目前正在开发几种可在飞行中部署的变形无人机系统,用于执行各种任务。成功在飞行中部署这些飞机的关键是,它们在潜在的高度动态过渡阶段之后进入稳定且可控的飞行阶段,且不超过结构限制。本研究的目的是开发一种新的基于物理的方法,该方法可用于评估在哪些飞行条件下可以安全部署无人变形飞机,包括稳定性、可控性和动态飞行载荷。该方法基于部署阶段的蒙特卡罗模拟和多体动力学仿真模型。作为测试案例,Dash X UAV 结合不同的部署场景进行分析。要改变的参数是初始飞行条件,例如机身角速率和变形策略。该模型通过部署状态下的一组有限的飞行测试数据进行验证。给出了具有高度动态过渡阶段的安全部署的飞机运动和载荷示例结果。介绍了构建稳定性极限和部署载荷包络线的过程。部署载荷包络线是通常用于结构设计的 V-n 图的自然延伸。稳定性极限可用于确定无人机可以安全部署的操作极限,而不会出现进入不稳定或不可控飞行状态的风险。最终,该方法可用于支持飞行中可部署变形无人机的设计和相关操作程序。事实证明,Dash X 无人机可以在现实条件下以可接受的结构载荷安全部署。
摘要。压缩空气储能(CAES)技术一直在重新出现,这是解决可再生能源间歇性挑战的有希望的选择之一。与大型CAE(受地质位置的限制)不同,使用人造压力容器的小和微尺度CAE适用于配备有能量产生能力的网格连接和独立的分布式单元。研究小组最近提出了一个新的基于管道堆基的微尺度CAE(PPMS-CAE)的概念,该凯斯(PPMS-CAES)将建筑物的管子基础作为压缩空气储存容器。为了确定新概念的机械可行性,我们在模型和致密的土壤室中使用模型测试桩进行了实验室规模的桩载测试,该桩模拟了实际的闭合端管桩。在实验研究期间,对测试桩进行了重复的压缩气电荷(p max = 10 MPa)和放电(至P min = 0.1 MPa)的循环。在重复的空气加压和抑制过程中,密切监测了测试桩顶部的位移,有和没有结构载荷,在有和没有结构的载荷中受到密切监测。观察到在不同条件下堆积的垂直位移在延长的气电和排放循环中累积了,但是位移速率在周期内逐渐减弱。,并且土壤的结构负荷和密度影响了累积的垂直位移的大小。从分析中可以得出结论,PPMS-CAE的概念不太可能损害管道桩的机械完整性,同时显示出有希望的能量存储能力。
摘要 — 美国宇航局的阿尔特弥斯计划计划在 2028 年之前在月球上部署一个可持续的月球基地。该基地需要一个基础表面栖息地,可以支持四名机组人员完成至少 28 天的任务。缺乏磁场和明显的月球大气延长了金属结构发出的二次辐射的寿命,这对暴露的宇航员来说是一种健康危害。将非金属结构材料整合到表面栖息地设计中可能会缓解其中一些问题。此外,结构可折叠以方便运输,以优化有效载荷体积、质量效率和资金限制。因此,充气结构正在受到研究,因为它们在发射时具有更高的包装效率、最佳的质量体积比和可以有效分散结构载荷和热量的大表面积。目前,只有两个充气气闸舱被部署在太空中。因此,迫切需要推进与充气结构相关的技术,为未来的任务(即阿尔特弥斯及以后的任务)提供更多选择。本研究重点关注了 NASA 兰利研究中心 (LaRC) 新兴技术的可充气月球栖息地应用及其获得太空资格所需的开发步骤。保龄球栖息地架构由 13 项 NASA LaRC 技术生成,其中五项被视为关键技术,五项被确定为增强技术,三项被归类为 Artemis 计划的转型技术。为了解决有效载荷限制问题,该研究还考虑了与当前 Artemis 将保龄球栖息地运送到月球的时间表相一致的暂定时间表。最终,保龄球栖息地主要解决了可充气月球栖息地的结构需求,这意味着必须改进与栖息地生活方式方面有关的主要领域。这些领域包括但不限于硬连接点、人类健康监测以及针对太阳质子事件的额外辐射防护。
