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全机结构疲劳试验载荷优化技术模拟研究 被引量：7
1
作者 刘春艳 唐吉运 +2 位作者 强宝平 陈康 王高利 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第7期284-288,共5页
在全机疲劳试验中,需要将模拟飞机数倍寿命内不同起落不同飞行状态的试验设计载荷转化为用一套加载设备连续施加的试验载荷。就此问题建立了试验载荷优化处理的数学模型,模型为多任务目标的非线性规划优化模型,优化模型的目标函数综合... 在全机疲劳试验中,需要将模拟飞机数倍寿命内不同起落不同飞行状态的试验设计载荷转化为用一套加载设备连续施加的试验载荷。就此问题建立了试验载荷优化处理的数学模型,模型为多任务目标的非线性规划优化模型,优化模型的目标函数综合考虑了弯矩、剪力和扭矩误差,并引入加权系数,以期针对不同部件调节弯、剪、扭误差所占比重。模型用MAT-LAB的Fmincon函数求解。该方法简化了全机疲劳试验载荷优化处理,并已成功应用于某型飞机全机疲劳试验中。 展开更多
关键词 全机疲劳试验 试验载荷优化 优化模型 目标函数 约束条件
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大型无人机主结构耐久性试验加载技术 被引量：3
2
作者 崔明 冯建民 +1 位作者 米征 郭俊毫 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期390-399,共10页
为验证某大型无人机主结构的疲劳寿命是否满足设计指标要求,探寻主结构的疲劳薄弱部位,为结构设计改进及制造工艺改进提供试验依据,进行全尺寸主结构耐久性试验。针对该型号无人机先进布局设计及结构设计所带来的试验机约束、载荷优化... 为验证某大型无人机主结构的疲劳寿命是否满足设计指标要求,探寻主结构的疲劳薄弱部位,为结构设计改进及制造工艺改进提供试验依据,进行全尺寸主结构耐久性试验。针对该型号无人机先进布局设计及结构设计所带来的试验机约束、载荷优化、载荷谱编制、精确加载等试验加载方面的难点,进行相关试验加载技术的对比与分析以及新技术的系列验证,由此提出大型无人机主结构耐久性试验的多功能支持夹具设计、无人机机体结构载荷优化、综合载荷与扣重的载荷谱协调编制、新型拉压垫弹性体应用、作动筒专用扣重装置设计等新的技术。经过该试验机半倍疲劳寿命的阶段性试验验证,可以表明各项技术合理可行,稳定可靠,确保了试验正常运行。 展开更多
关键词 大型无人机 耐久性试验 试验机约束 载荷优化 载荷谱编制 加载装置
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含约束加权最小二乘法的结构试验载荷优化方法 被引量：1
3
作者 葛路遥 《机械设计与制造工程》 2021年第2期70-74,共5页
在先进民机研发过程中,为了提高全尺寸试验验证效率,需要在积木式试验略低一层级进行试验。针对试验载荷优化,基于有限元分析方法,以复材机身舱门曲板结构试验为例,提出了一种采用含约束加权最小二乘法进行试验载荷优化的方法,将试验加... 在先进民机研发过程中,为了提高全尺寸试验验证效率,需要在积木式试验略低一层级进行试验。针对试验载荷优化,基于有限元分析方法,以复材机身舱门曲板结构试验为例,提出了一种采用含约束加权最小二乘法进行试验载荷优化的方法,将试验加载点的作动器量程看作不等式约束,对重点关注区域给予更小的权重系数以提高局部区域拟合精度,计算结果表明所述方法可以确保试验件的受力状态与全尺寸结构受力状态一致。 展开更多
关键词 全尺寸试验 有限元分析 最小二乘法 载荷优化
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风电机组载荷优化对变桨轴承力学行为影响研究 被引量：1
4
作者 顾光成 刘勇 +5 位作者 叶锋 虞亚杰 蒋丹青 刘继鑫 陈家杰 施恒荣 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第9期1419-1425,共7页
以往的研究主要关注的是变桨轴承本身的力学性能与设计改进,在载荷变化对变桨轴承力学行为影响规律方面还缺乏系统性研究,以致难以定量预测载荷优化对变桨轴承可靠性提升产生的影响,不利于变桨控制策略的准确制定。为此,引入了在线测试... 以往的研究主要关注的是变桨轴承本身的力学性能与设计改进,在载荷变化对变桨轴承力学行为影响规律方面还缺乏系统性研究,以致难以定量预测载荷优化对变桨轴承可靠性提升产生的影响,不利于变桨控制策略的准确制定。为此,引入了在线测试与仿真分析技术,研究了载荷优化对变桨轴承力学行为的影响。首先,采用基于应变载荷测试与位移传感器的在线测试方法,测试了风电机组在不同功率水平下载荷优化前后的叶根载荷,以及相应的变桨轴承内外套圈径向与轴向相对位移;然后,提出了一种有限元分析方法,建立了考虑变桨轴承及其周边支撑结构柔性的变桨系统有限元模型;最后,将实测载荷作为输入进行了仿真计算,分析了载荷优化对变桨轴承变形、滚动体与滚道间最大接触应力及最小边缘接触余量角的影响。研究结果表明:载荷优化降载3.46%~5.08%后,相同功率水平下变桨轴承变形减小,最大接触应力减小1.10%以上,最小边缘接触余量角增大0.47°以上,变桨轴承可靠性得以提升。该研究结果可为载荷优化控制策略的准确制定提供指导。 展开更多
