANSYS软件建立有限元分析模型,分别对翼段... 受弹伤后桨叶结构的静强度、动态特性和剩余寿命等是复合材料直升机旋翼桨叶结构损伤容限设计必须研究的问题。选取某直升机复合材料桨叶靠近桨根的翼段结构,利用CATIA建立三维实体模型,并导入ANSYS软件建立有限元分析模型,分别对翼段不同位置、不同方向的穿透损伤情况进行桨叶结构静强度分析。应用APDL参数化设计语言,开发了计算大梁及复合材料层合结构各铺层强度比的程序,在不考虑桨叶自身重力的情况下,计算得出损伤部位在离心力、挥舞弯矩和摆振弯矩同时作用下结构的应力应变云图以及其中各结构元件的强度比。结果表明:在各种穿透损伤情况下,大梁和蒙皮的强度比均大于1,说明穿透损伤不会造成大梁和蒙皮破坏,但翼盒以及前后梁受穿透损伤后会发生破坏,并有可能影响整个桨叶结构的静强度。 展开更多

关键词 复合材料桨叶 穿透损伤 静强度 有限元法 强度比

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直升机旋翼设计技术应用现状及发展综述 被引量：9

2

作者 黄文俊 李满福 《航空制造技术》 2011年第17期32-35,共4页

本文从旋翼构型技术、桨毂设计技术、桨叶设计技术以及尾桨设计技术的现状和特点对直升机旋翼结构设计技术进行综述,以期为国内的直升机旋翼设计专业的发展提供参考。

关键词 复合材料桨叶 变距铰 挥舞铰 翼型 旋翼 升浆 直升机技术 桨毂 摆振铰 尾桨叶 弹性轴承 旋翼系统

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弹性耦合对复合材料旋翼前飞气弹响应及载荷的影响 被引量：7

3

作者 尹维龙 向锦武 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期605-609,共5页

给出一套计算复合材料旋翼前飞气弹响应和桨榖载荷的方法,所用结构模型考虑横向剪切变形、剖面面外翘曲变形和复合材料弹性耦合的影响。气动模型采用准定常升力线理论和Drees线性入流模型,翼型升力、阻力系数来自风洞试验。构造出21自... 给出一套计算复合材料旋翼前飞气弹响应和桨榖载荷的方法,所用结构模型考虑横向剪切变形、剖面面外翘曲变形和复合材料弹性耦合的影响。气动模型采用准定常升力线理论和Drees线性入流模型,翼型升力、阻力系数来自风洞试验。构造出21自由度梁单元,应用Hamilton原理推导出桨叶运动的有限元方程。在此基础上,研究弯曲-扭转和拉伸-扭转耦合对复合材料旋翼前飞气弹响应和桨榖振动载荷的影响。结果表明:弹性耦合对扭转方向的影响很大,对挥舞和摆振两个方向的影响很小;各种弹性耦合对桨榖振动载荷有着不同程度的影响,负的摆振弯曲-扭转耦合和正的拉伸-扭转耦合使桨榖垂直方向的振动载荷降低5%左右。 展开更多

关键词 直升机 复合材料桨叶 弹性耦合 气弹响应 振动载荷

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复合材料参数化桨叶的动力学减振优化设计 被引量：5

4

作者 陈琨 刘勇 +1 位作者 张呈林 倪先平 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1953-1960,共8页

为了进行桨叶动力学优化设计,建立面向工程设计的复合材料多闭室C型梁桨叶剖面参数化模型,实现了桨叶剖面气动外形、内部结构组件、复合材料铺层设计的参数化,并提出了一种保持C型梁纤维面积恒定的参数化设计方法.采用全局寻优能力较强... 为了进行桨叶动力学优化设计,建立面向工程设计的复合材料多闭室C型梁桨叶剖面参数化模型,实现了桨叶剖面气动外形、内部结构组件、复合材料铺层设计的参数化,并提出了一种保持C型梁纤维面积恒定的参数化设计方法.采用全局寻优能力较强的多种群遗传算法(MPGA),集成参数化设计模型与旋翼有限元气动弹性综合分析模型,通过桨叶各剖面结构组件的参数优化实现了旋翼动力学减振.算例给出了"海豚"直升机桨叶剖面特性实测值与参数化桨叶模型计算值的对比,整体误差不超过3%,并用该参数化模型对桨叶进行动力学减振优化,实现了旋翼加权优化振动载荷系数减小4.15%,经过优化后桨叶的配重位置更加分散,有利于缓解桨叶内部应力/应变突变;而且部分配重分配到桨尖,提高了旋翼的自转惯量,增加了旋翼自转下滑的安全性. 展开更多

