微小型飞行器结构静力实验大纲-最终

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CCAR-25-R4

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CCAR-25-R4民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准1985年12月31日发布[1990年7月18日第一次修订][1995年12月18日第二次修订][2001年5月14日第三次修订][2022年11月7日第四次修订]民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)中国民用航空局令第209号《运输类飞机适航标准》(CCAR-25-R4)已经2022年10月26日中国民用航空局局务会议通过,现予公布,自2022年12月7日起施行。

局长李家祥二O一一年十一月七日中国民用航空局民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)目录A分部总则............................................................. ............................................................... .. (1)第25.1条适用范围............................................................. .................................................1第25.2条[备用]............................................................ .......................................................1第25.3条ETOPS型号设计批准的专用条款............................................................. (1)B分部飞行............................................................. ............................................................... .. (1)总则............................................................. ............................................................... ...............1第25.21条证明符合性的若干规定............................................................. .......................1第25.23条载重分布限制............................................................. .......................................2第25.25条重量限制............................................................. ...............................................2第25.27条重心限制............................................................. ...............................................3第25.29条空重和相应的重心............................................................. ...............................3第25.31条可卸配重............................................................. ...............................................3第25.33条螺旋桨转速和桨距限制............................................................. .. (3)性能............................................................. ............................................................... ...............3第25.101条总则............................................................. .....................................................3第25.103条失速速度............................................................. .............................................5第25.105条起飞............................................................. .....................................................6第25.107条起飞速度............................................................. .............................................6第25.109条加速—停止距离............................................................. .................................8第25.111条起飞航迹............................................................. ...........................................10第25.113条起飞距离和起飞滑跑距离............................................................. ...............11第25.115条起飞飞行航迹................................................................................................11第25.117条爬升:总则............................................................. .......................................11第25.119条着陆爬升:全发工作............................................................. .......................12第25.121条爬升:单发停车............................................................. ...............................12第25.123条航路飞行航迹............................................................. ...................................13第25.125条着陆............................................................. (13)操纵性和机动性............................................................. ........................................................15第25.143条总则............................................................. ...................................................15第25.145条纵向操纵............................................................. ...........................................16第25.147条航向和横向操纵............................................................. ...............................17第25.149条最小操纵速度............................................................. .. (18)配平.............................................................. ................................................................ ...........20第25.161条配平.............................................................. .. (20)稳定性............................................................. ............................................................... .........21第25.171条总则............................................................. ...................................................21第25.173条纵向静稳定性............................................................. ...................................21第25.175条纵向静稳定性的演示............................................................. .......................21第25.177条横向和航向静稳定性............................................................. .. (22)民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)第25.181条动稳定性............................................................. . (23)失速............................................................. ............................................................... . (23)第25.201条失速演示............................................................. ...........................................23第25.203条失速特性............................................................. ...........................................24第25.205条[删除]............................................................失速警告............................................................. . (24)地面和水面操纵特性............................................................. ................................................25第25.231条纵向稳定性和操纵性............................................................. .......................25第25.233条航向稳定性和操纵性............................................................. .......................25第25.235条滑行条件............................................................. ...........................................26第25.237条风速............................................................. ...................................................26第25.239条水面喷溅特性、操纵性和稳定性............................................................. (26)其它飞行要求............................................................. (27)第25.251条振动和抖振............................................................. .......................................27第25.253条高速特性............................................................. ...........................................27第25.255条失配平特性............................................................. (28)C分部结构............................................................. (29)总则............................................................. ............................................................... .............29第25.301条载荷............................................................. ...................................................29第25.303条安全系数............................................................. ...........................................29第25.305条强度和变形............................................................. .......................................29第25.307条结构符合性的证明............................................................. (29)飞行载荷.............................................................. ................................................................ ...30第25.321条总则.............................................................. .. (30)飞行机动和突风情况............................................................. ................................................30第25.331条对称机动情况............................................................. ...................................30第25.333条飞行机动包线................................................................................................31第25.335条设计空速............................................................. ...........................................32第25.337条限制机动载荷系数............................................................. ...........................33第25.341条突风和紊流载荷............................................................. ...............................34第25.343条设计燃油和滑油载重............................................................. .......................35第25.345条增升装置............................................................. ...........................................35第25.349条滚转情况............................................................. ...........................................36第25.351条偏航机动情况............................................................. .. (36)补充情况............................................................. ............................................................... .....37第25.361条发动机扭矩............................................................. .......................................37第25.363条发动机和辅助动力装置支架的侧向载荷....................................................37第25.365条增压舱载荷............................................................. .......................................37第25.367条发动机失效引起的非对称载荷............................................................. .......38第25.371条陀螺载荷............................................................. ...........................................38第25.373条速度控制装置............................................................. .. (39)操纵面和操纵系统载荷............................................................. .. (39)民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)第25.391条操纵面载荷:总则............................................................. ...........................39第25.393条平行于铰链线的载荷............................................................. .......................39第25.395条操纵系统............................................................. ...........................................39第25.397条操纵系统载荷............................................................. ...................................39第25.399条双操纵系统............................................................. .......................................40第25.405条次操纵系统............................................................. .......................................40第25.407条配平调整片的影响............................................................. ...........................41第25.409条调整片............................................................. ...............................................41第25.415条地面突风情况............................................................. ...................................41第25.427条非对称载荷............................................................. .......................................42第25.445条辅助气动力面................................................................................................42第25.457条襟翼............................................................. ...................................................43第25.459条特殊装置............................................................. . (43)地面载荷.............................................................. ................................................................ ...43第25.471条总则.............................................................. ..................................................43第25.473条着陆载荷情况和假定.............................................................. ......................43第25.477条起落架布置.............................................................. ......................................44第25.479条水平着陆情况.............................................................. ..................................44第25.481条尾沉着陆情况.............................................................. ..................................44第25.483条单起落架着陆情况.............................................................. ..........................45第25.485条侧向载荷情况.............................................................. ..................................45第25.487条回跳着陆情况................................................................................................45第25.489条地面操纵情况.............................................................. ..................................45第25.491条滑行、起飞和着陆滑跑.............................................................. ..................45第25.493条滑行刹车情况.............................................................. ..................................46第25.495条转弯.............................................................. ..................................................46第25.497条尾轮侧偏.............................................................. ..........................................46第25.499条前轮侧偏与操纵.............................................................. ..............................47第25.503条回转.............................................................. ..................................................47第25.507条倒行刹车.............................................................. ..........................................47第25.509条牵引载荷.............................................................. ..........................................47第25.511条地面载荷:多轮起落架装置上的非对称载荷............................................49第25.519条顶升置.............................................................. (50)水载荷............................................................. ............................................................... .........50第25.521条总则............................................................. ...................................................50第25.523条设计重量和重心位置............................................................. .......................50第25.525条载荷的假定............................................................. .......................................50第25.527条船体和主浮筒载荷系数............................................................. ...................51第25.529条船体和主浮筒着水情况............................................................. ...................51第25.531条船体和主浮筒起飞情况............................................................. ...................52第25.533条船体和主浮筒底部压力............................................................. ...................52第25.535条辅助浮筒载荷............................................................. .. (53)民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)第25.537条水翼载荷............................................................. . (54)况............................................................. (54)第25.561条总则............................................................. ...................................................54第25.562条应急着陆动力要求............................................................. ...........................55第25.563条水上迫降的结构要求............................................................. .. (56)疲劳评定............................................................. ............................................................... .....56第25.571条结构的损伤容限和疲劳评定............................................................. .. (56)闪电防护............................................................. ............................................................... .....58第25.581条闪电防护............................................................. ...........................................58D分部设计与构造............................................................. (58)总则............................................................. ............................................................... .............58第25.601条总则............................................................. ...................................................58第25.603料............................................................. ...................................................58第25.605条制造方法............................................................. ...........................................58第25.607条紧固件............................................................. ...............................................59第25.609条结构保护............................................................. ...........................................59第25.611条可达性措施............................................................. .......................................59第25.613条材料的强度性能和材料的设计值............................................................. ...59第25.615条[删除]........................................................... .............................................60第25.619条特殊系数............................................................. ...........................................60第25.621条铸件系数............................................................. ...........................................60第25.623条支承系数............................................................. ...........................................61第25.625条接头系数............................................................. ...........................................61第25.629条气动弹性稳定性要求............................................................. .......................61第25.631条鸟撞损伤............................................................. . (62)面............................................................. ............................................................... .........63第25.651条强度符合性的证明............................................................. ...........................63第25.655条安装............................................................. ...................................................63第25.657条铰链............................................................. (63)操纵系统............................................................. ............................................................... .....63第25.671条总则............................................................. ...................................................63第25.672条增稳系统及自动和带动力的操纵系统........................................................64第25.673条[删除]............................................................ .................................................64第25.675条止动器............................................................. ...............................................64第25.677条配平系统............................................................. ...........................................64第25.679条操纵系统突风锁............................................................. ...............................65第25.681条限制载荷静力试验............................................................. ...........................65第25.683条操作试验............................................................. ...........................................65第25.685条操纵系统的细节设计............................................................. .......................65第25.689条钢索系统............................................................. ...........................................65第25.693条关节接头............................................................. ...........................................66第25.697条升力和阻力装置及其操纵器件............................................................. . (66)民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)第25.699条升力和阻力装置指示器............................................................. ...................66第25.701条襟翼与缝翼的交连............................................................. ...........................66第25.703条起飞警告系统............................................................. .. (67)起落架............................................................. ............................................................... .........67第25.721条总则............................................................. ...................................................67第25.723条减震试验............................................................. ...........................................67第25.725条[删除]............................................................ .................................................68第25.727条[删除]............................................................ .................................................68第25.729条收放机构............................................................. ...........................................68第25.731条机轮............................................................. ...................................................69第25.733条轮胎............................................................. ...................................................69第25.735条刹车............................................................. ...................................................70第25.737条滑橇............................................................. (71)浮筒和船体............................................................. ............................................................... .71第25.751条主浮筒浮力............................................................. .......................................71第25.753条主浮筒设计............................................................. .......................................71第25.755条船体............................................................. (71)载人和装货设施............................................................. ........................................................71第25.771条驾驶舱............................................................................................................71第25.772条驾驶舱舱门............................................................. .......................................72第25.773条驾驶舱视界............................................................. .......................................72第25.775条风挡和窗户............................................................. .......................................73第25.777条驾驶舱操纵器件............................................................. ...............................73第25.779条驾驶舱操纵器件的动作和效果............................................................. .......73第25.781条驾驶舱操纵手柄形状............................................................. .......................74第25.783条机身舱门............................................................. ...........................................75第25.785条座椅、卧铺、安全带和肩带............................................................. ...........77第25.787条储存舱............................................................. ...............................................78第25.789条客舱和机组舱以及厨房中物件的固定........................................................79第25.791条旅客通告标示和标牌............................................................. .......................79第25.793条地板表面............................................................. ...........................................79第25.795条保安事项............................................................. . (79)应急设施............................................................. ............................................................... .....80第25.801条水上迫降............................................................. ...........................................80第25.803条应急撒离............................................................. ...........................................80第25.805条[删除]............................................................ .................................................80第25.807条应急出口............................................................. ...........................................80第25.809条应急出口布置............................................................. ...................................83第25.810条应急撤离辅助设施与撤离路线............................................................. .......84第25.811条应急出口的标记............................................................. ...............................85第25.812条应急照明............................................................. ...........................................86第25.813条应急出口通路............................................................. .. (88)民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)第25.815条过道宽度............................................................. ...........................................90第25.817条最大并排座椅数............................................................................................90第25.819条下层服务舱(包括厨房)........................................................... .................90第25.820条厕所门............................................................. .. (91)通风和加温............................................................. ............................................................... .91第25.831条通风............................................................. ...................................................91第25.832条座舱臭氧浓度............................................................. ...................................92第25.833条燃烧加温系统............................................................. .. (92)增压............................................................. ............................................................... .............93第25.841条增压座舱............................................................. ...........................................93第25.843条增压座舱的试验............................................................. . (93)防火.............................................................. ................................................................ ...........94第25.851条灭火器............................................................................................................94第25.853条座舱内部设施.............................................................. ..................................95第25.854条厕所防火.............................................................. ..........................................95第25.855条货舱和行李舱.............................................................. ..................................96第25.856条隔热/隔音材料.............................................................. .................................96第25.857条货舱等级.............................................................. ..........................................96第25.858条货舱或行李舱烟雾或火警探测系统 (97)第25.859条燃烧加温器的防火.............................................................. ..........................97第25.863条可燃液体的防火.............................................................. ..............................99第25.865条飞行操纵系统、发动机架和其它飞行结构的防火....................................99第25.867条其它部件的防火.............................................................. ..............................99第25.869条系统防火........................................................................................................99其它.............................................................. ................................................................ .........100第25.871条定飞机水平的设施.............................................................. ........................100第25.875条螺旋桨附近区域的加强.............................................................. ................100第25.899条电搭接和防静电保护.............................................................. ....................100E分部动力装置.............................................................. . (100)总则............................................................. ............................................................... ...........100第25.901条安装............................................................. .................................................100第25.903条发动机............................................................. .............................................101第25.904条起飞推力自动控制系统(ATTCS)...................................................... ....101第25.905条螺旋桨............................................................. .............................................102第25.907条螺旋桨振动............................................................. .....................................102第25.925条螺旋桨间距............................................................. .....................................102第25.929条螺旋桨除冰............................................................. .....................................102第25.933条反推力系统............................................................. .....................................102第25.934条涡轮喷气发动机反推力装置系统试验......................................................103第25.937条涡轮螺旋桨阻力限制系统............................................................. .............103第25.939条涡轮发动机工作特性............................................................. .....................103第25.941条进气系统、发动机和排气系统的匹配性.. (103)民用航空规章第25部,运输类飞机适航标准R4运输类飞机适航标准(民航局令第209号)第25.943条负加速度............................................................. .........................................104第25.945条推力或功率增大系统............................................................. .....................104燃油系统............................................................. ............................................................... ...104第25.951条总则............................................................. .................................................104第25.952条燃油系统分析和试验............................................................. .....................105第25.953条燃油系统的独立性............................................................. .........................105第25.954条燃油系统的闪电防护.............................................................。

