柯林斯航空航天公司一直在为国防部设计未来军用飞机的起落架。该项目和报告重点关注前起落架阻力支架组件的设计、分析和重新设计。起落架被视为飞机上的主要结构部件之一。虽然起落架可能只占飞机总重量的一小部分,但它承受着巨大的负荷,并且在起飞、降落和地面操作期间必须承受高应力。起落架可能承受拉伸、压缩、扭转、剪切和弯曲。在起落架的设计过程中,必须考虑和分析所有这些因素。起落架设计极具迭代性,正如本报告所示,在最终设计投入制造之前,需要对单个组件以及整个组件进行多次修改。阻力支架对于组件来说至关重要,这绝对适用于起落架。本报告将介绍设计和重新设计阻力支架组件所需的步骤,重点介绍主要部件,例如上部和下部阻力支架、拨动杆、连杆和主轴销。还重点讨论了这些部件的实际结构分析,因为这可能是设计阶段最关键的方面。利用 FEA 分析部件以应用它们在操作过程中将看到的实际负载。FEA 结果可帮助应力分析师发现高应力位置以及弯曲和挠度水平。基于这些结果,可以进行有效的重新设计。请注意,由于这是一个军事计划,因此必须省略所有专有/技术数据才能使用。这意味着无法显示太多实际负载、尺寸或计算。这也包括 CAD 模型中的任何识别特征。因此,所有 CAD 模型都将被简化。已提供尽可能多的细节来展示可靠的设计概念和流程,而不会侵犯柯林斯航空航天技术数据政策。致谢:我要感谢柯林斯航空航天公司允许我将我的工作成果用于我的高级设计项目。我还要感谢我的同事和导师对这个项目的帮助以及我从他们那里获得的所有工程知识。Paul Wang 是我在柯林斯工作期间最优秀的导师。我从他那里学到的所有应对压力的技术技能将贯穿我整个职业生涯。
在本研究中,通过标准晶圆级 (WL) 和 PL (PL) 测试评估电迁移 (EM) 铜线的可靠性。由于这些测试的速度非常快,因此与所有可靠性研究一样,主要问题之一是报告在使用条件下发生的故障现象的有效性。众所周知,WL 已被广泛用于在高应力条件下对大批量进行快速 EM 工艺监控。另一方面,在工艺鉴定方案中使用应力条件较低的 PL 测试。我们将本研究的后续内容作为参考,通过各种工艺评估 WL 测试结果。因此,本文讨论了 WL 与 PL 相比,在有效报告不同 Cu 线工艺修改的可靠性性能变化方面的能力。从寿命变化和标准偏差演变方面比较了 WL 可靠性和 PL 可靠性的结果。仅发现有限的相关性,这表明两种方法的故障机制并不相同。此外,本研究的结果强调了定义与大容量监控兼容的新的可靠的电磁测试结构和方法的必要性。
这项研究探讨了通过碳纳米管(CNT)增强A356铝合金性能的增强,以提高航空航天,汽车和电子应用的性能。虽然A356因其铸造性和耐腐蚀性而受到青睐,但通过合并以其出色的强度和轻质特性而闻名的CNT可以通过抑制其强度和硬度的固有局限性。对最近的文献的评论揭示了通过各种制造方法实现的CNT加强A356复合材料的拉伸强度,硬度和耐磨性的显着增强,尤其是搅动铸造和组合。尽管有这些改进,但诸如CNT团聚和界面粘结较差的挑战仍然存在,阻碍了统一的分散和一致的性能。本研究的重点是优化搅拌铸造过程,以改善A356中的CNT分散体,从而最大程度地提高机械性能。结果表明,强度,硬度和耐磨损的能力显着,强调了CNT加强对高应力应用的潜力。进一步的研究对于完善加工技术和确保统一性至关重要,为更广泛的工业采用这些高性能材料铺平了道路。
围岩开挖损伤区深度是确定支护设计方案的重要参数,对评价围岩的稳定性也有重要的参考意义。声学测试是获取围岩开挖损伤区深度最常用的方法,但在高应力条件下,围岩破碎严重,内部结构面明显发育,测试误差达到米级。本文基于量纲分析,提出围岩损伤破碎比R,定义为开挖损伤区深度/严重损伤区深度,来表征开挖损伤区与严重损伤区之间的关系,建立的指标综合考虑了工程区应力状态、岩体完整性、隧道开挖跨度、岩体破碎区深度等,并在工程实践中验证了其在误差允许范围内。结果表明:该模型可以克服声波测试方法在深埋地下洞室围岩检测中的局限性;基于损伤破裂比R确定围岩损伤区深度的方法为开挖围岩损伤区的确定提供了一种实用、可替代的方法。
本研究使用有限元分析 (FEA) 对涡轮叶片进行全面的热分析和静态分析,以评估两种先进材料的性能:钛合金 (Ti-6Al-4V) 和 Inconel 625。涡轮叶片使用 SolidWorks 建模,并在典型操作条件下使用 ANSYS 进行分析,以评估应力分布、变形、温度梯度和热通量等参数。钛合金 (Ti-6Al-4V) 以其重量轻和出色的强度重量比而闻名,使其成为需要减轻质量的应用的理想选择。相比之下,镍基超级合金 Inconel 625 具有出色的热稳定性、抗氧化性和高温下出色的机械性能。结果强调了这些材料之间的权衡:钛合金在中等温度下表现出更轻的重量和良好的机械性能,而 Inconel 625 在高温环境中表现出色,具有更好的抗热应力和变形能力。这项比较研究为涡轮叶片的材料选择提供了宝贵的见解,从而优化了其在高应力、高温应用中的性能和耐用性。
