滚转机动载荷是进行飞机结构强度设计的基础,随着飞机的操纵系统从机械或助力操纵系统转变为电传操纵系统,传统的单自由度滚转机动载荷仿真分析方法已不再适用,需进行考虑控制律的滚转机动载荷仿真。基于此提出了一种以CS-25部25.349为设计依据,以Dll动态链接库作为接口连接控制律,基于XML建立飞行动力学模型进行机动仿真分析的方法,并与传统的分析方法进行了对比。以某民机为例,通过滚转机动载荷试飞实测对比,证明了考虑控制律滚转机动载荷仿真方法的合理性和准确性,可完成适航验证。

针对现代大型民用飞机静气动弹性载荷分析的需求,建立了策略化的弹性载荷设计方法。采用工程梁法、平板面元法、高阶面元法和大变形法,并引入风洞试验或CFD气动压力数据对飞机压力分布进行修正,对某大型民用飞机进行弹性载荷分析。研究表明在飞机概念设计阶段,可采用工程梁法实现几十万种工况弹性载荷快速分析;在初步设计阶段,可采用优化的工程梁法和平板面元法进行几千种工况的弹性载荷分析;在详细设计阶段,可采用高阶面元法和大变形法进行几百种工况的弹性载荷分析。该策略化的静气动弹性载荷设计方法精度高、效率高,满足了大型民用飞机弹性载荷不同设计阶段需求,具有较强的工程适用性。

给出一种基于PZT的超声波无接触能量传输系统。通过机电等效和类比的方法建立了系统的数学模型。结合声波能量传输理论和电路理论对系统模型进行了分析,推导出控制系数的表达式及输出电压与输入电压之间的关系和负载功率表达式,通过实验研究了负载阻抗与负载功率及传输距离与负载功率之间的关系。当换能器间发生共振时,系统能量的传输达到最大值;当系统参数和传输距离一定时,负载功率的大小随负载的变化而变化,并存在一个最大值;负载功率和系统效率随传输距离的变大而减小。理论分析和实验证明,将超声波作为媒介可以摆脱隔板电能传输的局限性,在一定有效距离范围内进行无接触电能传输。

通过对气动非线性和结构非线性的几何非线性问题进行研究,结合型号经验,提出考虑非线性效应的大型客机静气动弹性载荷设计方法,建立了基于曲面涡格的曲面定常气动力模型和非线性有限元模型,结合曲面样条插值实现了气动模型随结构变形的自适应,即载荷的随动加载。对某大柔性客机进行静气动弹性载荷分析表明,考虑几何非线性效应的弹性载荷与线性弹性载荷有较大差异。