健康监测在直升机复合材料结构修理上的应用

来源 :第三十一届全国直升机年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wwchao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着复合材料在直升机结构上的应用不断扩大,直升机对健康监测系统的需求增加,以便改变复合材料结构维修的方法.评述了直升机上的健康监测系统、复合材料的健康监测、结构健康监测在复合材料修理上的应用的最新研究,为直升机复合材料结构的修理提供了参考。
其他文献
采用二氯二苯砜(dichlorodiphenyl sulfone,DCDPS)和双酚A(bisphenol A,BPA)合成端羟基聚砜低聚物,将合成的端羟基聚砜低聚物与环氧树脂混熔后,进行增强增韧改性.改性环氧树脂体系具有优良的综合力学性能和热性能,制成的复合材料表面膜比某进口表面膜密度稍小,且两者玻璃相转化温度接近,但研制的复合材料表面膜的耐热性能优于某进口胶膜,剪切强度和浮滚剥离强度均大于某进
为分析某无人直升机旋翼变距轴在飞行过程断裂原因,开展了两方面工作:1)变距轴断口分析,得出变距轴是起源于表面的多源双向弯曲疲劳断裂;2)有限元分仿真计算,得到变距轴在飞机不同起飞重量和旋翼不同预锥角下的静强度和实际飞行工况的疲劳寿命.估算寿命为945小时,但变距轴在167小时就发生破坏,因此,需从变距轴是否受到非正常的交变应力作用方面来确定这次断裂原因.
基于有限元理论及自由尾迹方法,建立了一套适用于复合材料直升机旋翼的气弹耦合分析方法.桨叶分析被简化为二维截面分析和一维梁分析,截面分析考虑复合材料的各向异性,截面特性参数由VABS方法计算获得,一维梁分析基于中等变形梁理论,采用14自由度Euler梁进行离散,旋翼诱导速度分布采用自由尾迹方法计算获得.随后引入旋翼配平分析模型并将气动分析与动力学分析采用松耦合策略结合,在此基础上,对直升机旋翼的气弹
本文对无轴承旋翼柔性梁所用的复合材料进行研究,基于复合材料细观力学,分析不同增强纤维以及不同增强纤维比例情况时,复合材料特性对于无轴承旋翼固有频率影响.利用ANSYS WorkbenchACP模块,对柔性梁进行建模,利用Modal模块对整个单片桨叶旋翼系统进行固有特性分析,得出复合材料工程弹性常数以及增强纤维比例与旋翼固有特性之间的关系.
针对新型无铰式旋翼构型存在的大变形几何非线性及根部多路传力的特点,并考虑非定常气动载荷作用,建立了无铰式旋翼气弹综合分析的全本征方程,发展了高精度的伽辽金法变阶有限单元,利用Newmark平均速度法和牛顿松弛迭代,实现了旋翼动力学与气动力的紧耦合求解.经过算例的对比验证表明,本文方法能够准确模拟新型无铰式旋翼根部多路传力条件,并在稳态气弹响应、振动载荷以及气弹稳定性计算等方面具有较好的精度.
针对直升机玻璃在使用中易发生玻璃裂纹故障这一普遍现象,本文采用数值模拟方法建立直升机舱门玻璃有限元模型,对其进行热-力学性能仿真.结果表明,舱门玻璃在面载荷作用下,最大应力发生在玻璃中央处,呈圆形分布;最大变形处发生在玻璃四周胶粘固定位置处附近,呈带状分布,易引起玻璃四周发生裂纹故障.舱门玻璃内外温度差所引起的玻璃表面温差应力,会对玻璃产生较大影响.
直升机大量采用复合材料结构,其旋翼桨叶、机身、尾桨等均可由复合材料结构设计而成,这将大幅降低油耗和改善操作品质.将光纤光栅传感器内埋于复合材料结构中,形成智能复合材料既能实现复合材料本身结构健康监测,又能在复合材料加工成型过程中采集复合材料结构内部温度、应变等信息,为复合材料结构制备与工艺控制提供参考.本文研究了基于光纤光栅传感器的复合材料固化成型过程实时监测技术,得到复合材料结构在固化过程中升温
本文利用机械动力学仿真软件LMSVirtual.Lab Motion模块对共轴式直升机"地面共振"问题进行仿真分析,建立了共轴式直升机在起落架上的六自由度运动模型和桨叶绕摆振铰的刚体摆振模型,重点介绍了LMS Virtual.Lab Motion仿真建模过程.通过设定起落架阻尼,在不同转速下对机体施加脉冲激励力,然后观察机体滚转响应和桨叶摆振响应,分析了旋翼/机体耦合的动稳定性.
本文利用分级的思想对直升机整机实验模型进行了模型修正.首先,通过进行模态试验识别出各个部件的模态参数.然后将试验数据与仿真数据相对比来进行各部件的参数修正,使部件的有限元模型尽可能的接近真实模型.再利用之前得到的能够反映真实结构动特性的有限元模型通过添加连接进行组装形成整机模型.最后对整机模型进行修正得到最终的完善的直升机整机有限元模型.分级修正的方法就是将直升机模型修正的工作进行细化,通过多级的
为提高旋翼气动弹性耦合分析精度,在旋翼气动弹性耦合(CFD/CSD)研究中引入弹簧系统网格变形方法,建立了一套适合于旋翼气动载荷分析的CFD/CSD耦合方法.为了解决CFD/CSD耦合中关键的网格变形问题,旋翼桨叶贴体网格变形采用基于"ball-vertex"弹簧系统的动态网格方法,在网格节点周围引入"ball-vertex"概念,通过添加冗余约束,保证网格结点在变形过程中不会越过与该点所对应的对