石先杰
- 作品数：36 被引量：69H指数：5
- 供职机构：中国工程物理研究院总体工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目国家留学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 面向使用性能的金属增材制造点阵夹芯产品检测评价方法研究
- 2024年
- 限于点阵结构多尺度特征、增材制造特种工艺所带来的缺陷萌生以及产品服役所面临的复杂力—热环境,金属增材制造点阵夹芯结构在产品化,尤其是批生产过程中面临性能一致性检测、性能裕量评价等难题。为此,针对金属增材制造点阵夹芯产品开展面向使用性能的检测评价方法研究,在总结金属增材制造点阵夹芯产品宏观变形特征及微观缺陷特征基础上,分析了变形及缺陷常用检测方法,对比其适用性及优缺点。针对工程实践中不易检和不易判读的指标项目,以及性能评价模型尚未完善导致宏观力学性能预测精度不足的现状,提出成形精度、缺陷无损检测与力学性能定制化测试相结合的面向产品使用性能的检测评价方法,并针对安装板开展实例化应用。创新方法包括缺陷检测中的拉偏试样佐证、内部多余物控制等,力学性能定制化测试中的随炉件与平行件思想、普检与抽检思想,以实现产品性能一致性和性能裕量全面评价。
- 冯佳黄舟尹青峰沈显峰黄鑫石先杰
- 金属基体复合材料圆锥壳的材料参数识别及动力学敏感性研究
- 2023年
- 目的研究以金属作为基体的碳酚醛复合材料圆锥壳的动力学特性,基于模态实验建立复合材料参数优化识别方法。方法通过建立金属基体复合材料圆锥壳结构的动力学模型,表征各层材料参数对结构动力学特性的影响。开展典型铝合金-环氧胶-碳酚醛圆锥壳自由模态实验,在模态实验结果基础上,采用数值仿真开展复合材料参数识别,并采用响应面优化法研究获得材料参数的全局最优解。最后,开展结构模态对复合材料参数的敏感性分析。结果基于拉丁超立方抽样和多项式代理模型,建立了多层复合圆锥壳的高效代理模型。对于[0,90]S铺层的复合材料圆锥壳结构,前5组模态频率参数对E11最敏感,对v23最不敏感,剪切模量的影响介于拉伸模量及泊松比之间。结论建立了针对各向同性-正交各向异性材料组合的多层复合圆锥壳结构的动力学模型及参数识别方法,可为结构动力学设计提供参考。
- 王珺瑶陈红永石先杰石先杰
- 关键词：金属基体模态参数识别敏感性
- 一种基于主动控制的金属橡胶三向抗冲复合减振器
- 本发明公开了一种基于主动控制的金属橡胶三向抗冲复合减振器，包括减振支撑骨架、顶端压盘、顶端密封盘、顶端矩簧形状记忆合金、第一垂向减振的高密度金属橡胶、第一侧向减振的低密度金属橡胶、底端密封盘、底端压盘、底端矩簧形状记忆合...
- 石先杰黄舟郭卓涛黄鑫冯佳
- 基于谱几何法的耦合板结构固有振动特性分析被引量：2
- 2018年
- 以耦合板结构为研究对象,建立结构振动特性分析模型,利用人工虚拟弹簧技术模拟结构边界条件及耦合效应,并通过调整弹簧刚度系数模拟任意边界条件及耦合条件。考虑板结构弯曲、面内振动及耦合边界处的耦合效应,采用谱几何法(Spectro-Geometric Method,SGM)对弯曲振动位移和面内振动位移函数进行描述,可以克服传统傅里叶级数在整个求解区域内周期展开时在边界上存在的不连续或者跳跃现象。应用Hamliton原理从能量的角度推导获得表征耦合板振动特性的离散动力学方程,求解得到耦合板结构的自由振动特性。通过不同数值算例,并与有限元法计算结果进行对比,验证了文中方法的正确性。
- 石先杰李春丽任龙龙
- 关键词：振动与波
- 再入飞行振动环境试验等效性探讨被引量：2
- 2021年