建筑结构试验_2

建筑结构试验_2

《建筑结构试验》考试大纲第一部分考试大纲说明一、课程性质和地位本课程是建筑工程专业综合性的, 有较强的实践性的专业技术课程, 通过理论学习和实验教学, 使学生获得专业必须的试验基本理论知识和基本技能, 完成一般建筑结构试验的设计。

“建筑结构试验”从材料的力学性能到验证各种材料构成不同类型结构和构件的基本计算方法, 以及近年来发展的大量大跨、超高、复杂结构的计算理论, 都离不开试验研究。

因此, 建筑结构试验在土木工程结构科学研究和技术革新方面起着重要的作用, 与结构设计、施工及推动土木工程学科的发展有着密切的关系, 已逐步形成一门相对独立的学科, 并日益引起科研人员和工程技术人员的关注和重视。

本课程主要针对“土木工程”等专业。

课程的学分为2学分。

推荐教材为王天稳主编的《土木工程结构试验》(武汉理工大学出版社)一书。

二、课程考试要求本课程的考试要求, 要从考核知识点、学习要求、考核目标和有关考试的具体问题等几个方面综合起来全面加以把握。

其中, 考核知识点是主体。

(一)考核知识点考核知识点是对课程知识体系在广度上的概括。

就本课程而言, 其知识广度主要包括基本理论、基本方法和基本技能, 具体内容见本考纲第二部分“考试内容和考核目标”中的第二项分列了八章, 它们都是考试的范围。

(二)学习要求学习要求是对自学考试知识点所掌握的深度和概括。

根据全国高等教育自学考试以高中文化水平为起点的情况, 对考核知识点的深度掌握, 本考纲在第二部分第一项“学习要求”中, 分别对各个章节的基本要求做了介绍。

深度要求, 选用了“熟悉”、“熟练”和“熟练掌握并能灵活应用”几个不同含义而又存在递进关系的词汇来描述。

(三)考核目标考核目标是按照认知过程将考核知识点的深度、广度和难易程度转化成认知能力的概括。

根据前述高等教育自考对象的实际, 在本考纲第二部分第二项中, 区别考核的认知能力目标即基本目标和考核的难易程度目标即考核目标的具体要求, 作了不同的描述。

飞机全机悬空静力试验技术

飞机全机悬空静力试验技术

1 引 言
军用 飞机 、 民用 飞机 根 据 其使 用 范 围和 飞 行 功 能 的不 同 , 战 术 、 术 指 标 各 不 相 同 。但 其 技
是, 要求军 用 、 民用 飞机结构 轻 、 效载 重 大 、 有 经济 效 费 比高 、 动 性 敏 感性 好 、 航 行 程 远 和作 机 续
任何载荷作用下, 变形不得妨碍安全运行。
第 4期
彭 刚 : 机 全 机 悬 空 静 力试 验 技 术 飞
B 结构 必 须能 够承 受设 计 载荷 ( 限载荷 ) . 极 至少 3秒 钟 而 不破 坏 。但 是 如 果 结 构 能够 承受
要 求 的设 计 载荷 ( 限载 荷 ) 极 至少 3秒 钟 , 在使 用 载荷 ( 则 限制 载 荷 ) 设 计 载 荷 ( 限 载荷 ) 和 极 之 间产 生局 部失 效 或结 构失 隐是 可接 受 的 。
该 型号 飞机 在大 过载 机 动飞行 中 , 曾出现 过空 中飞 机解 体现 象 。它在 研制 中以 9 % 的设 计 载 荷 0 ( 限载 荷 ) 极 目标 来设计 飞 机结 构 , 以满 足飞 行 中最 大工 况 10 设计 载荷 ( 限 载 荷 ) 0% 极 的使 用 要 求, 先后通 过 5次全 机 静力 试 验 的验证 、 局部 薄 弱强 度设 计改 进 增 强 。最 后 , 型号 飞 机 成为 世 该
洪 都 科 技 HoNGDU CI S ENCE AND TECHNoL0GY

