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期刊信息/Journal information
装备环境工程
装备环境工程

唐伦科

双月刊

1672-9242

hjgczb@163.com

023-68792835

400039

重庆石桥铺渝州路33号

装备环境工程/Journal Equipment Environmental EngineeringCSTPCD
查看更多>>本刊受国防科学技术工业委员会直接支持，由中国兵器工业第五九研究所和国防科技工业自然环境试验研究中心共同主办，面向国内外公开发行的科技期刊，是我国国防科技工业的重点期刊。主要报道国内外装备与产品环境工程专业发展动态，装备与产品环境工程理论和工程应用的研究成果，以及经验信息交流等方面的内容。
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    爆炸分离冲击下中远场连接界面多点时域载荷反演方法研究

    胡杰方叶
    82-88页
    查看更多>>摘要：目的 建立产品在爆炸分离冲击剖面下,中远场关键连接界面上多点激励时域载荷历程的识别方法,并分析评估结构的动力学响应特性.方法 采用结构动力学分析方法,基于杜哈梅积分离散化,建立时域范围内产品上多个测点(包括多个自由度)与关键界面上受到的力载荷之间的传递函数,进而通过载荷识别获得该力激励,特别是在载荷识别过程中采用最速下降法克服识别算法的不适定性,最后通过有限元方法分析得到识别载荷作用下的结构响应,为评估结构动力学响应提供依据.结果 反演获得了爆炸螺栓盒与产品连接关键界面上多点多个自由度的时域载荷,该载荷所产生的响应仿真值与多个测点实测数据吻合,并分析获得了结构的动力学响应分布.结论 提出了一种针对爆炸载荷传递路径上中远场关键界面的多点动力学载荷的识别方法,并通过数值仿真验证了该方法的有效性,可支撑结构的动力学响应评估.

    爆炸分离多点激励载荷识别杜哈梅积分不适定性优化

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    某型涡轴发动机燃气涡轮转速跳变故障分析

    宋宇航樊建楼孟庆骁樊伟杰...
    89-95页
    查看更多>>摘要：目的 针对某型涡轴航空发动机在直升机地面试车和空中飞行过程中均出现右侧发动机燃气涡轮转速(Ng)跳变现象,且转速跳动数值超出允许范围这一问题,提出解决方案.方法 从燃气涡轮转速数据测量原理出发,通过建立故障树排故方法,检查可能对Ng造成跳变影响的各相关部位,并进行相关附件的更换.结果 通过一系列排故工作,并结合发动机地面试车情况,对故障源头进行了准确定位,确定跳变为Ng传感器与发动机传动齿轮配合间隙过大导致的假跳变,非Ng转速真实发生跳变,是较为罕见的故障源.结论 经过发动机厂专家的验证,完成传动齿轮的更换,排除了故障,并给出了预防和排除该类型故障的建议.

    燃气涡轮转速涡轴发动机转速传感器转速跳变传动齿轮直升机

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    基于CFD的系留气球表面结冰研究

    蒋鹏程余莉
    96-102页
    查看更多>>摘要：目的 预测不同环境条件下系留气球的结冰部位与结冰量,为系留气球的安全运行提供参考依据.方法 利用气候试验室对柔性材料制成的试验件进行结冰研究,并与金属表面结冰进行对比分析,明确柔性材料的结冰机理.采用数值模拟的方法,对某型系留气球进行多参数多状态结冰研究,同时开展系留气球结冰后的稳定性分析.结果 保持一定刚度的柔性材料和金属材料结冰情况基本一致,结冰机理相同.计算得出了通常结冰、冻雾和冻雨条件下,各俯仰角下系留气球表面的结冰分布情况.通常结冰条件下,结冰主要发生在尾翼前缘,结冰量随风速和俯仰角增大而增大;在冻雾和冻雨条件下,结冰部位则出现在囊体和尾翼,结冰量随风速和俯仰角呈V形变化.结论 依据计算结果开展稳定性分析得出,系留气球在剩余浮力正常的情况下具备一定的"结冰容限",但长时间处于恶劣天气时仍需开展冰雪应对措施.