关键词 变桨轴承力学行为 载荷变化 在线测试 载荷优化控制策略 最大接触应力 最小边缘接触余量角
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大型风力发电机组复杂地形下整机运行载荷测试及优化分析 被引量：3
5
作者 魏煜锋 陈宝康 +1 位作者 余高阳 石宇峰 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第8期145-149,共5页
随着风能资源开发利用技术的逐步推广与成熟,大型风力发电机组的安装运行环境逐渐由常规的平坦地形向复杂地形发展,机组运行工况更为恶劣,并受到更多不确定因素的影响,因此有必要对风电机组在复杂地形下的整机运行载荷进行测试研究。以... 随着风能资源开发利用技术的逐步推广与成熟,大型风力发电机组的安装运行环境逐渐由常规的平坦地形向复杂地形发展,机组运行工况更为恶劣,并受到更多不确定因素的影响,因此有必要对风电机组在复杂地形下的整机运行载荷进行测试研究。以广西恭城风场的某3.0 MW风力发电机组为测试对象,制定专门的测试方案,基于MATLAB软件开发程序分析测试数据,应用雨流法得到叶片和塔筒的载荷统计、10 min等效载荷。通过对比采取控制策略前后的载荷优化量和动态特性分析了载荷优化效果。结果表明,控制策略优化改变了载荷特性,有效降低了等效载荷,有利于延长风电机组疲劳寿命。研究结果对大型风力发电机组在复杂地形下的安装运维具有指导意义,同时可为进一步研制适用于复杂地形的机型提供支持。 展开更多
关键词 风力发电机组 复杂地形 载荷测试 载荷优化
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MA600F后机身疲劳试验加速技术研究 被引量：2
6
作者 夏峰 田文朋 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第12期5060-5066,共7页
民用飞机为取得型号合格证,按照适航规章必须进行全机疲劳试验,而在常规试验技术下,新一代涡桨支线飞机MA600F后机身疲劳试验周期过长、且费用消耗高,将影响到适航取证和服役使用。开展MA600F后机身疲劳试验加速研究,可尽早取得适航许... 民用飞机为取得型号合格证,按照适航规章必须进行全机疲劳试验,而在常规试验技术下,新一代涡桨支线飞机MA600F后机身疲劳试验周期过长、且费用消耗高,将影响到适航取证和服役使用。开展MA600F后机身疲劳试验加速研究,可尽早取得适航许可以投入商用,同时为设计和制造工艺的优化改进提供支撑,具有产生巨大经济价值和提升试验技术的重要意义。根据后机身疲劳试验加载情况设计了一体化自平衡加载框架,以快速完成安装、维护和巡检,并进行了有限元校核。结合细节疲劳额定值(DFR)法和线性损伤累积理论建立了等损伤折算的载荷谱简化方法,并提出了一种基于非线性规划的载荷整体平衡优化方法。将上述加速方法先后应用于小试验件和MA600F后机身疲劳试验,小试验件的循环次数减少了约98%,寿命结果处于合理范围内;后机身加速试验在15000次起落出现了裂纹损伤,与全机常规试验25000次起落的损伤结果基本相同。 展开更多
关键词 MA600F后机身 疲劳试验加速 等损伤折算 载荷整体平衡优化 试验验证
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民机全机疲劳试验综合加速技术研究与验证 被引量：5
7
作者 王育鹏 田文朋 +2 位作者 宋鹏飞 夏峰 冯建民 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期255-265,共11页
民机全机疲劳试验关系到适航取证和服役使用,为缩短疲劳试验时间,从载荷谱简化和试验过程提速两方面进行综合性加速技术研究。对细节疲劳额定值(DFR)法改进使之适用于全寿命区间后,基于改进DFR法提出了以损伤比为判断标准的载荷谱等损... 民机全机疲劳试验关系到适航取证和服役使用,为缩短疲劳试验时间,从载荷谱简化和试验过程提速两方面进行综合性加速技术研究。对细节疲劳额定值(DFR)法改进使之适用于全寿命区间后,基于改进DFR法提出了以损伤比为判断标准的载荷谱等损伤折算方法,通过小试验件验证了载荷谱简化方法的正确性,并将其应用于全机疲劳试验。载荷谱简化后各任务段的总循环次数大幅减少,采用简化谱的后机身试验损伤结果与原谱全机试验基本相同,说明了该方法适用于全机试验。在试验设计和实施阶段,提出了快速载荷处理的载荷整体平衡优化方法和缩短每循环加载时长的分段等速率加载优化方法,载荷处理结果误差均满足设计要求,优化后的平均每日起落数由48提高到90。 展开更多
关键词 民机全机疲劳试验加速 改进DFR法 等损伤折算 载荷整体平衡优化 分段等速率加载
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