航空航天工程綜合課程設(shè)計(jì)

綜合課程設(shè)計(jì)直升機(jī)團(tuán)隊(duì)航空航天工程課程性質(zhì)、目的、思路一主要內(nèi)容二具體要求及需要提交的內(nèi)容三課程設(shè)計(jì)舉例四目錄綜合課程設(shè)計(jì)性質(zhì)

本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在校期間綜合利用理論基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行的分析設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練。

綜合課程設(shè)計(jì)性質(zhì)先修課程：工程制圖；機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)；理論力學(xué)；材料力學(xué)；飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)；直升機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)。綜合課程設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的：1、進(jìn)一步加深對(duì)直升機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)、飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)知識(shí)的理解，鞏固已學(xué)的機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)等方面的知識(shí)。2、通過(guò)本課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)分析思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件的能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件受力分析、結(jié)構(gòu)損傷修補(bǔ)分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)行仿真等方面的能力。3、熟悉飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)(AMM)、結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)(SRM)等各種資料，掌握它們的使用方法。綜合課程設(shè)計(jì)思路

第一步：選取某直升機(jī)的某一部件(如槳轂、旋翼、尾梁、起落架或操縱系統(tǒng)等)，或者教材中通用部件（不針對(duì)機(jī)型）。

第二步：依據(jù)飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)(AMM)、結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)(SRM)等各種資料，掌握相應(yīng)部件的結(jié)構(gòu)、組成、裝配關(guān)系和工作原理等方面內(nèi)容。

第三步：完成該部件計(jì)算機(jī)三維幾何建模或物理建模。然后對(duì)其進(jìn)行：①機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真；②對(duì)其中的構(gòu)件受力等情況進(jìn)行分析；對(duì)假設(shè)的結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行維修前后的應(yīng)力分析，對(duì)照結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)論證維修方案的優(yōu)劣和存在的問(wèn)題。參照《材料力學(xué)》③對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析；對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的位移、速度和加速度進(jìn)行分析。參照《理論力學(xué)》①、②和③選做一個(gè)就可以了。綜合課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第一步、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲?、龠x定某個(gè)機(jī)型的某一部件后，根據(jù)該機(jī)型的維護(hù)手冊(cè)、結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)等各種資料。得到該部件各個(gè)零件的比例尺寸、結(jié)構(gòu)，每個(gè)零件之間的相互位置關(guān)系和裝配關(guān)系，完成數(shù)據(jù)草圖，要求得到的數(shù)據(jù)要能真實(shí)反映零部件的尺寸比例、動(dòng)作運(yùn)行、裝配情況等內(nèi)容。②選定《直升機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)》教材上的通用部件，根據(jù)教材或其他資料獲得到該部件各個(gè)零件的比例尺寸、結(jié)構(gòu)，完成數(shù)據(jù)草圖，要求得到的數(shù)據(jù)要能真實(shí)反映零部件的尺寸比例、動(dòng)作運(yùn)行、裝配情況等內(nèi)容。綜合課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第二步、三維建模利用獲得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立每個(gè)零件的三維幾何模型，并將零件進(jìn)行裝配得到部件的裝配模型，要求計(jì)算機(jī)模型與部件的真實(shí)外形、比例尺寸、裝配關(guān)系等一致。綜合課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

第三步、運(yùn)行仿真或結(jié)構(gòu)失效分析或結(jié)構(gòu)修補(bǔ)方案分析①利用建立的計(jì)算機(jī)三維模型，模擬部件的真實(shí)運(yùn)行。②對(duì)其中的構(gòu)件受力等情況進(jìn)行分析；在施加了重力、外部載荷等各種外部條件后，分析整個(gè)部件的運(yùn)行情況，找出其最容易失效的構(gòu)件或部位，分析失效的原因。對(duì)假設(shè)的結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行維修前后的應(yīng)力分析，根據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理的等強(qiáng)度原則和其他原則，對(duì)照結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)論證維修方案的優(yōu)劣和存在的問(wèn)題。參照《材料力學(xué)》。③對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析；根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的位移、速度和加速度進(jìn)行分析。參照《理論力學(xué)》。①、②和③選做一個(gè)就可以了。綜合課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第四步、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書

系統(tǒng)地說(shuō)明整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所考慮的問(wèn)題，寫出計(jì)算內(nèi)容，包括與計(jì)算有關(guān)的必要簡(jiǎn)圖。計(jì)算應(yīng)正確完整，文字簡(jiǎn)練通順，書寫整齊清晰。說(shuō)明書用A4報(bào)告紙，按合理的順序和格式書寫，并裝訂成冊(cè)。

