陈吉安
- 作品数：29 被引量：83H指数：6
- 供职机构：上海交通大学航空航天学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金航天科技创新基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术自动化与计算机技术化学工程更多>>
- 充气式索膜结构的找形分析被引量：6
- 2020年
- 充气膜结构本身需要通过压差作用才能形成完整的结构,从而具备一定的刚度来支撑自重和外载荷.为加强结构的承载能力,通常会增设强度更大的索结构进行调整.对于充气式索膜结构,找形分析在形状设计和优化中具有十分重要的作用,而压差对结构的形态分布有显著的影响,是找形分析中的重要因素.针对充气式索膜结构受压差作用的特点,基于非线性有限元找形方法,提出压差预置法的概念,并且与节点平衡法相结合来实现优化.在此基础上,针对飞艇索膜结构的具体设计要求,提出了多目标优化的找形分析方案,先结合使用压差预置法和节点平衡法,寻找出满足索和膜结构的应力比值的几何外形;然后,通过等比例缩放的方法调整大小,最终得出满足设计体积大小的几何形状.结果表明,采用该方法找形后的索的应力为找形前的2倍,更加充分的发挥了增强索的承载作用,同时,膜的最大应力有所降低,应力分布更加均匀,整体结构的承载能力得到了加强,对于解决实际工程问题具有重要的参考意义.
- 陈政赵海涛陈吉安
- 关键词：找形分析非线性有限元
- 开孔蜂窝夹芯结构的声振耦合疲劳寿命分析被引量：3
- 2020年
- 为研究蜂窝夹芯结构上面板开孔直径大小对结构的声疲劳寿命的影响,采用了声振耦合的分析方法.首先对结构进行有限元分析,得到结构的低阶模态以及其对应的频率;随后对声场进行边界元单元划分,建立声场-结构的耦合动力学模型;为降低计算量,对于输入的噪声载荷进行主成分分析,提取各阶主成分作为输入条件,通过数值分析得到结构在各频率、各主成分下的动力学响应;通过基于模态叠加法的随机声场后处理得到结构危险点的功率谱密度函数;最后结合P-M线性累计损伤理论、概率密度函数等作为功率谱密度法的输入条件计算结构的声疲劳寿命.结果表明,虽然结构表面开孔,会使结构刚度降低、孔边应力集中,但开孔直径较小时,每一个蜂窝单胞都是一个天然的赫姆霍兹共鸣器,声波在开孔结构中传播时受到空气粘滞性的影响,传播过程中将产生热损耗,能够吸收部分声能,降低噪声,因此对结构的声疲劳寿命具有积极作用.
- 李若薇赵海涛袁明清陈政陈吉安
- 关键词：声振耦合声疲劳
- 低温推进剂输送与预冷系统间歇泉不稳定性数值模拟研究被引量：2
- 2013年
- 针对低温推进剂(液氧)输送与预冷系统间歇泉不稳定性进行了模拟与数值试验研究。分析与验证了连接液氧贮箱的底端封闭垂直管路的典型间歇泉不稳定过程,对经验Murphy曲线进行了检验。针对自然循环型的低温推进剂输送与预冷系统不稳定性及典型间歇泉的发生,进行了稳定域的计算与影响参数分析,研究了过冷度、输送管漏热、发动机进出口阻力、回路高度,以及回流管漏热(保温状况)对各域边界的影响。
- 刘昊匡波陈吉安倪超
- 关键词：间歇泉稳定性分析
- 绳结涡旋对绳索抗拉性能的影响
- 2024年
- PBO绳索具有优良的性能,被广泛应用于航空、航天等诸多领域。本文以PBO绳索的绳结为研究对象,通过打结绳索和未打结绳索拉伸实验对比,发现绳索打结极大地降低了绳索的抗拉性能。为了深入探究打结使绳索抗拉性能降低的原因,利用UG软件建立了绳结模型,从绳结涡旋和等效长度的角度进行研究。经过对多种绳结的拉伸实验研究,提出了一种评估打结对绳索抗拉性能影响的方法,并用实验验证。结果表明:该评估方法能根据绳结等效长度和涡旋总边数的比值,实现对绳结的抗拉性能评估;为新绳结的设计及评估提供参考。
- 王哲赵海涛刘扬陈吉安
- 关键词：绳结涡旋抗拉性能
- 航天器燃料最优编队机动控制的解析方法被引量：1
- 2016年
- 针对航天器燃料最优编队初始化、重构等机动展开研究,提出了一种解析控制方法。首先将编队机动问题从状态空间转换到构型参数空间进行分析,其次基于不等式约束分别得到轨道平面内、外运动的燃料消耗下界,进一步获得燃料最优时需要满足的条件和可行的燃料最优编队机动解析解,该解形式简单,计算量小。燃料消耗量取决于相对运动尺寸参数,而最优解的存在性取决于初始状态误差。数值仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性。
- 龚德仁陈吉安段登平陈昌亚
- 关键词：航天器编队飞行解析解
- 临近空间飞艇新型推进方式被引量：1
- 2016年
- 研究了临近空间飞艇采用尾部摆动推进的特性.首先通过任意拉格朗日欧拉算法的雷诺平均N-S黏性流场计算方程建立了尾部摆动的数值分析方法,然后对各摆动参数以及环境变化下推进效率、速度及推力进行了计算分析,并通过原理飞行验证,得出该类推进方式在浮空器上应用的可行性.尾部摆动推进方式可作为常规螺旋桨推进的补充,进一步改善和提高浮空平台整体性能.