- 目的提高再入体实验室模拟再入飞行振动环境的等效性,确保地面环境试验结果的可靠性。方法首先分析再入飞行过程中受脉动压力等因素影响诱发的振动环境载荷特征。其次,基于飞行实测数据,分析再入飞行振动响应的空间分布规律和频域能量分布特征。最后,将飞行试验实测数据与传统实验室振动模拟试验结果进行对比,从载荷传递规律、空间分布规律、频谱特征等方面对主要关注区域"天地"响应存在的差异进行探讨,研究实验室等效模拟再入飞行振动环境的因素。结果针对特定的再入体结构,设置有限等效响应目标点,通过对试验系统动态特性分析、夹具优化设计、试验控制方式、振动台激振模式等多方面综合研究,可以提升再入飞行振动环境模拟等效性。结论提出了以"天地一致性"为目标的工程可行措施和实验室振动试验等效原则,为再入飞行振动环境的实验室等效模拟提供了支撑。
- 苏波张高楠石先杰
- 关键词：等效原则
- 薄壁截锥壳静气动弹性响应分岔研究
- 2025年
- 为探究薄壳结构的气动弹性失稳问题,设计和完成了低速轴向气流中薄壁截锥壳结构的静气动弹性响应风洞实验。实验中观测到截锥壳出现了显著的非线性响应行为:随着风速的连续变化,结构呈现典型的5瓣式小幅变形向4瓣式大幅变形的突跳现象。为揭示系统出现这种非线性响应的分岔机理,基于非线性壳体变形理论,提出了截锥壳稳态气动力的简化计算模型,计算和重现了系统响应分岔过程,准确捕捉到了分岔的临界风速。结果表明,考虑结构非线性时,系统响应分岔的临界风速(非线性失稳风速)低于线性系统的失稳临界风速;系统在升、降速阶段会呈现不同的响应路径,具有复杂的全局分岔行为,这本质上是轴向稳态气流“冲击”壳体所诱发的结构非线性屈曲问题。本文研究为薄壁结构的气动弹性设计提供了重要的理论依据。
- 石乔木石先杰李鹏张德春
- 关键词：非线性屈曲风洞实验
- 复杂边界条件下圆柱壳-环板耦合结构振动特性分析被引量：2
- 2018年
- 采用谱几何法(Spectro-Geometric Method,SGM)构建了复杂边界条件/耦合条件下圆柱壳-环板耦合结构动力学特性预报模型,并分别对各自外在边界和二者之间的耦合边界进行建模。耦合边界通过设置具有线性刚度和旋转刚度的三维弹性耦合器模拟结构之间的各类耦合效应。圆柱壳和环板的振动位移容许函数被统一地描述为一种谱形式的改进三角级数。应用哈密尔顿原理从能量的角度推导耦合结构系统的特征方程。将此方法获得的结果与文献解及有限元结果进行对比,验证了分析模型的有效性。
- 石先杰李春丽蒋华兵
- 弹性边界条件下正交各向异性矩形板面内振动特性分析
- 以正交各向异性矩形板结构为研究对象,采用谱几何法(Spectro-Geometric Method,SGM)研究分析了弹性约束边界条件下矩形板结构的面内振动特性,弹性约束边界条件采用沿各边界均匀布置的法向与切向线性弹簧来...
- 石先杰李春丽
- 温度场下功能梯度圆锥壳-环板振动特性分析被引量：1
- 2024年
- 针对功能梯度圆锥壳-环板组合结构振动问题,本文采用一阶剪切变形理论和Rayleigh-Ritz法分析了温度场下组合结构的振动特性。组合结构位移变量采用谱几何法来表征,考虑材料参数与温度相关并引入人工边界弹簧建立了组合结构振动特性分析模型。数值算例中,通过将文中求解结果与文献解和有限元法结果进行对比验证了模型的正确性,进而分析尺寸、材料、温度和连接位置等参数对结构振动特性的影响。研究结果表明:组合结构基频随厚度增加而增加,随着幂律指数、半顶角和温度场参数增加而降低,随环板内径和连接位置变化会呈现非单一变化趋势。
- 左朋石先杰
- 关键词：温度场一阶剪切变形理论
- 基于谱几何法的复合材料层合梁非线性振动特性研究
- 复合材料层合结构作为基本轻量化工程构件,具有力学性能优异、承载性好、可设计性强等优点,在飞行器等工程装备中应用潜力巨大,掌握此类结构的非线性振动特性是开展其动力学环境适应性设计、评估、验证的重要理论基础。为此,本文以复合...
- 石先杰高正阳黄舟
- 关键词：复合材料结构能量法