    系留气球结冰气候室试验数值模拟稳定性分析结冰容限

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    基于电磁力的机翼非接触式加载试验平台特性研究

    李珊山陈先民弯港庞宝才...
    103-111页
    查看更多>>摘要：目的 研究分析基于电磁力的非接触式翼面加载的可行性与适用特点.方法 利用多匝铜线绕制的驱动线圈,通入大电流产生强磁场,柔性线圈贴附于机翼表面,柔性线圈中的电流与强磁场相互作用产生较大的电磁力,实现对翼面的稳定加载.建立电磁力加载仿真计算模型,基于该模型分析不同线圈结构时电磁力特性,并设计力学加载平台,开展试验测试.结果 对比了柔性线圈和薄铁片2 种电磁力加载方式的不同,柔性线圈产生的电磁力比薄铁片小,但具有更好的线性度和可控性.上下布置 2 个驱动线圈能产生更大电磁力,但需要使2个驱动线圈电流方向相反,电流方向相反时产生的电磁力比方向相同时增强了16 倍.减小驱动线圈间距,使柔性线圈靠近驱动线圈,也能显著提高电磁力.开展了力学加载平台试验,柔性线圈产生的电磁力达到57 N,并可持续加载 320 s.结论 通过试验验证了提出的基于电磁场非接触式翼面加载的可行性,柔性线圈易贴附于机翼表面,可为复合材料、复杂翼形的力学加载测试提供一定参考.

    电磁力机翼加载柔性线圈试验平台动态加载复杂翼形

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    超高速撞击蜂窝夹芯板的弹丸形状效应数值模拟研究

    李鑫冰赵翼飞吴彼
    112-123页
    查看更多>>摘要：目的 通过数值模拟研究不同形状弹丸在超高速垂直撞击下对蜂窝夹芯板的能量传递和损伤机制.方法 采用固定FEM-SPH耦合方法,并将数值模拟结果与NASA的试验数据进行对比验证.经验证的模型被用于比较圆锥形、立方体和球形弹丸对蜂窝夹芯板能量吸收效率及损伤分布的影响.结果 随着撞击速度的增加,前后面板的损伤面积以及蜂窝核心层的能量吸收和损伤面积均有所增加.D/H值的增加会降低前后面板的能量吸收效率,而提高蜂窝核心层的吸收效率.撞击位置的变化直接影响弹丸碎片在蜂窝核心内的分布,从而改变碎片云的膨胀区域和后面板的损伤形态.结论 弹丸形状、撞击位置和速度等因素对蜂窝夹芯板损伤特征、能量吸收效率和损伤分布具有显著影响.

    AUTODYN蜂窝夹芯板FEM-SPH耦合超高速撞击弹丸形状效应数值模拟

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    直升机高频吸振器性能测试试验方法研究

    孙卫兵苏宏庆王风娇马昆...
    124-131页
    查看更多>>摘要：目的 研究直升机主减速器撑杆处高频吸振器性能测试试验方法,从而探究吸振器的减振效果.方法 首先建立高频吸振器的减振性能评价分析模型;其次利用"小松鼠"主减速器平台搭建试验台架系统,给出针对直升机高频试验的设计要求及思路,阐述试验原理、试验方案及试验内容;最后利用试验台架系统研究拧紧力矩、激励位置、激励方式对试验测试结果的影响.结果 吸振器的安装频率受拧紧力矩的影响很小,试验时保持在4～14 N·m即可.不同的激励位置对试验结果有很大影响,为了减小直升机主减速器结构间隙对振动传递的影响,激励位置应选择与撑杆直接连接的壳体上.试验时激励方式应选择白噪声激励,可为试验系统输入宽频稳定的能量.结论 该高频吸振器性能测试试验方法真实可行,可为直升机主减速器减振设计提供指导.

    直升机主减速器撑杆高频吸振器

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    疏浚用Q235钢和高锰钢冲刷腐蚀机理研究

    陈浩李丹刘永飞姚海元...
    132-139页
    查看更多>>摘要：目的 对比传统疏浚用Q235 钢和新型高锰奥氏体钢的冲刷腐蚀行为,分析 2 种钢冲刷腐蚀耦合损伤机理.方法 利用射流喷射装置分别对Q235 钢和高锰钢的纯磨损和冲刷腐蚀行为进行研究,采用电化学阻抗和质量损失测量方法对冲刷腐蚀耦合分量进行解耦,最后结合形貌表征分析冲刷腐蚀耦合损伤机理.结果 纯磨损结果显示,在高流速沙砾冲击下,Q235 钢和高锰钢都有较高的损失,Q235 钢的纯磨损速率是高锰钢的 2 倍.冲刷腐蚀结果显示,Q235钢冲刷腐蚀总损失速率大于高锰钢的 2 倍,2 种钢的冲刷腐蚀损失中磨损都占据了主导地位,Q235 钢腐蚀加速磨损速率占据总损失速率的 25.9%,大于高锰钢所占比例 18.3%.结论 通过对比分析 2 种钢宏观和微观损伤形貌,发现虽然高锰钢的硬度远高于 Q235 钢,但其变形能力同样很高,这使得高锰钢拥有比 Q235 钢更优异的抗磨性能.此外,Cr和Al元素的添加也进一步提升了高锰钢的抗腐蚀性能,最终使得高锰钢的抗冲蚀性能也远优于Q235钢.