关键词 减振优化 旋翼气动弹性动力学 复合材料桨叶 翼型参数化建模 多种群遗传算法

原文传递

复合材料在无人直升机旋翼桨叶上的应用 被引量：2

5

作者 姜年朝 张逊 +3 位作者 戴勇 张志清 周光明 周储伟 《航空制造技术》 北大核心 2012年第19期54-57,共4页

本文介绍了无人直升机复合材料旋翼桨叶动力学设计方法,通过编制复合材料桨叶制作的工艺流程,列出一些后处理要点,分析了无人直升机复合材料桨叶固化变形原因,从而为无人直升机设计、生产单位提供借鉴。

关键词 直升机旋翼桨叶 无人直升机 桨叶材料 复合材料 复合材料桨叶

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基于ABAQUS二次开发的直升机桨根快速建模方法及应力分析

6

作者 刘俊增 曾玖海 《航空科学技术》 2023年第5期74-79,共6页

随着新构型直升机技术的发展,对直升机桨叶有限元仿真技术的要求也越来越高。参数化建模仿真方法能够降低有限元法仿真技术的使用难度,对桨叶快速化、精细化设计具有重要意义。本文基于ABAQUS二次开发方法构建了一种适用于直升机桨叶根... 随着新构型直升机技术的发展,对直升机桨叶有限元仿真技术的要求也越来越高。参数化建模仿真方法能够降低有限元法仿真技术的使用难度,对桨叶快速化、精细化设计具有重要意义。本文基于ABAQUS二次开发方法构建了一种适用于直升机桨叶根部段的快速建模方法,在有限元建模过程中参数化建立材料属性和接触属性,完成直升机复合材料桨叶根部段的快速化仿真分析。利用该方法对某直升机桨根进行应力计算,与常规建模方法相比,快速建模方法有效提高了建模效率,保证了仿真结果的一致性。快速建模方法仿真结果与常规建模方法仿真结果相比应变误差不超过1%,快速建模方法与试验结果相比应变误差不超过10%,常规建模与试验结果应变误差不超过91%,验证了该方法的可靠性。 展开更多

关键词 直升机 复合材料桨叶 二次开发 快速建模方法 建模效率

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一种复合材料桨叶动力学建模研究

7

作者 邵松 应旭成 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第2期54-59,共6页

直升机旋翼在工作状态下,复合材料桨叶在周期交变气动环境中经历大幅非线性拉伸、弯曲及扭转变形,传统的中等变形梁理论不能满足复合材料桨叶动力学特性分析的需求。本文基于几何精确梁理论,采用混合变分法建立旋翼复合材料桨叶动力学模... 直升机旋翼在工作状态下,复合材料桨叶在周期交变气动环境中经历大幅非线性拉伸、弯曲及扭转变形,传统的中等变形梁理论不能满足复合材料桨叶动力学特性分析的需求。本文基于几何精确梁理论,采用混合变分法建立旋翼复合材料桨叶动力学模型,通过数值方法求解了具有结构耦合的复合材料梁的变形及固有频率,并与Minguet大变形复合材料梁测试结果进行了对比验证,同时计算了旋转状态下复合材料桨叶的动力学响应,并与Dymore软件计算结果进行了对比分析,结果表明本文所建立的复合材料桨叶动力学模型能够准确预测具有结构耦合的复合材料梁的动力学特性,验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 复合材料桨叶 几何精确梁 混合变分法 动响应

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直升机复合材料桨叶疲劳定寿方法综述 被引量：4

8

作者 马存旺 李光亮 屈保杰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期187-195,共9页

旋翼桨叶是直升机最重要的部件之一,集升力面、拉力面和操纵面于一身,其疲劳定寿是工程研制中必须解决的重点问题。首先对直升机旋翼桨叶疲劳定寿做了简单介绍,然后针对目前直升机复合材料桨叶疲劳定寿的主要方法-损伤容限、缺陷容限在... 旋翼桨叶是直升机最重要的部件之一,集升力面、拉力面和操纵面于一身,其疲劳定寿是工程研制中必须解决的重点问题。首先对直升机旋翼桨叶疲劳定寿做了简单介绍,然后针对目前直升机复合材料桨叶疲劳定寿的主要方法-损伤容限、缺陷容限在桨叶中的定寿流程、实际应用及需要重点考虑的问题进行详细论述,并且深入分析这两种方法在实际工程应用中面临的问题;其次,介绍了基于损伤思想的剩余强度、渐进损伤和考虑桨叶动特性的几种常见的疲劳评估方法,并给出这几种方法的应用实例;最后,基于作者对该学科发展趋势的认识,总结出几点目前直升机复合材料桨叶疲劳失效研究的想法和思路,供相关人员参考。 展开更多

