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公开(公告)号:CN118504305B
公开(公告)日:2025-02-07
申请号:CN202410043202.8
申请日:2024-01-11
Applicant: 北京科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种面向外壳‑多孔填充结构的强度约束拓扑优化设计方法,包括:针对设计结构的特征,运用有限元对设计域进行离散;引入两组设计变量分别优化外壳结构和内部多孔填充结构;针对静强度设计问题,采用修改后的带罚因子的固体各向同性材料插值模型描述材料的弹性模量和密度,对于动强度设计问题,采用修改后的多项式插值模型描述材料的弹性模量;构建稳健性强度约束拓扑优化模型,求解目标函数对设计变量的灵敏度;采用移动渐进算法进行优化设计。本发明能够简化对多孔结构材料属性的设计,利于降低数值实施难度。
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公开(公告)号:CN119308988A
公开(公告)日:2025-01-14
申请号:CN202411859727.5
申请日:2024-12-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: F16H55/12 , B64C27/12 , F16H55/17 , F16H57/023
Abstract: 本发明公开了一种复合齿轮、减速传动组件和飞行器,涉及飞行器的传动装置领域。复合齿轮包括:轴心支撑部和齿圈。齿圈连接在轴心支撑部上,齿圈与轴心支撑部同轴设置,齿圈上设有沿周向间隔分布的啮合齿,齿圈为金属件。轴心支撑部为连续纤维增强复合材料模压一体成型的层板结构。根据本发明实施例的复合齿轮,轴心支撑部采用连续纤维增强复合材料模压一体成型的层板结构,在减轻重量的同时保持高强度和耐久性,可以减轻飞行负担。
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公开(公告)号:CN119058941A
公开(公告)日:2024-12-03
申请号:CN202411567514.5
申请日:2024-11-05
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及飞行器技术领域,公开了一种无人飞行器,包括:弹体,弹体具有宽度方向;两个巡飞翼,两个巡飞翼设在弹体上且在收回状态和展开状态之间可切换,在收回状态和展开状态,两个巡飞翼均相对布置在弹体在宽度方向上的两侧,在收回状态,两个巡飞翼的至少一部分贴合在弹体的外壁面上,在展开状态,两个巡飞翼与弹体的外壁面间隔布置且向远离彼此的方向延伸;驱动装置,驱动装置设在弹体上且与两个巡飞翼连接,用于驱动两个巡飞翼从收回状态切换至展开状态。根据本发明实施例的无人飞行器,通过在弹体的相对两侧设置巡飞翼,且巡飞翼可收回直至与弹体的外壁面贴合,可以减小无人飞行器在非工作状态下的整体尺寸,便于存放、携带,且便于转运。
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公开(公告)号:CN118800373A
公开(公告)日:2024-10-18
申请号:CN202410779187.3
申请日:2024-06-17
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种消除异种材料拉伸界面的多材料拓扑优化方法,包括:将异种材料结构导入多材料拓扑优化框架,采用有限元进行离散并基于密度法进行材料插值;在静态加载条件下,计算结构应变能;采用两步过滤法处理设计变量实现物理场中异种材料界面的追踪;引入与界面相关的正则化场惩罚拉伸应变能得到应变能的伪退化;构建拓扑优化模型并求解目标函数、体积分数对设计变量的灵敏度;对设计变量进行迭代更新;循环步骤进行多次更新,直至当前设计满足优化收敛条件,停止优化并输出优化结果。本发明方法实现考虑界面行为的多材料拓扑设计,所得到的结果可以较好的避免结构出现拉伸分离失效,工程适用性更强。
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公开(公告)号:CN119308986B
公开(公告)日:2025-03-04
申请号:CN202411859557.0
申请日:2024-12-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: F16H55/12 , B64C27/12 , F16H55/06 , F16H55/17 , F16H57/023 , B29C70/78 , B29C64/106 , B33Y10/00
Abstract: 本发明公开了一种复合齿轮、齿轮加工方法、减速传动组件和飞行器,涉及飞行器的传动装置领域。复合齿轮包括:腹板,中心具有中心孔,腹板上具有周期性镂空孔;轮毂,配合在中心孔处;齿圈,连接在腹板上,齿圈与轮毂同轴设置,齿圈上设有沿周向间隔分布的啮合齿。轮毂和齿圈为金属件。腹板由3D打印机将碳纤维连续打印制成。根据本发明实施例的复合齿轮,用连续碳纤维3D打印形成腹板,在减轻重量的同时保持高强度和耐久性,可以减轻飞行负担。
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公开(公告)号:CN119321469A