流体结构相互作用非常重要,在设计飞机、航天器、发动机和桥梁等许多工程系统时必须考虑这一因素。在由易疲劳材料组成的结构中,这些振荡相互作用可能非常严重。疲劳可以描述为一种循环载荷,它会导致材料产生循环应力和应变,在这种循环载荷的作用下,材料在临界阶段会失效。飞行过程中,飞机机翼会受到各种与时间相关的载荷,导致机翼变形和振动,这对结构设计和安全性是一个挑战,作用在机翼上的载荷会导致高应力集中区域形成裂纹,裂纹会不断扩展,直到达到最大值,之后飞机机翼结构将因疲劳而失效。因此,飞机机翼是一种极易疲劳的结构,因此考虑飞机机翼结构的 FSI 非常重要。由于飞机出现颤振、抖振等各种不良现象,流体与柔性机翼之间的相互作用极为重要。
在几种温度下加工后,对基于 CdHgTe 的红外探测器的机械行为进行了评估,以确定热机械负荷对残余应力和可靠性的影响。首先,依靠 SEM、X 射线微层析成像和衍射分析,对探测器的结构进行了全面表征,以便了解所有组成层(特别是铟焊料凸块)的性质、形态和晶体取向。结果特别显示了铟凸块的意外单晶外观,具有可重复的截锥形几何形状。为了获得加工后结构在工作温度范围内(从 430 K 到 100 K)的热机械响应,随后开发了一个 3D 有限元模型。正如预期的那样,数值结果显示,从高温到低温,结构中的应力梯度发生了变化,在 100 K 时,CdHgTe 中的局部高应力约为 30 MPa,这主要是由于不同层之间的热膨胀系数不匹配。它们强调了凸块的几何形状和单晶性质以及不同材料的行为规律的重大影响。
通常使用拼接来保持机翼蒙皮的空气动力学表面整洁。机翼是飞机产生升力的最重要的部件。机翼的设计因飞机类型和用途而异。翼盒有两个关键接头,即蒙皮拼接接头和翼梁拼接接头。内侧和外侧部分的顶部和底部蒙皮通过蒙皮拼接连接在一起。内侧和外侧的前翼梁和后翼梁通过翼梁拼接连接在一起。蒙皮承受机翼中的大部分弯曲力矩,而翼梁承受剪切力。本研究对机翼蒙皮的弦向拼接进行了详细分析。拼接被视为在机翼弯曲引起的平面内拉伸载荷作用下的多排铆钉接头。对接头进行了应力分析,以预测旁路载荷和轴承载荷引起的铆钉孔处应力。应力是使用有限元法在 PATRAN/NASTRAN 的帮助下计算的。疲劳裂纹将出现在机身结构中高拉伸应力的位置。此外,研究了这些位置总是高应力集中的位置。结构构件的寿命预测需要一个疲劳损伤累积模型。各种应力比和局部的应力寿命曲线数据
本文介绍了一种经济有效的方法来改善碳纤维增强聚合物 (CFRP) 预浸料复合材料的物理和机械性能,其中合成电纺多壁碳纳米管 (MWCNT)/环氧纳米纤维并将其加入到传统 CFRP 预浸料复合材料的层之间。通过优化的电纺丝工艺成功生产出 MWCNT 取向环氧纳米纤维。纳米纤维直接沉积在预浸料层上以实现改善的粘附性和界面结合,从而增加强度并改善其他机械性能。因此,高应力状态下的层间剪切强度 (ILSS) 和疲劳性能分别提高了 29% 和 27%。几乎看不见的冲击损伤 (BVID) 能量显著增加,最高可达 45%。由于 CFRP 层之间存在高导电性的 MWCNT 网络,热导率和电导率也显著提高。所提出的方法能够在预浸料的层间界面处均匀沉积高含量的 MWCNT,以增强/提高 CFRP 性能,这在以前是无法实现的,因为环氧体系中随机取向的 MWCNT 会导致树脂粘度高。
青春期是发展与压力相关疾病的关键时期,它与重大的社会脆弱性有关。然而,目前伴随着社会心理压力的规范神经过程知之甚少。先前的研究发现,情感调节策略严重影响了青少年期间的压力与精神症状发展之间的关系。使用功能性磁共振成像(fMRI),我们检查了对急性压力的神经反应,并分析了使用适应性或适应性情绪调节策略的趋势是否与神经和自主性压力反应有关。结果表明,从低压到高应力水平的线性激活大大增加,主要是内侧前额叶,绝缘和颞区域。尾状和亚质子前扣带回皮层,与奖励和情感估值有关的神经区域,表现出线性减少的作用。与我们的假设一致,当前的青少年神经压力特征类似于社会排斥反应,其特征是在岛,角质皮层和颞皮质中被指定的激活。此外,结果指出了前颞回的有趣作用。颞前回的与压力相关的活性与适应不良的调节策略和压力引起的自主性活动呈正相关。适应不良的应对可能会增加压力源的社会威胁和重新评估,这与前颞皮层的较高压力敏感性有关。
