明胶鸟弹撞击力传感器试验及数值建模方法研究
2019-07-08冯振宇霍雨佳牟浩蕾刘小川
振动与冲击 2019年12期
关键词:模型
冯振宇, 霍雨佳, 裴 惠, 解 江, 牟浩蕾, 刘小川, 郭 军
(1.民航航空器适航审定技术重点实验室 天津 300300;2.中国民航大学 适航学院 天津 300300; 3. 中国飞机强度研究所 结构冲击动力学航空科技重点实验室,陕西 西安 710065)
鸟类与飞机相撞,通常会导致飞机迎风面结构的损坏甚至整架飞机的坠毁,直接威胁乘员生命安全和带来巨大的经济损失[1]。为降低鸟撞事故带来的隐患,鸟撞问题通常采用真鸟进行研究。然而,在非验证性的鸟撞问题研究中,由于真鸟的结构复杂且不同鸟类的内部形态差异较大,导致鸟撞试验的重复性较差。因此对于在试验中重复性较高的鸟弹替代品的研究,具有一定的工程意义。
对鸟弹替代品的探索,国外学者[2-5]利用牛肉、蜡、泡沫、乳液、氯丁橡胶和明胶等材料制成仿真鸟弹,通过对比研究,以寻找能够替代真鸟最合适的材料。其中Allcock等[5]利用蜡、木材、树脂泡沫和明胶等材料制成仿真鸟弹并使其冲击到梁上,通过测量梁的挠度,表明明胶鸟的撞击结果与真鸟的撞击结果最为接近。国内在鸟撞研究方面也开展了大量工作但大多基于真鸟[6-9],目前针对仿真鸟弹的研究还相对较少,在仿真鸟弹研究方面,刘小川等[10]对利用明胶制成的仿真鸟弹给出了具体配方,通过鸟撞铝板试验,得出仿真明胶鸟弹具有可承受发射过载的足够强度,且与真实鸟弹的变形模式基本一致的结论。在鸟撞有限元仿真方面,鸟弹本构模型的选定和本构参数的获取是关键。……
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