关键词 直升机 复合材料桨叶 疲劳定寿 综述

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射线实时成像检验技术在复合材料桨叶检测中的实践运用 被引量：3

9

作者 胡保花 李萌 《航空制造技术》 2011年第20期82-84,共3页

采用射线实时成像检验技术对复合材料桨叶进行射线检测,与采用射线照相检测技术检测复合材料桨叶相比,采用实时成像检验技术检测复合材料桨叶缩短了检测时间,提高了工作效率。

关键词 复合材料桨叶 技术检测 射线照相检验 射线检测 实时成像 实践运用

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某型飞机复合桨叶维修技术研究与应用 被引量：2

10

作者 樊占鹏 李梦 +3 位作者 陈世章 孙一 常川 杨梅 《科学技术创新》 2022年第34期189-192,共4页

对某复合材料桨叶的结构进行了分析,根据该桨叶的原厂家的检查标准,结合实际维修工作经验,总结出了针对复合材料桨叶典型损伤的修复方法,有效解决了由于复合桨叶损伤造成的机队停场的难题。

关键词 复合材料桨叶 结构分析 修复

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旋翼复合材料桨叶弹击损伤的有限元仿真分析 被引量：3

11

作者 李晓彬 方科 沈亚娟 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第1期33-38,共6页

为研究旋翼复合材料桨叶在高速弹击情况下的损伤情况,本文通过有限元方法,对直升机复合材料桨叶翼型段的弹击损伤进行了仿真分析。建立了复合材料桨叶翼型段的有限元分析模型,采用在三维Hashin失效准则的基础上修改的编织布失效准则对... 为研究旋翼复合材料桨叶在高速弹击情况下的损伤情况,本文通过有限元方法,对直升机复合材料桨叶翼型段的弹击损伤进行了仿真分析。建立了复合材料桨叶翼型段的有限元分析模型,采用在三维Hashin失效准则的基础上修改的编织布失效准则对桨叶中的复合材料单元的弹击损伤进行判断,基于ABAQUS软件编写了VUMAT材料子程序,并按照损伤形式对损伤单元的刚度进行折减。计算结果和试验结果的对比分析表明:仿真分析结果和试验结果具有良好的一致性,可见通过数值仿真可以直观地分析桨叶的弹击损伤,预测损伤范围,为桨叶结构的抗弹击设计和评价提供依据。 展开更多

关键词 复合材料桨叶 抗弹击 失效准则 有限元分析

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弹性耦合对直升机复合材料桨叶稳定性的影响 被引量：2

12

作者 尹维龙 向锦武 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期143-148,共6页

研究了弹性耦合对复合材料桨叶动特性和气弹稳定性的影响,所采用的结构模型考虑了剪切变形、剖面面外翘曲变形和复合材料弹性耦合。推导出同时考虑剪切和翘曲影响的小应变、中等变形梁的应变-位移关系,并构造出21个自由度梁单元,应用Ham... 研究了弹性耦合对复合材料桨叶动特性和气弹稳定性的影响,所采用的结构模型考虑了剪切变形、剖面面外翘曲变形和复合材料弹性耦合。推导出同时考虑剪切和翘曲影响的小应变、中等变形梁的应变-位移关系,并构造出21个自由度梁单元,应用Hamilton原理推导出桨叶运动的有限元方程。在此基础上,对三种不同构型的复合材料桨叶进行固有频率计算和气弹稳定性分析。计算结果表明:尽管复合材料弹性耦合对桨叶固有频率的影响非常小,但却改变了固有振型分布,使桨叶挥舞-摆振-扭转运动之间存在耦合;弹性耦合对桨叶气弹稳定性有很大的影响;正的挥舞-扭转耦合使得摆振一阶稳定性增加,负的挥舞-扭转耦合却使摆振一阶稳定性下降。 展开更多