试验研究 ・
飞 机 全 机 悬 空 静 力 试 验 技 术
彭 刚
( 都 航 空 工业 集 团 ) 洪


新 飞机 研 制 必 须 经 全 机 悬 空 静力 试 验 验 证 其 结 构 的 强度 是 否 满足 强 度 规 范 和 C A 2 C R 3适 航

《结构实验》实验大纲

《结构实验》实验大纲

《结构实验》实验大纲一、总则1、本大纲的适用范围1)本大纲相关的课程名称及课程属性《结构试验》,属专业模块课。

2)本大纲的适用范围土木工程本科专业3)实验总时数16学时2、本大纲的实验目的和要求1)验证基本理论,学习实验方法,培养科学的研究能力和严谨慎密的科学态度。

2)使学生掌握结构试验方面的基本知识和基本技能,并能根据设计、施工和科学研究任务的需要,完成一般建筑结构的试验设计与试验规划;通过对结构物受作用后的性能进行观测和对测量参数进行分析,从而对结构物的工作性能作出评价,对结构物的承载能力作出正确估计,并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据,使学生得到初步的训练和实践。

3)进行科学研究的基本训练,培养学生严谨认真的科学态度,提高分析问题、解决问题的能力。

3、本实验课程的重点和内容结构试验设计、结构模型设计、工程结构静力试验、工程结构非破损检测和试验数据的统计分析等。

4、本大纲的所需实验设备YAW――5000kN微机控制电液伺服压力试验机PWS――1000型微机控制电液伺服疲劳试验机静态应变数采系统YE2539、YE2533和YE2538B,动态数据采集和分析系统YE6261B(含传感器CA-YD-109和模态软件)200/100t钢结构反力架和油压千斤顶(10-320t系列)二、实验项目及学时安排实验项目一静态电阻应变仪和机械仪表的使用方法和试验技术1)实验类型验证性实验2)实验开设属性必开实验3)学时数2学时4)实验目的a.静态电阻应变仪的使用b.机械式仪表的使用5)实验要求正确掌握结构试验常用的静态电阻应变仪和机械式仪表的使用方法和试验技术。

实验项目二钢筋混凝土梁的静力试验1)实验类型综合性实验2)实验开设属性必开实验3)学时数4学时4)实验目的a.应力、应变测定b.裂缝测量c.开裂荷载的测定5)实验要求结合课程作业进行结构试验设计,通过实验掌握结构试验工作的全过程。

实验项目三钢桁架的静力试验1)实验类型综合性实验2)实验开设属性必开实验3)学时数4学时4)实验目的a.应力、应变测定5)实验要求结合课程作业进行结构试验设计,通过实验掌握结构试验工作的全过程。

微小型四旋翼无人直升机建模及控制方法研究

微小型四旋翼无人直升机建模及控制方法研究
关键词:微小型无人机;四旋翼;动力学模型;反步法;自抗扰控制;Lyapunov稳定性; 平方根UXF
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国防科学技术大学研究生院学位论文 ABSTRACT
Micro/mini quadrotor is all excellent,novel vertical take-offand landing Unmanned Aerial VehielefOAV)for both military and civilian usages.Based OR a summary of the research status quo,the key technologies and the future applications of the micro/mini quadrotor,this paper concentrates on its special characteristics,mainly researched the problems On mathematical modeling,nonlinear con仕oller and state estimation.Some important theoretical analysis and
s协n酊ofthe system is analyzed.Simulations show that the proposed controllers are validity.
Thirdly,the Active Disturbances Rejection Con廿oilem(ADRC)are designed for the direct driven states ofthe quadrotor to stabilize the vehicle and control the flight height;the PD-ADRC double dosed loops are in仃oduced to diminish the zero d)m珊ni晦then the Lyapunov stability of the doublo closed loops is analyzcd’SO that the quadrotr call hover.11圮validity of these