- 宣彬彬王晓亮陈吉安周平方段登平
- 关键词：飞艇
- 基于碳纳米管场发射的压力传感器仿真与设计被引量：1
- 2011年
- 碳纳米管是场发射阴极的极佳材料。基于碳纳米管和金属铜的复合电镀技术,采用有限元软件对压力传感器的碳纳米管布设进行了有限元仿真,使用模拟退火算法对阳极变形膜的尺寸进行了优化,并设计了实现压力传感器的工艺过程。碳纳米管的管径在不影响电镀质量的情况下可尽量小,选取的长度不影响直立,间距在500 nm时可获得最大电流。阳极膜的压力窗最优厚度为0.209 84 mm,窗口长度4.917 8 mm,此时阳极膜的变形和应力均处于最大值。通过可行性工艺的执行,可制造出体积小、质量轻、灵敏度高的压力传感器。
- 赵海涛陈吉安王全保范振民
- 关键词：压力传感器碳纳米管复合电镀有限元仿真优化设计
- 滑动索膜结构超压气球设计与形状修正
- 2020年
- 在探空科学超压气球设计时,通过在囊体表面布设加强筋的方式,可有效提高超压气球的抗压能力.为解决带有加强筋的超压气球在高“纬度”位置处膜面与加强筋的纵向应变差值较大问题,提出了一种滑动索膜结构超压气球的设计方案.该方案采用与囊体相对滑动的绳索代替与囊体固连的加强筋,更有利膜面应力传递.为了使囊体上应力沿环向分布更均匀,先在理论上进行了索膜结构膜面平衡形状分析,再根据分析中囊体膜面经、纬向曲率半径值与气球抗压能力的关系,采用一种对单幅囊体截面曲线进行椭圆修正的方法设计滑动索膜结构超压气球囊体.最后,以16幅膜面、直径为4 m的正球形超压气球为例,用有限元软件Abaqus建立了浮空状态超压气球的有限元模型对设计外形及修正外形进行验证,并分析了摩擦系数对索、膜匹配性的影响.结果表明:按该方案设计,气球承压极限值在一定范围内随在赤道截面绳索径向收紧量dl的增大而增大;且经过修正设计后的超压气球,膜面应力分布更均匀,能承更高超压量;另外,索、膜间摩擦系数仅仅在较小值范围内会影响气球受力分布,其值的减小能相应降低绳索应力.
- 黄继平赵海涛吴家喜吴家喜
- 碳纤维复合电极材料细观建模与拉伸模量预报被引量：3
- 2019年
- 预测含复杂结构的多相复合材料等效弹性属性一直是当今复合材料领域研究的重点方向。针对微观随机分布孔隙/通道的多相复合电极材料建模困难计算精度低的问题,提出了三维随机生长算法来模拟材料基体的复杂孔洞结构,建立了含复杂微观结构的有限元模型,并对复合材料的宏观等效弹性性能进行计算,计算结果表明,基于三维随机生长方法建立的含复杂微观结构的单胞模型,计算结果与文献实验数据吻合,上述建模方法能够有效的模拟复合材料电极的复杂微观结构并预报材料的拉伸性能。
- 张泽天赵海涛陈吉安
- 关键词：聚合物基复合材料单胞多尺度分析
- 平流层飞艇蒙皮强度建模与仿真研究被引量：11
- 2013年
- 关于飞艇蒙皮强度优化设计问题,平流层飞艇体积巨大,而蒙皮厚度远小于飞艇长度,结构在受载情况下容易发生较大变形甚至破坏。为了给飞艇蒙皮强度设计提供依据,建立了飞艇蒙皮在只受内外压差载荷作用下的环向和轴向应力方程,用Von Mises应力来定量描述蒙皮在环向和轴向应力作用下的整体受力情况。然后建立了飞艇蒙皮的计算模型,通过在ANSYS中进行非线性仿真分析得到蒙皮各点的受力情况,并将理论应力值与有限元仿真结果进行了对比,结果验证了理论方程的有效性,为飞艇蒙皮的应力估算提供参考。
- 黄迪赵海涛邱野陈吉安
- 关键词：平流层飞艇蒙皮应力有限元仿真
