【摘 要】
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采用一种基于k-ωSST湍流模型的雷诺平均N-S方程数值方法,对高雷诺数Re=1.17×107下矩柱/圆柱非定常气动干扰下的流场和载荷进行模拟,分析了不同中心夹角θ下矩柱和圆柱非定常气动载荷的相互影响以及非定常脱落旋涡之间相互作用过程.研究发现:对于不同中心夹角,当θ=30°时,圆柱和矩柱流场干扰作用最弱,圆柱的气动载荷最小.θ=180°时,圆柱和矩柱之间流场相互干扰最强烈,矩柱和圆柱气动载荷的波
【机 构】
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北京航空航天大学能源与动力工程学院,航空发动机气动热力国家级重点实验室,北京100191 北京航空
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采用一种基于k-ωSST湍流模型的雷诺平均N-S方程数值方法,对高雷诺数Re=1.17×107下矩柱/圆柱非定常气动干扰下的流场和载荷进行模拟,分析了不同中心夹角θ下矩柱和圆柱非定常气动载荷的相互影响以及非定常脱落旋涡之间相互作用过程.研究发现:对于不同中心夹角,当θ=30°时,圆柱和矩柱流场干扰作用最弱,圆柱的气动载荷最小.θ=180°时,圆柱和矩柱之间流场相互干扰最强烈,矩柱和圆柱气动载荷的波动幅值和平均值均达到最大,圆柱阻力系数幅值是相同雷诺数下单圆柱的6倍左右.上游矩柱旋涡破裂、再附以及下游旋涡之间融合形成更大尺度的卡门涡街是气动载荷急剧增大的主要原因.同时,由于旋涡的再附过程,下游圆柱具有0.86Hz和1.5Hz两个明显的旋涡脱落频率,实际工程中这种气动载荷的多频率性会影响结构的稳定性和安全性.
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分析并得到双曲正切型无阻尼非线性包装系统跌落冲击的近似解析解.采用同伦分析法分析系统的跌落冲击响应,得到冲击响应的一阶近似解,选取合适的所谓h值保证频率近似解收敛;与包装动力学的能量法结合,通过能量法得到精确的最大位移值,对近似解进行修正.在足够的精度范围内,修正后的最大位移响应值、最大加速度响应值以及系统响应周期均收敛于精确值.研究为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供了一种新的科学有效的近似分析
针对飞机金属结构,分别介绍了疲劳寿命在服从对数正态分布和双参数威布尔分布下,满足一定可靠度的疲劳寿命分散系数,通过5组不同载荷水平下的铝合金耳片结构疲劳试验,对该结构在两种分布下,不同载荷加重系数时的疲劳寿命分散系数进行了统计分析,分析结果表明,两种分布下得到的疲劳寿命分散系数基本一致,且随着载荷加重系数的提高,疲劳寿命分散系数减小并且趋近于1.
现代高速结构常常会产生较大的振动、噪声和动载荷,传统汽车工艺对几何约束、强度约束、稳定性约束及频率约束跟加重视.汽车行进过程中,路面不平度会激起汽车的振动.当振动达到一定程度时,不仅会对汽车疲劳寿命产生影响,而且会影响汽车乘座舒适性和操作稳定性.本文考虑汽车在路面动态激励下以加速度响应为约束,以质量最轻和加速度响应自小为优化目标,寻找考虑动响应的最优解.由于汽车模型复杂,本文对汽车模型简化得到汽车
本文根据目前国内航空加工、生产现状,经过统计、筛选,选取较为典型的中外翼下壁板连接结构中的紧固孔制造误差进行疲劳寿命研究.通过耐久性分析方法分析连接结构的疲劳性能,计算该结构的疲劳细节额定值(DFR),并设计试验件进行对比试验验证,通过试验验证,研究含误差结构相对于原结构疲劳寿命和疲劳细节额定值(DFR)的变化.对目前飞机生产加工单位采用的紧固孔误差修理方法进行有效性判定,对误差修理方法提供理论和
采用FRP加固钢管混凝土组合柱可以提高强度从而减少截面尺寸,但需进行必要的稳定性分析.本文改进了统一参数法对组合柱进行了稳定性分析,由于采用弹性理论求解,可以得到稳定性分析所需的准确等效抗弯刚度.推导了各向同性材料情况下的有关公式,避免了计算中的奇异性,并讨论了准确等效抗弯刚度所包含附加修正项的意义,推广了统一参数法的应用.
在开放系统中,事物的变化总利于其生存,金属材料的变形也是如此.塑性变形使构件外在几何形状改变,内在晶体硬化(老化),以致缓解应力集中,可承担更高载荷.位错运动即导致材料强化,细观上看并不存在应力不增,晶胞位错流动的现象.本文结合几种金属材料拉伸试验中弹性、塑性变形的宏观试验曲线与细观机理讨论，以物体变形利于其生存的自然观点，分析了弹性、塑性变形物理机制，认为理想弹塑性模型并不符合多数金属材料的宏观
一般析架结构具有自重轻、造价低和施工简单等特点，其应用领域涉广泛，尤其在航天领域发挥着越来越重要的作用。Michell在1904年开创性的发现了一种连续的材料可以在弯曲负载下尽量减少材料的体积,即在假定所有构件使用同一材料下的情况下,Michell螺旋结构能在承受相同外部载荷时,结构的质量最小.本文根据Michell螺旋结构的相关理论,通过数学形式构造节点矩阵,以节点间构件的连接来构建螺旋结构,通
基于Hamilton变分原理,建立了集中荷载——悬索耦合系统面内振动的非线性动力学方程.利用Galerkin方法对振动偏微分方程进行离散,得到了面内振动的单模态动力学控制方程.通过数值算例对主共振情况下系统的非线性动力学行为进行了分析,得到了前四阶模态振动的时间历程图和相图.研究结果表明,在集中荷载作用下悬索发生主共振时,系统以前两阶振动为主,同时第四阶模态振动相对第三阶增大一倍,且第三、四阶均存
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