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2024年05期

综述 | 声学黑洞在减振降噪中的研究进展

摘要：声学黑洞结构作为一种轻质、高效、宽频弹性波调控手段，在减振降噪领域具备广阔的应用前景。本文基于声学黑洞效应，以轻质高效宽频减振降噪材料用于解决工程声振问题为目的，介绍了单层/双层声学黑洞梁和附加声学黑洞吸振梁、声学黑洞压痕板和内雕板、声学黑洞圆柱壳，以及声学黑洞管道减振降噪的研究进展。结合当前声学黑洞减振降噪研究和应用过程中存在的不足，对声学黑洞减振降噪领域存在的问题和未来的研究方向进行预

航空智能/多功能结构技术 | 变体飞行器的气动与多学科设计需求

摘要：变体飞行器可以通过局部或整体变形来改变飞行器的外部形状，实时适应多种任务需求，在多种飞行环境下保持气动性能最优，已经成为21世纪航空航天领域的前沿研究热点。本文首先梳理了变体飞行器的气动与总体设计、结构、控制、噪声、隐身之间的联系，然后针对变体飞行器气动设计面临的任务需求，阐述了增升减阻、稳定性和操纵性、降低气动噪声以及增强飞行器隐身性等气动与多学科设计对不同变形方式的需求，最后对变体飞行

航空智能/多功能结构技术 | 高超声速变体飞行器关键技术研究综述

摘要：高超声速变体飞行器有潜力通过变形提升飞行器在宽速域、大空域飞行全包线下的适用性，在未来的民用与军事领域都具有极大的战略意义。本文主要对高超声速变体飞行器的研究进展进行综述，阐述了国内外高超声速和变体飞行器项目的研究进展和现状，并且对现有的高超声速变体飞行器的主要变形方式进行了分类与介绍。同时，总结了高超声速变体飞行器在变构型机构设计方法与理论、高功重比与快速响应的驱动设计、可承载大变形蒙皮

航空智能/多功能结构技术 | 基于超材料的自适应变体结构技术研究进展

摘要：可变体技术可以提高航空载运工具的气动效率并扩展航程，是航空领域的颠覆性技术之一。以往机体的变形只能通过机构完成，增加了系统的复杂性和总体重量。自身具有可变形能力的超材料既能够精准调控结构的可变形能力，又具有较高的轻量化水平和智能化潜力，有望推动可变体技术的运用。本文总结了几种可变形超材料及其在自适应变体结构技术领域的应用探索，阐述了超材料由于其较强的可设计性而在变体结构/驱动/结构承载一体

航空智能/多功能结构技术 | 机械臂结构的发展与应用综述

摘要：机械臂以其独特的灵活性、强大的感知能力以及突出的适应能力被广泛应用于国防军事领域，如太空探索、工业装配、战场防爆等危险场景。通过仿生结构设计模仿生物体内微结构的排布方式与应急调控机理，可大幅度提升机械臂结构在复杂服役环境下的多功能适应性，提高生产效率、拓宽应用领域，推动科技进步。本文依据刚度特性将机械臂主要分为刚性机械臂、刚柔耦合机械臂和柔性机械臂三类，分别阐述了三类机械臂的优势、劣势、研

航空智能/多功能结构技术 | 无人机变形机翼气动优化设计

摘要：多目标优化设计对飞机性能的折中已不能满足人们日益增长的需求，设计出性能更全面的飞机是未来飞机设计的必然发展趋势。针对某无人机机翼气动优化问题，本文开展了机翼表面形状、翼型以及后缘变弯的综合设计研究。采用计算机模拟技术（CST）对翼型参数化，结合指关节变弯结构特点确定了后缘变形方式，并采用Catia二次开发方法对根梢比、机翼面积以及后缘变弯进行参数化，基于ARI_XunZhu优化平台的代理优

