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World File Search System蒙皮
Julien Miranda、Stanislas Larnier、Ariane Herbulot、Michel Devy。基于无人机的计算机视觉飞机外部螺丝检测。14 小时国际计算机视觉、成像和计算机图形理论与应用联合会议，2019 年 2 月，捷克共和国布拉格。hal- 02065284
在飞机维护中，绝大多数目视检查旨在发现机身上的缺陷或异常。这些检测很容易受到人工操作员的错误影响。由于空中交通量不断增长，并且由于商业航班时刻表对飞机利用率的要求不断提高，因此对维护操作的按时压力更大，从而对劳动力的压力也更大（Marx and Graeber，1994）（Drury，1999）。自 1990 年代以来，人们一直在研究使用机器人自动进行飞机外部检查。目的通常是帮助维护技术人员进行诊断并提高维护报告中缺陷和损坏的可追溯性。第一个机器人解决方案专注于外部表面蒙皮检查，机器人在飞机上爬行。尽管概念验证有效，但实际部署仍存在一些局限性（Davis 和 Siegel，1993 年）（Siegel 等人，1993 年）（Backes 等人，1997 年）（Siegel，1997 年）（Siegel 等人，1998 年）。2010 年代初，一款名为 Air-Cobot 的轮式协作移动机器人问世。它能够在包含一些需要避免的障碍物的环境中安全地围绕飞机发展（Futterlieb 等人，2014 年）（Frejaville 等人，2016 年）（Bauda 等人，2017 年）（Futterlieb，2017 年）（Lakrouf 等人，2017 年）。两个传感器专用于检查。使用平移倾斜变焦摄像机，可以进行一些检查
飞机成本/重量优化结构 - DiVA 门户
复合材料结构可以显著降低客机的重量。然而，增加的生产成本需要应用具有成本效益的设计策略。因此，需要一个比较值，用于评估设计方案的成本和重量。直接运营成本 (DOC) 可用作此比较值；它捕获了飞机飞行时产生的所有成本。在本文中，提出了一种复合材料结构的成本/重量优化框架。它考虑了制造成本、无损检测成本和基于飞机重量的终生燃油消耗，因此使用简化版本的 DOC 作为目标函数。首先，解释飞机设计的不同阶段。然后重点讨论复合结构的优点和缺点、设计约束和允许值以及无损检测。此外，还讨论了多目标优化和成本与重量的综合优化等主题。制造成本可以通过不同的技术来估算；在这里，基于特征的成本估算和参数成本估算被证明最适合所提出的框架。最后，对所附论文进行了简要总结。第一篇论文包含一项参数研究，其中针对一系列成本/重量比（重量损失）和材料配置优化了蒙皮/纵梁面板。重量损失定义为特定的终生燃油消耗，取决于飞机的燃油消耗、燃油价格和优化器的观点。结论是，设计方案的理想选择既不是低成本也不是低重量，而是两者的结合。第二篇论文提出在部件的设计过程中纳入无损检测成本，并根据检测参数调整每个层压板的设计强度。因此，超声波检测的扫描间距被视为一个变量，代表（保证的）层压板质量的指标。结果表明，在早期设计阶段分配和调整层压板的质量水平可以降低直接运营成本。
应用 – 车身 – 车身结构
直到 20 世纪 60 年代初，世界上几乎所有汽车都采用了车身框架概念。最初的框架由木材（通常是白蜡木）制成，但钢制梯形框架在 20 世纪 30 年代变得普遍。如今，框架设计仅用于轻型卡车和全尺寸 SUV。框架看起来像一个梯子，两个纵向轨道由几个横向和横向支撑连接。纵向构件是主要的受力构件。它们承受由加速和制动引起的负载和纵向力。横向和横向构件提供对横向力的抵抗力并增加扭转刚度。卡车上使用框架是因为其整体强度和承受重量的能力。框架设计的缺点是它通常很重，并且由于它是二维结构，因此需要提高扭转车身刚度。此外，框架往往会占用大量宝贵的空间并迫使重心上升。车身框架车辆的安全性也会受到影响，因为轨道在撞击下不会变形；也就是说，更多的撞击能量被传递到座舱和另一辆车上。大多数小型车型在 20 世纪 60 年代改用了单体式结构，但这一趋势早在 20 世纪 30 年代就已开始，比如欧宝奥林匹亚。如今，单体式设计是迄今为止占主导地位的车身概念。福特维多利亚皇冠（2011 年停产）是最后一款采用车架一体式概念的乘用车。单体式设计是一种利用外部蒙皮支撑部分或大部分负载的结构技术（与车架一体式概念相反，后者的车架仅用“装饰性”车身面板覆盖）。在这种情况下，整体式底盘是所有机械部件都连接的主要结构元件。但也有“半单体式”变体，例如大众平台概念，其中包括由压制板制成的轻质独立底盘。在这种情况下，底盘和车身外壳都用于提供必要的结构强度。
航空航天工程理学学士学位