    疏浚Q235钢高锰钢纯磨损冲刷腐蚀协同作用

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    牺牲阳极参数对直翼桨阴极保护效果影响研究

    陈波刘爱兵宋航杨文凯...
    140-147页
    查看更多>>摘要：目的 研究牺牲阳极设计参数对直翼桨结构阴极保护效果影响,为直翼桨的阴极保护设计和工程应用提供参考.方法 针对直翼桨型船用推进器结构,基于边界元法建立数值仿真模型,开展直翼桨牺牲阳极阴极保护仿真计算,重点研究不同牺牲阳极数量、尺寸和布置位置时,直翼桨上箱体、旋转箱体、桨叶和桨叶上端盖等结构的电位分布情况,核算牺牲阳极使用寿命.结果 采用Al-Zn-In-Mg-Ti铝合金牺牲阳极时,牺牲阳极数量增多和尺寸变大都会提高直翼桨的阴极保护效果,同时延长牺牲阳极使用寿命.牺牲阳极布置位置的改变会影响直翼桨桨叶表面的电位梯度,改变直翼桨结构的保护电位分布.采用 10 块 0.18D×0.11D×0.04D(D为直翼桨直径)的水滴形高效铝合金牺牲阳极在桨叶间单层布置,可实现对直翼桨结构 2.5 a 以上的保护寿命.结论 通过调整牺牲阳极设计参数,可对直翼桨桨叶、旋转箱体等关键结构提供较好的阴极保护效果,但旋转箱体与船体和上箱体的间隙由于结构遮挡效应保护不足,建议在实际工程应用中在这些结构部位表面涂装防腐涂料以降低腐蚀风险.

    直翼桨牺牲阳极阴极保护数值仿真防腐使用寿命

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    齿轮箱内部激励下振动噪声仿真研究

    钟睦王延靖姚术健
    148-158页
    查看更多>>摘要：目的 研究齿轮箱体在内部激励下的传动稳定性和振动噪声的产生、传播和辐射规律.方法 考虑时变刚度、误差激励等因素对齿轮系统的影响,利用集中参数法建立齿轮传动纯扭转动力学模型.结合MATLAB 数值计算,从动态啮合力入手,分析振动噪声在内部动态激励作用下的时域和频域特征.建立齿轮箱体有限元模型,进行模态分析和频率响应分析.以动力学分析结果为边界条件,分别利用声学无限元法和无反射边界法进行齿轮箱振动噪声仿真.结果 获得了2 000 Hz内的固有频率、振型和频率响应曲线,结合振动峰值频率,对齿轮箱的振动情况进行了预测.得到了齿轮箱在无界声场中的辐射声功率级曲线、场点声压级曲线、声指向性和声压级云图,并对声学无限元法和无反射边界法的计算结果进行了对比,得到了二者的最佳适用条件.结论 齿轮箱内部动态激励具有明显的周期性和冲击性,齿轮传动过程中含有较多的啮合频率和二倍频成分.齿轮箱上下表面为薄壁结构,振动比较明显,是各阶振型发生振动的主要部位.箱体在低阶模态下为单一振型,在高阶模态下出现多种振型耦合的现象.无限元法计算时间较长,但在近场分析时精度较高,适用于近场声学问题分析.无反射边界相比于无限元法耗费更少的计算时间,远场分析的精度更高,适用于高频、远场声学问题分析.

    内部激励振动噪声齿轮箱无限元法无反射边界法模态

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    MOX燃料与包壳化学相互作用研究进展

    韩华汤琪程焕林
    159-168页
    查看更多>>摘要：简要介绍了MOX燃料芯块微观组织特点和主要裂变产物行为及其对化学相互作用层的影响,归纳总结了国内外对化学相互作用层微观结构的研究进展,分析了现有研究的不足和仍待解决的问题,以期对我国未来MOX燃料的研究和应用提供部分参考.

    MOX燃料包壳化学相互作用层中子辐照燃料包壳间隙裂变产物微观结构

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