航空智能/多功能结构技术 | 基于“指节”驱动刚柔耦合式变弯度机翼后缘结构的设计方法

摘要：利用刚性机构驱动的变形翼，蒙皮易出现不光滑变形的现象，而用柔顺机构设计的变形翼，虽蒙皮曲线光滑，飞机的稳定性和机动性增强，但难以满足变形与承载双重优化。为此，基于“指节”驱动式仿生刚柔耦合的设计思想，本文设计了一种瓦特I型六杆驱动的变弯度机翼后缘三“指节”刚性机构，并建立了可承受气动载荷和光滑变形的柔顺机构拓扑优化方法。先设计了一种由单电机驱动的瓦特I型六杆操控机构，再改进了“指节”式驱动

航空智能/多功能结构技术 | 剪切变后掠角变体机翼结构及柔性蒙皮设计研究

摘要：变后掠飞行器可以满足不同飞行条件下的气动要求，对变体机翼而言，蒙皮起到保证气密性以及提供承载的作用，因此在变体机翼的发展史中，可变形蒙皮的研究占据了重要地位。本文首先基于可变平行四边形机构，设计并研制了一种剪切变后掠机翼；然后提出了基于单向纤维增强的复合蒙皮结构，选取橡胶材料和纤维增强橡胶材料作为柔性蒙皮研究对象，建立了蒙皮变形的本构模型，并对柔性蒙皮进行了数值仿真分析与剪切变形试验。本文

航空智能/多功能结构技术 | 基于三节点逆元法与光纤传感器的机翼形态重构方法

摘要：基于应变信息的飞机机翼结构形态重构技术，可为“仿生式机翼”的气动外形、气弹特性以及隐身性能控制提供数据支撑。为实现对飞机机翼的变形监测，本文提出一种基于三节点逆有限元法和应变信息采集的形态重构方法，并给出相应的光频域反射型分布式光纤传感器布局形式。首先，建立飞机机翼简化模型，开展基于有限元分析结果的形态重构方法仿真验证。其次，构建基于分布式光纤传感器的机翼简化模型应变监测与形态重构试验系统

航空智能/多功能结构技术 | 基于Bouc-Wen前馈及模糊PID反馈的三层MFC-PBP并联变形翼大位移控制

摘要：三层预压缩压电宏纤维复合材料双晶片（MFC-PBP）并联变形翼存在较强的迟滞非线性，严重影响变形控制精度。为了实现对其的精确变形控制，本文提出了以Bouc-Wen逆模型为前馈补偿，以模糊PID作为反馈控制器的三层MFC-PBP并联变形翼的大位移跟踪控制策略。首先，利用遗传算法对Bouc-Wen模型进行参数识别，构建前馈模型并对变形翼进行开环控制；其次，加入模糊PID反馈控制器，得到可以自适

航空智能/多功能结构技术 | 基于压电叠堆的智能风洞尾支杆结构主动抑振PD参数整定

摘要：验证飞行器气动性能往往需要进行风洞全模试验，尾支杆支撑结构设计简单、拆装便捷、对试验流场干扰低，因此全尺寸模型普遍采用尾支杆支撑形式。但其支撑刚度低、结构阻尼小，容易引发支杆-模型系统的振动。本文基于压电叠堆设计了集成于尾支杆根部的智能主动抑振结构，应用改进粒子群算法对工程上常用的比例微分（PD）控制方法进行了整定优化，改善了其参数整定所需时间长、整定效率不高的问题。控制仿真及试验结果表明

航空智能/多功能结构技术 | 仿生学锯齿桨叶降噪效果试验研究

摘要：以仿生学结构改善发动机的气动性能和噪声水平是当前绿色航空的研究热点，对控制对转螺旋桨的气动噪声具有重要的工程应用价值。本文通过地面声学环境下的气动噪声试验研究了仿生学锯齿结构对转螺旋桨的降噪特性，并测试了锯齿结构桨叶和基准桨的拉力、扭矩等气动性能和远场噪声指向性。试验结果表明，所设计的锯齿结构没有引起基准桨的气动性能损失，可以在保持气动性能的同时开展降噪设计。锯齿结构在4000～12000