復(fù)雜大氣環(huán)境條件下飛艇氣囊氣密性檢測方法研究.pdf

1、載人飛艇誕生于150多年前，經(jīng)歷過半個世紀的消沉期之后，在20世紀80年代以來，重新活躍于航空領(lǐng)域。飛艇與傳統(tǒng)飛機以及直升機相比，具有造價以及運行費用少、噪聲污染小、長時間滯空停留、覆蓋面廣闊等優(yōu)點，是非常理想的空中平臺，得到了許多航空大國的關(guān)注。氣囊是飛艇的主體結(jié)構(gòu)，氣囊的氦氣泄漏量對飛艇的飛行最大高度、有效載重以及飛行安全等有很大的影響，由于氣囊蒙皮選材、氣囊制造以及氣囊受力等因素導(dǎo)致氦氣泄漏是不可避免的，飛艇氣囊氦氣的泄漏量的檢測

2、對飛艇的安全飛行是至關(guān)重要的，應(yīng)對氣囊泄漏檢測進行深入的研究。
　　傳統(tǒng)氣密性檢測方法中，對于大體積密閉結(jié)構(gòu)的檢測多采用氣體壓力法或流量法，這兩種對于傳感器的精度要求較高。為了研究氣囊承受內(nèi)壓條件下，同時承受溫度載荷以及風載荷時，氣囊泄漏量的檢測，本文提出了一種基于氣囊表面應(yīng)變的預(yù)測泄漏方法，用來解決測量大體積低內(nèi)壓的密閉結(jié)構(gòu)泄漏時，受限于壓力傳感器精度的問題。以正球形氣囊為例，根據(jù)蒙皮薄殼承受的內(nèi)壓、體積和表面應(yīng)變之間的關(guān)系，建

3、立了考慮氣囊形變和受溫度影響的氦氣泄漏的預(yù)測模型。結(jié)合氣囊蒙皮材料的力學(xué)性能參數(shù)，對氣囊表面應(yīng)變和內(nèi)壓關(guān)系進行了有限元計算，并將理論預(yù)測模型和有限元分析模型的應(yīng)變值進行了對比，驗證了預(yù)測模型的準確性。利用建立的氦氣泄漏預(yù)測模型，預(yù)測了溫度改變對飛艇氣囊氦氣泄漏的影響。以雙橢球氣囊為例，在受內(nèi)壓作用下，根據(jù)母線切向和環(huán)向應(yīng)力以及應(yīng)變，建立了由于泄漏導(dǎo)致的壓強變化和蒙皮內(nèi)應(yīng)力、表面應(yīng)變的定量理論分析模型。將建立的理論模型與有限元模型計算結(jié)果