结构试验考纲

结构试验考纲

结构试验名词解释1.生产性试验:以实际建筑物或结构构件为实验对象,经过试验对具体结构作出正确的技术结论。

2.科学研究性试验:验证结构设计计算的各种假定,发展新的设计理论,改进设计计算方法,为发展和推广新结构、新材料及新工艺提供理论与实践的依据。

3.模型:仿照真型并按照一定比例关系复制而成的试验代表物,它具有实际结构的全部或部分特征,是尺寸比真型小得多的缩尺结构。

4.重力加载:利用物体的重量加于结构上作为荷载。

5.杠杆加载:也属于重力加载的一种,当利用重物作为集中荷载时,经常会受到荷载量的限制,因此利用杠杆原理,将荷载放大作用于结构上。

6.液压加载:目前结构试验中应用比较普遍和理想的一种加载方法。

最大的优点是利用油压使液压加载器产生较大的荷载,对于大型结构构件试验当要求荷载点数多,吨位大时更为合适。

7.初位移加载法:也称为张拉突卸法,在结构上拉一根缆绳,使结构变形而产生一个人为的初始位移,然后突然释放,使结构在静力平衡位置附近作自由振动。

8.初速度加载法:利用摆锤或落重的方法使结构在瞬间受到水平或垂直的冲击荷载,并产生一个初速度。

9.分辨率:当输入量从某个任意非零值开始缓慢变化时,我们将会发现只要输入的变化值不超过某一数值,仪表的示值是不会发生变化的。

因此,使仪表值发生变化的最小输入变化值叫做仪表的分辨率。

10.滞后:某一输入量从起始量程增至最大量程,再由最大量程减至最小量程,在这正反两个行程输出值之间的偏差称为滞后。

11.试验大纲:在取得了调查研究成果的基础上为使实验有条不紊地进行并取得预期效果而制定的纲领性文件。

12.正位试验:指试验时构件搁置位置与实际工作时的位置一致。

13.异位试验:指试验时构件搁置位置与实际工作时的位置不一致。

填空题1.一般把结构试验归类为两大类:生产性试验和科学研究性试验。

2.服役结构的可靠性鉴定,通过试验推断和估计结构的剩余寿命。

3.对于主要承受静力荷载的结构构件实际上荷载经常是长期作用的。

航空器结构静力学试验方法

航空器结构静力学试验方法

航空器结构静力学试验方法导言:航空器结构的安全性和可靠性是航空工程领域至关重要的关注点之一。

在设计和制造航空器的过程中,需要进行一系列的试验来验证其结构的适应性和强度。

航空器结构静力学试验是其中一项重要的试验方法之一。

本文将详细介绍航空器结构静力学试验方法的背景、目的以及常用的试验程序和装置。

一、背景和目的静力学试验是指在加载过程中航空器结构处于静止的状态下进行的试验。

其主要目的是评估航空器结构在实际运行中承受各种载荷时的响应和强度。

通过静力学试验,可以得到航空器结构的应力-应变关系、失效载荷以及破坏模态等重要参数,为航空器的设计与改进提供参考依据。

二、试验前的准备工作在进行航空器结构静力学试验之前,需要做好以下准备工作:1. 试验计划制定:根据试验目的和要求,制定详细的试验计划,包括试验方案、试验方法和试验条件等内容。

2. 试验装置设计:根据试验需求,设计制作适合的试验装置,如试验夹具、加载装置和数据采集系统等。

3. 试验前检查:对试验设备和试验样品进行必要的检查和测试,确保其满足试验要求。

4. 试验样品准备:根据试验计划,选择适当的试验样品,并进行必要的准备工作,如裁剪、焊接和加工等。

三、试验过程航空器结构静力学试验通常包括以下步骤:1. 试验装置安装:将试验样品安装在试验装置上,确保其固定稳定,以保证试验的准确性和可靠性。

2. 试验载荷加载:根据试验计划和要求,通过试验装置施加各种载荷,如拉伸、压缩、剪切和弯曲等。

同时,可以通过连续加载或逐步加载的方式逐渐增加载荷,以模拟实际运行中的各种工况。

3. 数据采集与记录:通过安装的数据采集系统,实时采集和记录试验样品在加载过程中的应力、应变、位移和振动等相关参数。

4. 试验结束与数据分析:当达到试验要求的载荷水平或发生结构破坏时,停止加载并结束试验。

随后,对采集到的数据进行分析,评估结构的强度和稳定性。

四、试验装置与方法改进现代航空工程领域不断涌现出新的材料和设计理念,航空器的结构也不断发展和改进。

20建筑结构试验教学大纲及学习指导

20建筑结构试验教学大纲及学习指导

附件2《建筑结构试验》课程教学大纲及学习指导适用专业:建筑工程先修课程:物理、材料力学、结构力学、建筑材料、砼结构设计原理、钢结构设计总学时:44一、教学目的:本课程是建筑工程专业综合性的,有较强的实践性的专业技术课程,通过理论学习和实验教学,使学生获得专业必须的试验基本理论知识和基本技能,完成一般建筑结构试验的设计。

