简介:为了研究某膨胀循环氢氧发动机推力室冷却结构流场分布特性,进行了单根冷却通道和完整冷却通道结构的三维CFD分析。仿真计算过程中,以单根通道模型的仿真结果作为完整通道结构模型流场仿真分析的边界条件之一,并考虑了材料物性参数随温度或压力的变化。分析结果表明:1)仿真预测的温升、压降与热试验实测值吻合,该推力室冷却通道流量相对偏差范围为-4.8%~6.6%,由此造成喉部气壁温的环向偏差为33K;2)集合器管内流体的环向流动压差、法兰起分流或汇聚作用时拐弯效应形成的压力波动是造成冷却通道流量不均匀分布的主要原因,出口集合器内的压力分布对通道流量分布起主要作用;3)提高通道流量均匀性的措施可以从增大出口集合器管径或采用变管径设计、采用扩口型法兰并设置弧形导流片、集合器的进、出口法兰布置在同一环向位置等方面进行考虑。
简介:针对飞机典型金属加筋壁板结构,通过试验的方法研究了其在多模态随机载荷激励下的振动疲劳特性。通过仿真分析、扫频试验及标定试验,获取加筋壁板多模态随机激励载荷,开展多模态随机振动疲劳试验;针对振动疲劳历程中的速度响应及动应变响应数据,通过时域分析以及功率谱密度分析,研究其振动疲劳演化规律,并提出一种试验与仿真相结合的多模态随机载荷下的振动疲劳寿命获取方法。试验研究结果表明:在整个疲劳历程中,振动响应大致可分为三个阶段,第一阶段是响应快速下降阶段,第二阶段是响应稳定阶段,第三阶段是响应出现明显拐点并快速下降阶段,此时结构出现破坏。此外,随着振动试验的进行,前三阶固有频率明显下降,对应的功率谱密度显著增大。
简介:从复合材料结构设计许用值的概念和复合材料的冲击后压缩强度性能出发,讨论了按NASA标准得到的CAI值与它们的关系,指出了传统的CAI值不能充分反映复合材料体系的抗冲击性能。且与结构压缩设计许用值无任何联系。在对复合材料结构完整性要求和作者的试验研究,和对国外文献总结的基础上,提出复合材料抗冲击性能的评定应包括损伤阻抗和损伤容限两方面。大量的试验数据证实复合材料层压板抗冲击性能存在拐点现象,在对拐点附近复合材料层压板的破坏机理研究基础上,建议用拐点附近的性能建立复合材料层压板抗冲击性能的评定体系,即可以用表面层在冲击下保持其完整性的最大能力(最大接触力)来表征复合材料体系的损伤阻抗(韧性);用出现拐点后基本不变的压缩强度(破坏应变)门槛值来表征复合材料体系的损伤容限。
简介:新型飞机均大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,若缺乏足够的保护措施,这些CFRP结构在雷击之后往往会出现比传统飞机相应金属结构更为显著的损伤和破坏,因此飞机CFRP结构的雷击防护是一个对航空运行安全具有重大影响的关键问题。本文从人工雷击试验、雷击有限元数值模拟、雷击损伤表征和雷击防护措施四个方面综述了国内外关于雷击对飞机CFRP结构造成的损伤问题的研究进展,为后续开展雷击损伤检测研究奠定基础。