公开(公告)日:2025-01-17
申请号:CN202411859925.1
申请日:2024-12-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: F16H55/17 , F16H57/023 , B64C27/12
Abstract: 本发明公开了一种面齿轮、传动系统和直升机,涉及传动机构技术领域,面齿轮包括:轮毂、齿圈和腹网,轮毂上具有多个第一绕设结构,齿圈间隔环绕于轮毂外设置,齿圈具有多个轮齿以及多个第二绕设结构,腹网由一根碳纤维绳沿封闭路径依次交替绕设第一绕设结构和第二绕设结构且单向循环多次缠绕构成,以使腹网形成为环状结构,腹网的径向内端连接多个第一绕设结构,且腹网的径向外端连接多个第二绕设结构。由此,通过设置腹网,有利于降低面齿轮的重量,同时有利于保证面齿轮的结构强度,并且碳纤维绳主要受到拉力作用,以充分发挥碳纤维绳的力学性能优势。
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公开(公告)号:CN119321469B
公开(公告)日:2025-03-04
申请号:CN202411859925.1
申请日:2024-12-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: F16H55/17 , F16H57/023 , B64C27/12
Abstract: 本发明公开了一种面齿轮、传动系统和直升机,涉及传动机构技术领域,面齿轮包括:轮毂、齿圈和腹网,轮毂上具有多个第一绕设结构,齿圈间隔环绕于轮毂外设置,齿圈具有多个轮齿以及多个第二绕设结构,腹网由一根碳纤维绳沿封闭路径依次交替绕设第一绕设结构和第二绕设结构且单向循环多次缠绕构成,以使腹网形成为环状结构,腹网的径向内端连接多个第一绕设结构,且腹网的径向外端连接多个第二绕设结构。由此,通过设置腹网,有利于降低面齿轮的重量,同时有利于保证面齿轮的结构强度,并且碳纤维绳主要受到拉力作用,以充分发挥碳纤维绳的力学性能优势。
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公开(公告)号:CN119321468B
公开(公告)日:2025-02-21
申请号:CN202411859803.2
申请日:2024-12-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: F16H55/17 , F16H57/023 , B64C27/12
Abstract: 本发明公开了一种面齿轮、传动系统和直升机,涉及传动结构技术领域,面齿轮包括轮毂、齿圈和腹网,轮毂上具有多个第一绕设结构,齿圈间隔环绕于轮毂外设置,齿圈具有多个第二绕设结构,腹网形成为环状结构,腹网的径向内端具有多个沿周向间隔设置的第一绕设段且径向外端具有多个沿周向间隔设置的第二绕设段,每个第一绕设段绕设于一个第一绕设结构且连接于两个第二绕设段之间,每个第二绕设段绕设于一个第二绕设结构且连接于两个第一绕设段之间,第一绕设段和第二绕设段中的至少一个的两端交叉延伸。由此,齿圈通过腹网与轮毂连接形成面齿轮,增强了面齿轮的整体结构强度,有效地降低了面齿轮的整体重量。
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公开(公告)号:CN119321461A
公开(公告)日:2025-01-17
申请号:CN202411859669.6
申请日:2024-12-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: F16H1/12 , F16H57/023 , F16H57/029 , F16H57/021
Abstract: 本发明公开一种减速传动组件和飞行器,涉及飞行器的传动装置领域。减速传动组件包括:机匣、输入齿轮和输出齿轮,机匣内限定出装配腔,机匣上设有输入轴孔和输出轴孔;输入齿轮装配在输入轴孔处;输出齿轮装配在输出轴孔处,输出齿轮与输入齿轮在装配腔内相啮合;其中,机匣的至少部分为连续纤维增强复合材料模压成型的层板结构。根据本发明实施例的减速传动组件,机匣采用连续纤维增强复合材料模压成型的层板结构,在减轻重量的同时保持高强度和耐久性。
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公开(公告)号:CN119962324A
公开(公告)日:2025-05-09
申请号:CN202510442535.2
申请日:2025-04-10
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本申请公开了一种基于切比雪夫多项式的区间场有限元方法,涉及结构不确定性分析技术领域,该方法包括:获取待测结构件的不确定性参数的波动范围;基于B样条原理构建区间场模型;基于不确定性参数的波动范围和区间场模型,确定不确定性参数的区间场;采用有限元方法,确定结构件的节点和单元,并建立有限元控制方程;基于不确定性参数的区间场和有限元控制方程,确定不确定性参数的响应区间;采用切比雪夫多项式对不确定性参数的响应区间进行逼近处理,得到切比雪夫多项式逼近函数,并采用SQP算法求解其响应的上下界,确定结构件的响应区间,本申请能够在保证精度和计算效率的情况下,完成对结构件的不确定性分析,以及安全性评估。
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