二、教学内容与要求:1.结构试验概论了解结构试验与结构理论和工程实践的关系及其在结构学科发展中的地位和作用,明确结构试验的任务、目的和分类。

(1)结构试验的任务、目的和分类。

(2)各类试验的特点和应用的范围。

(3)结构试验在实际工程中的重要性。

2.结构试验的加载设备与试验装置掌握试验室与现场试验常用的各种试验装置与加载方法,能在结构试验设计中选择和设计加载方案,重点掌握重力加载和液压加载方法。

对于先进的电液伺服加载方法和原理及其在伪静力、模拟地震振动台等试验方法中的应用作一般了解。

对环境随机激振方法的概念作一般了解。

3. 结构试验的数据采集和测量仪器掌握数据采集的意义和方法,了解与掌握试验量测设备的原理与使用方法,重点是非电量电测以及各种电测传感器的工作原理、适用范围和优缺点,为试验观测设计、仪表选择提供必要的知识准备。

对常用机械仪表作一般了解。

具体如下:(1)结构试验测量仪器设备的主要技术性能指标及概念。

刻度值(最小分度值)、量程(1.25~2.0倍最大测量值)、灵敏度、精度(≤5%,一般以满程相对误差表示)、线性度(以最大偏差与满程输出的百分比表示)、稳定性、重复性、频率响应(常以幅频与相频特性曲线表示));(2)结构试验对仪器设备的使用要求;(3)传感器的基本原理与种类;(4)电阻应变计的主要技术指标哪些?(5)掌握电阻应变计的粘贴;(6)常用的应变测量传感器有电阻应变计、手持应变仪、位移传感器等,还可以用光测法(云纹法、激光衍射法、光弹法)等;(7)电阻应变计测量应变(采用惠斯登电桥))(4143210εεεε-+-=K V V i(8)桥路连接方式种类及特点(1/4电桥、半桥接法、全桥接法);(9)数据采集系统的硬件由三个部分组成:传感器部分、数据采集仪部分和计算机控制器部分。

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微小型飞行器结构静力实验
实验大纲
BY1305183 聂恒昌
BY1305176 王乾
BY1305170 张弥
ZY1305310 王燕
SY1305408 王泽青
ZY1305207 刘睿
1实验名称
微小型飞行器结构静力实验
2实验依据
《微小型飞行器结构静力实验任务书》
《微小型飞行器结构静力实验指导书》
3实验目的
本实验的实验目的如下:
a)掌握微小型飞行器结构静力试验的基本原理与方法;
b)掌握应变、位移的测量方法,掌握加载的方法;
c)掌握结构有限元静力分析与静力试验验证的方法;
d)熟悉飞机结构强度规范中对静力试验的要求;
e)制定静力试验大纲。

4实验对象和测试项目
4.1实验对象
实验对象为飞机机翼,所用机翼半展长为1500mm,共十根翼肋,每根翼肋间距为150mm,如图1所示。

根部固支端(从固定销末端算起)距第一根翼肋150mm。

箭头位置为应变片测量点。

机翼设计载荷状态:全机重量为14kg,以90km/h速度平飞时,过载系数。

机翼翼形NACA 4412。

图1 机翼示意图
翼粱的材料为铝,弹性模量按铝合金的E= GPa,其截面形状如图2所示。

图2 翼粱截面形状
本次静力实验机翼肋弦长350mm,梁在弦向40%处即距翼肋前缘140mm处。

加载点为翼梁前42mm,即距翼肋前缘98mm。

4.2测试项目
根据中的实验对象描述,对飞机机翼建立气动模型以及结构有限元模型,并计算气动力。

将计算所得到气动力加载到机翼的结构模型上,进行静力分析。

重点关注试验中两个测量点位置应力应变的分析结果,并做记录。

5实验设备
微小型飞行器结构静力试验平台如图3所示:
该测试系统主要由1)支持系统、2)加载系统、3)应变测试仪、4)位移测试仪和5)待测对象几部分组成。

支持系统用于安装待测对象,包括承力顶棚、承力地坪、承力墙三部分,根据不同的支持方式可选择其中的部分或全部用于支持待测对象。

加载系统采用螺旋加载方式,加载机构通过钢丝绳和试验对象相连接,也可以采用重物加载的方
式。

应变测试仪采用DH3815N-2静态应变测试系统,提供1/4桥、半桥、全桥几种测试方法。

位移测试系统采用LXW精密拉线位移测试系统。

图3 微小型飞行器结构静力试验平台
6实验方案设计
6.1气动载荷计算
在气动分析前,首先要计算飞机达到过载时机翼所需的升力系数,此时飞机所受升力为重力的倍。

升力系数根据如下公式:
其中:2
9.80665/
g m s
=,14
m kg
=,90/25/
v km h m s
==,2
0.525
S m
=
在标准大气压下,3
1.225/
kg m
ρ=,此时
101325.0
P Pa
=,287.0528/
R J kg K
=•,
288.15
T K
=,0.0735294
Ma=,599019
e
R=。