关键词 直升机 复合材料桨叶 弹性耦合 气弹稳定性

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直升机复合材料国产化桨叶剖面特性的分析 被引量：2

13

作者 高文杰 《沈阳航空工业学院学报》 2010年第1期22-26,共5页

由于国产复合材料性能较进口复合材料有较大变化,根据替代前后桨叶的动力学特性基本不变的原则对原桨叶结构进行了调整。采用薄壁梁横截面剪流相等的原理推导了桨叶扭转刚度的计算公式,基于挥舞刚度、摆振刚度、质量分布的定义得到了迭... 由于国产复合材料性能较进口复合材料有较大变化,根据替代前后桨叶的动力学特性基本不变的原则对原桨叶结构进行了调整。采用薄壁梁横截面剪流相等的原理推导了桨叶扭转刚度的计算公式,基于挥舞刚度、摆振刚度、质量分布的定义得到了迭代公式。对某直升机替代前后桨叶的剖面特性进行了计算。结果表明:替代前后桨叶的扭转刚度、挥舞刚度、摆振刚度及单位长度质量分布完全一致,说明替代前后桨叶的剖面特性有很好的一致性。 展开更多

关键词 直升机 复合材料桨叶 剖面特性 国产化

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压电纤维复合材料桨叶的动力学建模 被引量：1

14

作者 尹维龙 向锦武 冷劲松 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期173-176,共4页

建立了压电纤维复合材料桨叶的非线性动力学模型。在此基础上,研究了压电纤维铺层对复合材料桨叶固有频率和桨叶扭转运动阻尼特性的影响。计算结果表明:桨叶扭转角变化量随着压电纤维施加电压的增加而增大;当电压为1000 V时,桨尖扭转角... 建立了压电纤维复合材料桨叶的非线性动力学模型。在此基础上,研究了压电纤维铺层对复合材料桨叶固有频率和桨叶扭转运动阻尼特性的影响。计算结果表明:桨叶扭转角变化量随着压电纤维施加电压的增加而增大;当电压为1000 V时,桨尖扭转角变化量大约为2°。压电纤维铺层对桨叶固有频率几乎没有影响,其存在不会改变原设计复合材料桨叶的频率分布。当压电纤维铺设方向与桨叶展向成45°时,其对桨叶扭转方向的阻尼特性有着很大的影响;采用适当的电压控制,可以明显增加扭转方向的阻尼。 展开更多

关键词 复合材料桨叶 压电纤维 阻尼 动力学特性

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旋翼桨叶参数化建模及代理模型研究 被引量：1

15

作者 周丞 王晨瑛 +1 位作者 符烁 刘勇 《计算机仿真》 北大核心 2021年第4期63-68,共6页

大多数旋翼结构动力学优化不具备桨叶参数化建模的能力。要想实现真实工程桨叶的优化设计,需要一个从桨叶参数化建模到载荷计算的反复迭代自动化流程,而其桨叶参数化建模和剖面特性特性分析模块在优化过程中非常耗时。为解决以上难题,... 大多数旋翼结构动力学优化不具备桨叶参数化建模的能力。要想实现真实工程桨叶的优化设计,需要一个从桨叶参数化建模到载荷计算的反复迭代自动化流程,而其桨叶参数化建模和剖面特性特性分析模块在优化过程中非常耗时。为解决以上难题,首先提出一种典型C型梁结构的复合材料桨叶剖面建模方法,并基于Catia知识工程模块,实现桨叶气动外形和内部组件的参数化建模。然后引入拉丁超立方试验设计和多项式响应面代理模型,建立桨叶结构参数和剖面特性的映射关系。通过对模型桨叶和"海豚"直升机桨叶剖面建模,剖面特性误差分析不超过5%,有良好的计算精度,满足工程设计要求。对某复合材料桨叶建立代理模型,用标准方差、平均误差和确定系数来评估精度,表明建立的近似模型对剖面特性具有较好的预测性。 展开更多