“唯一的出路是向上”——不是经济衰退,尽管我们越早“扭转”经济衰退越好——我指的是机舱,或者更具体地说,座位。事实上,问题就在这里,至少在长途经济舱航班上是这样。大多数乘客在跨洋旅行几个小时后都会不惜一切代价将座位换成床——不幸的是,乘客在试图在现有的座位上找到一个舒适的睡眠姿势时,可能会觉得他们确实失去了四肢的使用能力,因为他们会以同等程度拉伸、挤压和压扁身体部位。这并不是说制造商、供应商和航空公司没有尽其所能来改善现状——事实上恰恰相反——但记忆泡沫和超薄结构可以改善生活空间和整体舒适度,但无法掩盖这样一个事实:无论座椅有多舒适,座椅都不能成为床。当然,要为乘客提供床铺,您需要为他们提供平坦的表面 - 但如果航空公司拆除座椅以创造必要的空间,他们就会破产,因为经济舱中对价格敏感的消费者不可能愿意弥补座位库存如此大幅减少造成的收入损失。但可能还有一个答案 - 为什么不利用机舱中未使用的垂直空间来提供分层座位和睡眠结构,让乘客在起飞和降落时有座位,而在他们想休息时也有床铺?继续身体部位的主题,这个想法(有关更多详细信息,请参阅第 68 页)似乎在最近几个月得到了“支持” - 有趣的是,在上届博览会上,许多知名座椅制造商利用垂直空间提供高密度商务舱座椅床解决方案。使用小型平台升高备用座椅可以实现更大的错开,但是目前业内人士提出的更激进的“双层床”式想法又如何呢?毫无疑问,仍有许多问题需要解决——如此高的结构如何“承受”当前认证测试所涉及的结构载荷?机舱会不会让人感到太幽闭?乘客如何进入二线住宿?对于这样一个对燃油价格敏感的行业来说,重量影响是什么?与此同时,无法入睡的长途乘客只能满足于 IFE 系统——一些读者可能会注意到本期杂志中的一些“额外内容”——《航空娱乐国际》——为我们的 IFE 读者提供的特别补充。正如我们第 58 页关于虚拟认证的报告所指出的那样,至少那些认真考虑进一步实施这些想法的人可以利用最新的计算机建模软件,在投入生产和进行昂贵的破坏性测试之前确保更准确的分析。如果您想查看数字版或注册明年的 IFE 补充,只需访问 www.AircraftInteriorsInternational.com 了解更多详情。哦,它是免费的,所以你不必花很多钱……
海洋复合材料结构检测技术 Eric Greene ( Eric Greene & Associates ) 越来越多的海洋结构正在使用复合材料。使用复合材料可以制造更轻、更耐腐蚀的主要结构和部件。美国海军的 DDG-1000 上部结构和 LPD-17 先进封闭桅杆正在用复合材料建造。此外,海上石油工业开始建造复合材料立管和居住模块。为复合材料航空航天结构开发的无损评估 (NDE) 技术不适用于大型海洋结构。本文概述了该研究。海洋复合材料结构的早期特点是采用固体层压板,按照今天的标准,这些层压板被认为是“过度建造”,以弥补我们缺乏经验数据。对更轻、更高效结构的需求导致了采用非常轻质芯材的夹层结构的发展。这些层压板具有更广泛的故障模式,包括:芯材损坏、外皮与芯材分离和进水。当今的复合材料船舶也以更高的速度运行,这会大大增加结构载荷。我们也有更多的建造者建造更大的复合材料结构,使用更多的材料类型和制造工艺组合。因此,我们已经从海事测量员可以依靠视觉检测分层或损坏的内部框架的时代转变为需要复杂的 NDE 工具来查找通常隐藏的损坏的时代。建造者还需要更复杂的方法来支持质量保证计划。幸运的是,信号和图像处理技术的进步使我们能够利用具有成本效益的 NDE 技术来利用整个电磁频谱。由于平台成本非常高,且任何结构故障都至关重要,航空航天业一直是复合材料结构 NDE 技术发展的推动力。但是,飞机所需的检查区域比船舶小得多,而且结构通常更加统一。这意味着船舶的 NDE 必须比为航空航天业开发的系统更便宜、更快速,并且涵盖更广泛的材料和结构布置。由于更加重视燃油经济性以降低运营成本和环境恶化,所有运输系统都在研究更多地使用轻质复合材料结构。作者简介 Eric Greene 获得了理学学士学位。先进的无损检测系统将确保这些平台安全运行,并有助于促进国内轻型船舶和船舶系统制造相关的经济发展。1979 年获得麻省理工学院船舶与海洋工程学士学位。他于 1987 年创立了 Eric Greene Associates, Inc.,专注于海洋复合材料。Greene 先生曾担任多项复合材料相关的美国海军技术插入工作的项目经理,包括 DDG-51 舵。他曾担任五个船舶结构委员会项目的首席研究员。