航空航天和机械工程课程 (AME) 2103 交互式工程设计图形。先决条件：工程 1112、数学 1823。产品设计和开发的可视化和建模技术。设计方法、图形标准、投影理论、徒手素描、空间几何、CAD 系统、几何建模和公差。解决开放式设计和可视化问题。实验室 (Sp) 2222 航空航天工程概论。先决条件：物理 2514。飞行和飞行器的性质、飞行器的初步设计以及航空航天工程中的当前问题。(F) 2533 动力学。先决条件：工程学 2113，数学 2433。直线和曲线运动的粒子和刚体动力学；能量和动量方法；机械振动简介。(Sp) 3112 固体力学实验室。先决条件：工程学 2113，数学 3113；共同要求：3143。位移测量；速度、加速度、力、扭矩、应变、应力、数据采集和处理；数据分析。实验室 (F) 3143 固体力学 I。先决条件：工程学 2113；共同要求：3112。应力和应变的概念；工程材料的机械行为；均匀应力状态的分析；扭转构件分析；梁的应力和挠度；失效模式和理论；设计标准。(F) 3253 空气动力学。先决条件：2222、2533、数学 3113。流体运动基础、薄翼型理论要素、有限翼理论要素；压缩性的影响、超音速翼型理论、粘性效应和阻力估计以及空气动力学的当前主题。(F) 3272 风洞实验室。共同要求：3253。亚音速和超音速风洞的操作和校准、功率和测量。模型飞机和气动形状的实验测试；确定飞行器部件的阻力。实验室 (F) 3333 飞行力学。先决条件：2222、3253。飞机性能和稳定性与控制介绍（开环）。(Sp) 3523 航空航天结构分析。先决条件：3143，数学 3113。(Sp) 3803 可压缩流体流动。先决条件：3253。一维气体动力学、管道中的亚音速和超音速流动，包括面积变化、摩擦、热量增加及其任何组合。应力和应变的高级概念；航空航天工程结构分析简介：复杂弯曲和扭转、薄壁和纵梁蒙皮截面中的剪切流；屈曲；有限元法简介；复合材料简介。正激波、斜激波、特征线法。(Sp) G4243 航空航天推进系统。先决条件：3803。推进系统、热力循环、燃烧和热化学分析、往复式发动机、燃气涡轮和喷气发动机、推进系统的最新发展。(F) 4273 航空航天飞行器设计 I。先决条件：3333。初步设计和配置选择、联邦和军事规范、性能和操控品质、结构和设计。两个学期设计课程的第一学期。(F) 4373 航空航天飞行器设计 II。先决条件：4273。初步设计和配置、选择、联邦和军事规范、性能和操控品质、结构和设计、系统设计、业务方面。实验室 (Sp) G4513 飞行控制。先决条件：3333。经典控制理论及其在飞机飞行控制系统设计中的应用。(F) G4593 空间科学与系统。先决条件：数学 4163、工程学 2113。天体力学、动力飞行和地球大气层、空间环境、飞行器性能、空间科学和系统的当前主题。(F，Sp)
未来的飞机结构设计
[1] E.H. Baalbergen, E. Moerlan, W.F.Lammen, P.D.Ciampa (2017) 支持未来飞机高效协同设计的方法。NLR-TP-2017-338。[2] A.J.de Wit, W.F.Lammen, H.S.Timmermans, W.J.Vankan, D. Charbonnier, T. van der Laan, P.D.Ciampa (2019) 飞机供应链的协同设计方法：多级优化。NLR-TP-2019-202。[3] W.F.Lammen, P. Kupijai, D. Kickenweitz, T. Laudan (2014) 将发动机制造商的知识整合到初步飞机尺寸确定过程中。NLR-TP-2014-428。[4] E. Amsterdam, J.W.Wiegman, M. Nawijn (2021) 铝合金疲劳裂纹扩展速率的幂律行为和转变。国际疲劳杂志，待提交。[5] F.P.Grooteman (2020) 使用光纤布拉格光栅传感器进行多载荷路径损伤检测。NLR-TP-2020- 415。[6] F.P.Grooteman (2019) 概率故障安全结构风险分析。NLR-TP-2020-416。在 2019 年 ASIP（飞机结构完整性计划）会议上发表。[7] F.P.Grooteman, E. Lee, S. Jin, M.J. Bos (2019) 极限载荷系数降低。在 2019 年 ASIP（飞机结构完整性计划）会议上发表。[8] E. Amsterdam, F.P.Grooteman (2016) 应力状态对疲劳裂纹扩展幂律方程指数的影响。NLR-TP-2016-064。[9] E. Amsterdam (2021) 金属合金拉伸-拉伸疲劳裂纹扩展速率的现象学模型。待提交。[10] W.J.Vankan, W.M.van den Brink, R. Maas (2017) 飞机复合材料机身结构模型的验证与相关性——初步结果。NLR-TP-2016-172。[11] J.W.van der Burg, B.B.Prananta, B.I Soemarwoto (2005) 几何复杂飞机配置的气动弹性 CFD 研究。NLR-TP-2005-224。[12] J. van Muijden, B.B.Prananta, R.P.G.Veul (2008) 疲劳分析参数化程序中的高效气动弹性模拟。NLR-TP-2008-587。[13] H. Timmermans, B.B.Prananta (2016) 飞机设计过程中的气动弹性挑战。第六届飞机设计合作研讨会，波兰华沙。NLR-TP-2019-368。[15] L. Paletti, W.M.[14] L. Paletti、E. Amsterdam (2019) 增材制造对航空航天部件结构完整性方法的影响。van den Brink、R. Bruins、E. van de Ven、M. Bosman (2020) 航空航天增材制造设计：拓扑优化和虚拟制造。