关键词 复合材料桨叶 参数化建模 剖面特性 试验设计 代理模型

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直升机旋翼及尾桨的复合材料桨叶——Mil设计局研制开发

16

作者 黄辉 《昌河科技》 2001年第2期18-22,共5页

关键词 直升机 旋翼 尾桨 复合材料桨叶 设计 Mi-26尾桨

原文传递

邓景辉 直升机旋翼技术专家

17

作者 邓景辉 小城 《航空制造技术》 2011年第17期30-31,共2页

基于对直升机旋翼技术领域多年的研究,请您介绍一下我国直升机旋翼技术的发展情况及取得了哪些突破?邓景辉:国内直升机旋翼技术的发展经历了从测绘仿制、参考样机设计、国际合作,逐步过渡到了自主设计的阶段.旋翼技术的起步从20世纪50... 基于对直升机旋翼技术领域多年的研究,请您介绍一下我国直升机旋翼技术的发展情况及取得了哪些突破?邓景辉:国内直升机旋翼技术的发展经历了从测绘仿制、参考样机设计、国际合作,逐步过渡到了自主设计的阶段.旋翼技术的起步从20世纪50年代引进米4直升机(直5)开始的,尽管是第一代铰接式钢木混合结构旋翼,却是我们难能可贵的启蒙.老一代旋翼技术人员以“摸着石头过河”的创新精神,完成了直5金属旋翼仿制,并开始了直6、直7、直8等第二代金属铰接式旋翼的测绘仿制,初步形成了我国旋翼技术基础. 展开更多

关键词 直升机技术 景辉 旋翼技术 复合材料桨叶

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基于动力学的无损检测方法在复合材料桨叶上的应用

18

作者 王瑞娟 刘勇 《直升机技术》 2011年第1期14-18,共5页

基于动力学理论建立了复合材料桨叶结构特性分析及损伤检验的动力学方法。首先通过有限元瞬态分析获取复合材料桨叶在具体边界条件下的工作变形,即ODS;然后运用基于移动矩形窗的最小二乘拟合方法,提取边界层函数因子;最后根据边界层函... 基于动力学理论建立了复合材料桨叶结构特性分析及损伤检验的动力学方法。首先通过有限元瞬态分析获取复合材料桨叶在具体边界条件下的工作变形,即ODS;然后运用基于移动矩形窗的最小二乘拟合方法,提取边界层函数因子;最后根据边界层函数及组合的特性变化进行SA349桨叶及直九尾桨的损伤检测,实现了直升机桨叶上损伤位置的有效识别和定位,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 无损检测 边界效应 最小二乘拟合 复合材料桨叶

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复合材料桨叶过渡剖面边界区域应力传递边界效应初探

19

作者 余洵 王栋 +1 位作者 吴堂珍 张波 《直升机技术》 2013年第3期18-20,共3页

在复合材料桨叶载荷标定前的解耦或应力应变测量等工作中,会碰到一个"奇怪"的现象:在桨叶过渡剖面边界区域测出的应变(或应力)与"平剖面假设"规定不符。文章从某型号尾桨叶载荷标定前解耦调片工作中碰到的现象引出... 在复合材料桨叶载荷标定前的解耦或应力应变测量等工作中,会碰到一个"奇怪"的现象:在桨叶过渡剖面边界区域测出的应变(或应力)与"平剖面假设"规定不符。文章从某型号尾桨叶载荷标定前解耦调片工作中碰到的现象引出论点,再用有限元对桨叶传力进行建模分析,给出了定性的结论。文章的目的就是从型号中来,再应用到型号工作中去,为今后的复合材料桨叶载荷测量的贴片位置选择起一指导作用。 展开更多

关键词 复合材料桨叶 过渡剖面 边界区域 应力传递

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旋翼复合材料桨叶弹性剪裁减振研究

20

作者 余瑾 罗宇 刘勇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期279-284,共6页

通过调整桨叶复合材料大梁的铺层角及其展向分布,提出了SA349直升机马赫数相似模型旋翼桨叶的3种挥舞弯曲-扭转弹性耦合方案并进行了弹性剪裁分析。在分析中采用19自由度弹性耦合中等变形梁单元模型,以SA349直升机飞行状态2的气动力作... 通过调整桨叶复合材料大梁的铺层角及其展向分布,提出了SA349直升机马赫数相似模型旋翼桨叶的3种挥舞弯曲-扭转弹性耦合方案并进行了弹性剪裁分析。在分析中采用19自由度弹性耦合中等变形梁单元模型,以SA349直升机飞行状态2的气动力作为桨叶预定气动载荷,计算并比较了不同耦合方案的桨根与桨毂振动载荷,验证了弹性剪裁在直升机减振设计中的有效性。 展开更多

关键词 直升机 马赫数缩比模型 减振 复合材料桨叶 弹性剪裁 铺层角

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