附件4摘要综合卡世界对能源的需求主要由非可再生资源满足,这对环境产生负面影响,因为它们有助于二氧化碳排放,温室效应和全球变暖。要促进替代清洁能源的开发,需要采取有效的策略。为此,能量杆代表了新建建筑物的有趣应用。能量杆是基础杆,与土壤相互作用的深度可用于开发低焓地热资源,还可以满足建筑物的能源需求。当杆配备了介导的管,直接连接到装甲笼,在内部,通过使用热泵,热电泵,热伏驱动器流体流动。这种液体能够与周围的地面交换热量,可让您在冬季加热建筑物并在夏季冷却,以减少和在某些情况下消除使用化石燃料。因此,能量杆满足了转移结构载荷(从结构到地面)和热量(从地面到结构)的双重任务,反之亦然。近年来,由于能源可持续性可获得的优势,这些系统的使用在公共和私营部门都构成了强烈的冲动,并且非常最新。论文分为七个章节和两个附录。在第1章中,概述了地球能源结构的主要特征。随后,注意力集中在能杆上。本章报道了艺术的状态,它参考了通过现场测试和实验室,数值分析和分析方法推导的杆子行为的主要特征,分组和分组。在第2章中,获得了能杆的最后一个极限状态的分析解决方案。这些解决方案代表了能量杆领域的绝对新颖性,并引起了几位杰出的研究人员对该主题的关注。在描述了所提出的模型后,对于均匀的土壤,BISINGURED和GIBSON的情况,以第二阶的微分方程的形式提出了运动曲线的数学表述。获得与温度变化所引起的轴向努力以及通过广义下土壤条件近似的轴向努力的确切溶液。最后,提出了弹簧的校准以及与实验数据和数值分析的比较。在第3章中描述了数值分析中使用的本构模型的数学结构。特别是,有或没有热部分的线性弹性模型,修改和型凸轮级的MOHR-COULOMB的配方。后者是由作者实施的,因此,在本章中,通过在排水且不排水条件下与三叠纪测试进行比较,可以验证该实现。在本章的最后一部分中,说明了随后的数值分析中使用的热力学配方。特别是,说明了轮廓条件,即用于杆和土壤的元素的类型和大小。 此外,还显示了杆的几何,机械和热特性以及土壤的机械和热土壤。 最后,提出了所使用的本构模型的校准,考虑到选择性模型被选为参考模型,以校准其他模型的参数。 第5章介绍了耦合的热力学热分析的结果。 随后,除了阐明头部键条件的选择外,还出现了极点和地面中的温度曲线。 对于自由极的条件,就轴向努力,下垂,平均变形和空点的位置讨论了每个构型模型的结果。 关于染色的极点,用轴向努力和平均变形描述了全局行为。,说明了轮廓条件,即用于杆和土壤的元素的类型和大小。此外,还显示了杆的几何,机械和热特性以及土壤的机械和热土壤。最后,提出了所使用的本构模型的校准,考虑到选择性模型被选为参考模型,以校准其他模型的参数。第5章介绍了耦合的热力学热分析的结果。随后,除了阐明头部键条件的选择外,还出现了极点和地面中的温度曲线。对于自由极的条件,就轴向努力,下垂,平均变形和空点的位置讨论了每个构型模型的结果。关于染色的极点,用轴向努力和平均变形描述了全局行为。此外,对于位于不同深度的极点界面的4个元素,还报告了响应,以体积和切割变形,间质压,局部下垂,偏离平面的努力以及Q-P计划中的加载路径的状态。本章的末尾致力于主要结果的综合。在第6章中,在单调热载荷条件下的分析方法和数值方法之间进行了比较。最后,报告了一种创新的迭代程序,用于据报道用于定义弹簧刚度的有效切割模块的估计。