分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-11-10 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 钛合金材料在飞机结构设计中有着广泛的应用,在恶劣的振动和热耦合环境中容易发生热振耦合疲劳破坏,振动疲劳破坏严重影响飞机的飞行安全。为了获得热振耦合环境下较优的钛合金结构设计细节形式,设计了热振耦合振动疲劳试验件和试验系统,在150 ℃温度条件下进行了TC4钛合金材料蒙皮+不同结构形式支撑和不同铆钉形式(半圆头铆钉和平头抽芯铆钉)铆接试验件进行振动疲劳试验。对试验结果数据统计归纳、对比,得出:同结构类型试验件,宽度相同、铆钉(抽钉)数量相同,平头抽钉连接试验件固有频率相对较高; 而试验件宽度相同、铆钉类型相同、铆钉数量不同,铆钉数较多的试验件固有频率较高; 半圆头铆钉连接件破坏多数表现为铆钉脱落,抽芯铆钉连接件破坏表现为蒙皮裂纹; 抽芯铆钉相比半圆头铆钉连接件,其振动疲劳寿命较长; 试验分别用6倍铆钉直径间距和4倍铆钉直径间距抽芯铆钉连接结构作对比,6倍铆钉直径间距试验件振动疲劳寿命较长。这些试验结论可以作为飞机结构设计中薄壁结构设计的重要参考。
分类: 航空、航天科学技术 >> 航空、航天科学技术基础学科 提交时间: 2024-02-07 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 振动和高温一直是影响飞机结构安全的重要因素,受到振动载荷和高温环境联合作用的飞机结构更容易出现疲劳破坏。本研究中的典型钛合金壁板结构形式包括加筋壁板和蜂窝壁板,通过改变壁板厚度、加筋间距以及结构连接方式,使用分析和试验的手段对壁板的振动特性、振动疲劳寿命及破坏部位开展规律性研究。研究发现,加筋壁板破坏部位出现在加筋或连接角片上,蜂窝壁板在8 h试验时间内未出现破坏,壁板厚度、加筋间距以及结构连接形式对壁板振动疲劳寿命影响较小。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2023-06-21 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 为了探究高-低载荷下振动疲劳损伤累积的规律,基于振动台设计轴向振动疲劳试验系统,针对7050-T7451铝合金试件进行轴向振动疲劳试验,同时与在高频试验机上进行的常规疲劳试验结果进行对比。结果表明:振动疲劳与常规疲劳试验中均表现出锻炼效应; 振动疲劳试验中增大高-低载荷幅值差时,损伤累积值逐渐增加,锻炼效应逐渐明显; 高-低载荷最大应力比存在临界值0.483,当应力比'<0.483时,振动疲劳加载相较于常规疲劳加载,表现出更明显的锻炼效应。
分类: 力学 >> 应用力学 提交时间: 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 飞机服役过程中,会经历地面滑行、空中机动等复杂的动态过程,飞机结构与系统在这些动态过程中将经受各类动态载荷的单独或联合作用,由此产生的结构动力学问题与飞机的服役安全和乘员的乘坐品质等直接相关,是航空工程中的关键技术难题。本研究梳理了军用飞机结构完整性大纲和结构强度规范,以及运输类飞机适航规章中的结构动力学相关要求,给出了结构动力学在航空装备研制流程中的相互关系,并从载荷、结构、响应和控制的角度,对航空结构动力学研究的主要问题进行了分类。从振动疲劳寿命预计与舒适性评估、振动主被动控制、复杂与极端环境结构动力学等几个重点方面,对航空结构动力学研究现状进行了综述,并结合未来航空装备研制的需求和振动新兴前沿技术的发展方向,对航空结构动力学的未来发展方向进行了展望。
分类: 航空、航天科学技术 >> 航空、航天系统工程 提交时间: 2023-12-15 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 针对直升机操纵杆系支座的断裂故障,采用仿真与试验相结合的方法对某型直升机操纵杆系组件进行故障复现,提出一种考虑频率耦合效应的振动疲劳分析方法,为操纵杆系支座结构的抗振动疲劳优化设计提供了数据支撑。通过动力学仿真分析,确定了试验载荷的加载方向和结构危险位置。通过合理的试验规划,分析了不同载荷量级和不同结构特性对系统振动疲劳寿命以及破坏模式的影响。研究结果表明:在考虑频率耦合效应时,结构振动疲劳寿命对载荷量级的敏感性更高,且结构振动的时域响应中会出现明显的强共振区,强共振区在裂纹扩展过程中出现的时机对结构破坏模式有重要影响。