NLR-TP-2020-285。[16] J.C. de Kruijk (2018) 使用机器人技术实现复合材料自动化制造可降低成本、交货时间和废品率 - STO- MP-AVT-267-12。NLR-TP-2018-143。[17] W.M.van den Brink、R. Bruins、C.P.Groenendijk、R. Maas、P. Lantermans (2016) 复合热塑性水平稳定器扭力箱的纤维引导蒙皮设计。NLR-TP-2016-265。[18] P. Nijhuis (2020) 复合格栅加固板的环保生产方法。在 2020 年阿姆斯特丹 SAMPE 欧洲会议上发表。[19] M.H.Nagelsmit、C. Kassapoglou、Z. Gürdal (2010) 一种用于提高损伤容限的新型纤维放置架构。NLR-TP-2010-626。[20] A. Clarke、R.J.C.Creemers, A. Riccio, C. Williamson (2005) 全复合材料耐损伤翼盒的结构分析与优化。NLR-TP-2005-478。
未来的飞机结构设计
[1] EH Baalbergen、E. Moerlan、WF Lammen、PD Ciampa (2017) 支持未来飞机高效协同设计的方法。NLR-TP-2017-338。[2] AJ de Wit、WF Lammen、HS Timmermans、WJ Vankan、D. Charbonnier、T. van der Laan、PD Ciampa (2019) 飞机供应链的协同设计方法：多层次优化。NLR-TP-2019-202。[3] WF Lammen、P. Kupijai、D. Kickenweitz、T. Laudan (2014) 将发动机制造商的知识整合到初步飞机尺寸确定过程中。NLR-TP-2014-428。 [4] E. Amsterdam、JW Wiegman、M. Nawijn (2021) 铝合金疲劳裂纹扩展速率的幂律行为和转变。国际疲劳杂志，待提交。[5] FP Grooteman (2020) 使用光纤布拉格光栅传感器进行多载荷路径损伤检测。NLR-TP-2020-415。[6] FP Grooteman (2019) 概率故障安全结构风险分析。NLR-TP-2020-416。在 2019 年 ASIP（飞机结构完整性计划）会议上发表。[7] FP Grooteman、E. Lee、S. Jin、MJ Bos (2019) 极限载荷系数降低。在 2019 年飞机结构完整性计划 (ASIP) 会议上发表。 [8] E. Amsterdam，FP Grooteman (2016) 应力状态对疲劳裂纹扩展幂律方程指数的影响。NLR-TP-2016-064。 [9] E. Amsterdam (2021) 金属合金拉伸-拉伸疲劳中裂纹扩展速率的现象学模型。待提交。 [10] WJ Vankan、WM van den Brink、R. Maas (2017) 飞机复合材料机身结构模型的验证与相关性——初步结果。NLR-TP-2016-172。 [11] JW van der Burg、BB Prananta、BI Soemarwoto (2005) 几何复杂飞机配置的气动弹性 CFD 研究。NLR-TP-2005-224。 [12] J. van Muijden、BB Prananta、RPG Veul (2008) 疲劳分析参数化程序中的高效气动弹性模拟。NLR-TP-2008-587。[13] H. Timmermans、BB Prananta (2016) 飞机设计过程中的气动弹性挑战。第六届飞机设计合作研讨会，波兰华沙。[14] L. Paletti、E. Amsterdam (2019) 增材制造对航空航天部件结构完整性方法的影响。NLR-TP-2019-368。[15] L. Paletti、WM van den Brink、R. Bruins、E. van de Ven、M. Bosman (2020) 航空航天中的增材制造设计：拓扑优化和虚拟制造。NLR-TP-2020-285。 [16] JC de Kruijk (2018) 使用机器人技术实现复合材料的自动化制造，降低成本、缩短交货时间和提高废品率 - STO- MP-AVT-267-12。NLR-TP-2018-143。[17] WM van den Brink、R. Bruins、CP Groenendijk、R. Maas、P. Lantermans (2016) 复合材料热塑性水平稳定器扭力箱的纤维转向蒙皮设计。NLR-TP-2016-265。[18] P. Nijhuis (2020) 复合材料格栅加筋板的环保生产方法。在 2020 年阿姆斯特丹 SAMPE 欧洲展会上发表。[19] MH Nagelsmit、C. Kassapoglou、Z.Gürdal (2010) 一种提高损伤容限的新型纤维铺放结构。NLR-TP-2010-626。[20] A. Clarke、RJC Creemers、A. Riccio、C. Williamson (2005) 全复合材料损伤容限翼盒的结构分析与优化。NLR-TP-2005-478。