得到升力系数为
得到机翼的升力系数后,我们查阅资料找到了NACA 4412机翼翼型的升力系数,根据整机升力系数寻找翼型升力系数对应的迎角进行计算尝试。

6.2气动计算过程
1.利用翼型软件导出翼型数据点
利用NACA Aerofoil Sections软件得到NACA 4412翼型如图3所示,翼型数据点如表1所示。

2
2.51
22L
mg
v S C
ρ
=••
0.853912381
L
C=
图4 NACA4412 翼型
表1 NACA 4412数据点12
1
22
2
32
3
42
4
52
5
62
6
72
7
82
8
92
9
1 0
3 0
2.CATIA软件建立三维机翼模型
使用CATIA安装目录下的command->GSD_PointSplineLoftFromExcel将翼型数据点导入CATIA中,建立机翼的三维模型如图5。

图5 机翼三维模型3.ICEM绘制网格
全流场网格如图6所示。

图6 全流场网格机翼边界层网格如图7所示。

图7 机翼边界层网格
机翼表面网格如图8所示。

图8 机翼表面网格
网格总量约1,900,000。

4.Fluent软件计算
估计升力系数为时,迎角大约7°,因此计算6°、7°、8°时的升力系数,如表2所示,因为此时机翼未失速,升力系数曲线保持线性(如图9),根据已经计算出的升力系数差值得到目标升力系数对应迎角大约°,再计算该迎角对应的升力系数及升力分布,得到的结果和目标过载非常接近。

表2 不同迎角的升力系数、过载等参数
角度/deg
升力
系数
阻力
系数
升力
/N
阻力
/N
y向过

6
7 8
图9 机翼未失速时的升力系数
°迎角对应上表面压力云图(低压区)如图10所示。

图10
°迎角对应下表面压力云图(高压区)如图11所示。

图11
°迎角对应机翼对称面处近壁区压力云图如图12所示。

图12
最终得到展向升力分布图如图13所示。

(1)
(2)
图13
注:图1的纵坐标为单位展长的升力,单位(N/m),图2的纵坐标为单位展长的升力系数(参考面积×1m)。

其中沿展向分布的升力数据如表3所示。

表3
展向
相对位置
单位
展长升力
/N
展向
相对位置
单位
展长升力
/N
加载方案计算
将fluent计算的分布载荷积分得到每一翼肋间距段的集中载荷为:
编号①②③④⑤集中载
荷/N
编号⑥⑦⑧⑨⑩集中载
8.
荷/N
其中的编号对应图13中的位置。

图13
由于试验中只能在翼肋位置加载,因此再利用力和力矩等效的方法将每一段机翼的合力等效加载到该段机翼两端的翼梁上,具体方法描述如下:
如上图所示为一段机翼的前视图。

该段机翼升力的合力为F,若将它等价为两端翼肋上的力F1,F2需要经过如下公式计算:
力的平衡:F=F1+F2
力矩平衡:F1*(X1+X2)=F*X2
经过上述计算即可把每一段机翼上的升力合力分配到翼肋上,方便试验加载。

通过计算分配所得的加载方案如下图、表所示。

以翼根部前缘为坐标原点。



x坐标(mm)y坐标(mm)载荷大小(N)1042
215042
33004218.
44504218.
56004218.
675042
79004217.
8105042
9120042
1013504211.
11150042
7实验步骤
1)将待测试验件稳固地安装在承力墙上。

2)连接好应变片与应变测试仪的连线。

F
F1
F2
X X
3)安装好位移传感器,并与测试点进行连接。

4)选择合适的加载方式,如选用重物加载则需要准备好不同质量的加
载重物,如选用螺旋加载则需要布置好分力杠杆及连线。

5)连接好测试总线与计算机之间的接头,启动测试软件并进行有关参
数的设置。

6)先进行预加载,用20-30%的使用载荷加载,以消除间隙和检验各部
分是否正常。

7)再进行正式加载试验。

先取预计最高载荷的5-10%为初始载荷,测量
初始应变和位移,然后按确定的程序逐级、均匀、缓慢地加载,并逐次测量和记录各个应变测量点、位移测量点和载荷测量点的数据,同时仔细观察试验件。

重复进行3次正式加载试验。

8)更换新的待测试验件,重复1-7项内容。

9)将测试结果与结构有限元分析结果进行对比分析。

8实验注意事项
1)确保各部位连接安全可靠,尤其注意机翼根部和承力墙之间的连接。

2)试验前制定详细而周密的试验大纲,并组织评审。

试验时严格按照
试验大纲进行试验。

3)加载钢丝上悬挂醒目标志物,以防止人员绊倒和损坏试验件。

4)出现异常和紧急情况,应冷静对待,立刻报告试验指导教师。

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