說(shuō)明書封面及目錄必須按照說(shuō)明書模板的要求寫！綜合課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容本課程設(shè)計(jì)的基本要求是：1、每位學(xué)生必須獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。2、學(xué)生要充分理解實(shí)物模型的受力、裝配和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，三維模型應(yīng)真實(shí)模擬實(shí)物模型。3、在三維模型上施加的重力、外部載荷等外部條件要與零部件的真實(shí)工作環(huán)境相一致或進(jìn)行合理有效的簡(jiǎn)化，分析的思路方法正確，得到的分析結(jié)果應(yīng)合理有效。綜合課程設(shè)計(jì)具體要求1、本課程設(shè)計(jì)最后完成時(shí)間：18周星期一2、軟件推薦：如果進(jìn)行機(jī)構(gòu)構(gòu)件受力分析（占1/3）和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析（占1/3），推薦的軟件有CATIA，Patran，Pro/E，Ansys，UG等。如果進(jìn)行三維動(dòng)畫制作（占1/3），推薦的軟件有3DMAX。3、由班長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)題目：

16周周三前確定好題目。綜合課程設(shè)計(jì)提交的內(nèi)容進(jìn)行三維動(dòng)畫制作的同學(xué)提交的內(nèi)容。①利用三維軟件建立的動(dòng)畫源文件；②利用視頻截圖輸出的動(dòng)畫視頻；③課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書；進(jìn)行構(gòu)件受力分析的同學(xué)提交的內(nèi)容：①利用三維軟件及其應(yīng)力分析模塊建立的機(jī)構(gòu)應(yīng)力分析源文件；②課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書；進(jìn)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的同學(xué)提交的內(nèi)容：①利用三維軟件及其運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模塊建立的機(jī)構(gòu)位移、速度、加速度分析源文件；②課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書；綜合課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排章目教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)授課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐上機(jī)第一階段布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)22第二階段基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取88第三階段三維建模2222第四階段運(yùn)動(dòng)仿真、動(dòng)力學(xué)分析或應(yīng)力分析1616第五階段完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書66第六階段答辯66綜合課程設(shè)計(jì)舉例1、角型桁條的缺口修理與應(yīng)力分析2、起落架選擇活門3、多圓盤剎車裝置的簡(jiǎn)單拆卸過(guò)程4、基于ABAQUS模擬金屬材料沖擊綜合課程設(shè)計(jì)舉例6、含纖維褶皺復(fù)材結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)分析方案復(fù)合材料在生產(chǎn)使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種缺陷，如開孔、分層、雜質(zhì)等，其中纖維褶皺是生產(chǎn)過(guò)程中一種典型缺陷，對(duì)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行分析具有重要工程意義。通過(guò)不同纖維褶皺程度、不同鋪層型式的結(jié)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)件對(duì)比分析，得出纖維褶皺對(duì)結(jié)構(gòu)破壞強(qiáng)度影響的一般規(guī)律。材料采用最常見的T700，材料屬性網(wǎng)上可查；鋪層采用文獻(xiàn)中常用的幾種結(jié)構(gòu)鋪層；褶皺程度考慮-30%、-20%、-10%、10%、20%、30%并與完整件對(duì)比。綜合課程設(shè)計(jì)舉例建立有限元模型6、含纖維褶皺復(fù)材結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析綜合課程設(shè)計(jì)舉例有限元結(jié)果分析6、含纖維褶皺復(fù)材結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析綜合課程設(shè)計(jì)舉例有限元結(jié)果分析損傷開始損傷貫穿試驗(yàn)件從漸進(jìn)損傷包線可以看出，在達(dá)到極限載荷時(shí)，基體損傷貫穿整個(gè)試驗(yàn)件，是破壞的主要模式。纖維損傷在基體損傷出現(xiàn)后才開始出現(xiàn)。破壞位置均在缺陷處附近，是結(jié)構(gòu)件的薄弱位置，使用過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注。纖維的凸起凹陷缺陷對(duì)試驗(yàn)件的壓縮性能影響較大，A鋪層凹陷30%試驗(yàn)件比完好試驗(yàn)件壓縮破壞載荷降低高達(dá)67%。同類鋪層同等缺陷程度的情況下，凹陷比凸起對(duì)試驗(yàn)件性能影響大。不同鋪層對(duì)缺陷的敏感程度不同，在進(jìn)行試驗(yàn)的四種鋪層中，A鋪層對(duì)凹陷缺陷最敏感，D鋪層對(duì)凸起缺陷最敏感。6、含纖維褶皺復(fù)材結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析綜合課程設(shè)計(jì)舉例7、登機(jī)門機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真提出問(wèn)題登機(jī)門機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度大，因登機(jī)門故障導(dǎo)致的飛行事故屢有發(fā)生。對(duì)登機(jī)門進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真可以指導(dǎo)登機(jī)門的設(shè)計(jì)和維修，幫助機(jī)務(wù)維修人員更好的理解其運(yùn)動(dòng)原理。綜合課程設(shè)計(jì)舉例數(shù)據(jù)收集確定要分析的局部，通過(guò)維修手冊(cè)和某些書籍論文資料，以及在機(jī)務(wù)維修部的實(shí)地勘察，收集到盡可能多的實(shí)際數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)不一定全，不確定的數(shù)據(jù)可自行擬定，最終原理分析正確即可）。7、登機(jī)