检索结果-内蒙古大学图书馆

航空动力学报 2025年第2期40卷 13-25页

作者：王潘唐梓杰李清刘良烨伊卫林清华大学自动化系北京100084 中国航空发动机研究院仿真技术研究中心北京101304 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

随着部件间干涉影响加剧、学科间耦合影响加深,在航空发动机零维总体性能仿真过程中引入高维度因素影响、进行变维度仿真具有重要作用和意义。剖析了变维度方法的提出背景,明晰了变维度方法的发展现状,对比分析了实现变维度仿真的不同... 详细信息

随着部件间干涉影响加剧、学科间耦合影响加深,在航空发动机零维总体性能仿真过程中引入高维度因素影响、进行变维度仿真具有重要作用和意义。剖析了变维度方法的提出背景,明晰了变维度方法的发展现状,对比分析了实现变维度仿真的不同技术路径,并以进气道、风扇/压气机、尾喷管、核心机/低压系统等为具体对象总结了变维度混合仿真方法的应用成果。结果表明:变维度仿真方法可以有效提升整机系统级性能仿真精度,自主可控的0D至3D程序是实现基础。部分耦合或特性修正方法在精度、耗时、灵活性等方面最具优势。应着重发展新构型发动机(如变循环发动机)、真实工作环境(如吞雨)等影响的变维度性能仿真研究。

关键词： 0D热力循环整机性能仿真变维度中线分析 CFD仿真

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基于SysML的武器装备体系能力需求建模分析方法

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系统工程与电子技术 2023年第9期45卷 2843-2851页

作者：任浩亮张建超程会川中国航空发动机研究院仿真技术研究中心北京101304

为了便于不同领域研究人员之间的沟通交流,减少文本描述的歧义性,有必要采用建模的形式开展体系能力需求分析。本文根据基于模型的系统工程(model-based system engineering,MBSE)思想,采用系统建模语言(system modeling language,SysML... 详细信息

为了便于不同领域研究人员之间的沟通交流,减少文本描述的歧义性,有必要采用建模的形式开展体系能力需求分析。本文根据基于模型的系统工程(model-based system engineering,MBSE)思想,采用系统建模语言(system modeling language,SysML)以及多视图产品形式,描述了武器装备体系能力需求的建模分析方法,分别对作战概念、作战场景、任务分解、作战活动、需求分类、需求分析以及指标分析等7个方面进行了描述,并选取未来空战新概念“作战云”典型空战样式,构建了“海上防御型协同制空作战场景”,验证了该体系能力需求建模分析方法的可行性。

关键词：基于模型的系统工程武器装备体系需求分析系统建模语言

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喷射条件对气溶胶烟幕释放效果的影响

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科学技术与工程 2021年第16期21卷 6746-6751页

作者：任浩亮张建超程会川中国航空发动机研究院仿真技术研究中心北京101304

为了研究气溶胶颗粒在高速气流中的形成状态及遮蔽效果,构造基于高速射流的喷射型红外遮蔽冷烟幕,对该流场进行数值求解,研究不同喷射条件对气溶胶烟幕遮蔽区的影响效果,气溶胶烟幕颗粒扩散利用离散相模型模拟,对两相流流场进行非稳态计... 详细信息

为了研究气溶胶颗粒在高速气流中的形成状态及遮蔽效果,构造基于高速射流的喷射型红外遮蔽冷烟幕,对该流场进行数值求解,研究不同喷射条件对气溶胶烟幕遮蔽区的影响效果,气溶胶烟幕颗粒扩散利用离散相模型模拟,对两相流流场进行非稳态计算,通过Lambert-Beer定律求解气溶胶烟幕的透射率分布,计算得到烟幕低透射区的变化规律,并分析了射流喷射压力和气溶胶粒子喷射流量的影响。结果表明:低透射区呈类锥形,当粒子喷射流量较小时,下游局部扩散的低透射率区呈团状,不能对红外辐射形成有效遮蔽,增加粒子喷射流量时,低透射率区连续分布,气溶胶烟幕遮蔽效果提升。射流喷射压力的提高可以增加低透射区范围,压比过高时射流出现膨胀波系,膨胀波段射流核心区局部透射率升高,遮蔽效果下降。研究结果对射流喷嘴的合理设计及喷射压力,流量的合理选取具有一定的参考意义。

关键词：气溶胶离散相模型透射率红外烟幕

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基于热电偶反串的温升效率测量不确定度分析

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航空动力学报 2022年第8期37卷 1732-1739页

作者：高杰向宏辉吴森林张军温珍荣中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院叶轮机试验研究室四川绵阳621000 四川省航空发动机及燃气轮机叶轮机械工程技术研究中心四川绵阳621000

针对轴流压气机气动性能试验中存在的低压比温升效率评估问题,构建了常规测温方法与反串测温方法测量的温升效率不确定度数学分析模型,并采用某单级压气机真实试验数据进行了两种测温方法不确定度的对比分析。结果表明:相比常规测温方法... 详细信息

针对轴流压气机气动性能试验中存在的低压比温升效率评估问题,构建了常规测温方法与反串测温方法测量的温升效率不确定度数学分析模型,并采用某单级压气机真实试验数据进行了两种测温方法不确定度的对比分析。结果表明:相比常规测温方法,反串测温方法不仅消除了热电偶冷端环境温度测量引入的不确定度,还大幅降低了进口温度测量引入的不确定度,使温升效率测量不确定度减小幅度在30%以上。

关键词：温升效率常规测温反串测温热电偶轴流压气机

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小直径C形金属封严环多道次液压成形技术

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：刘春雷孟宝朱宇闫彬宇万敏北京航空航天大学机械工程及自动化学院中国航空发动机研究院仿真技术研究中心

液压成形是航空发动机复杂薄壁构件精密制造的有效方式。针对某航空发动机薄壁高温合金C形封严环构件微小尺寸特点，提出了两道次液压成形工艺方法。对多道次成形过程进行了应力应变分析，建立了多道次液压成形过程的有限元分析模型。... 详细信息

液压成形是航空发动机复杂薄壁构件精密制造的有效方式。针对某航空发动机薄壁高温合金C形封严环构件微小尺寸特点，提出了两道次液压成形工艺方法。对多道次成形过程进行了应力应变分析，建立了多道次液压成形过程的有限元分析模型。基于数值模拟和工艺试验，研究了合模间距和液压加载路径等工艺参数对封严环成形质量的影响规律，探究了截面几何特征丢失、贴模不佳、壁厚过度减薄等失效形式，并优化了工艺参数。结果表明：两道次液压成形工艺可实现薄壁C形金属封严环的精确成形，采用优化工艺参数，合模间距1.0mm，第一道次液室压力140MPa，第二道次液室压力180MPa，可制成贴模度93.9%、减薄率10.5%以内、壁厚均匀性85.5%的高质量C形封严环构件。

关键词：液压成形多道次 C形封严环加载路径缺陷控制

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螺栓孔的位置度误差对短精密螺栓连接结构装配力学特性的影响

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航空动力学报 2021年第5期36卷 935-947页

作者：焦俊杰莫蓉徐广庆付玄孙惠斌常智勇西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室西安710072 西北工业大学陕西省“四主体一联合”航空发动机智能装配技术校企联合研究中心西安710072 中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院四川绵阳621000

为了研究螺栓孔的位置度误差对装配力学特性的影响,建立了考虑位置度误差的误差模型和有限元模型,研究了位置度误差对单个短精密螺栓连接结构的连接刚度和孔边应力的影响,建立了短精密螺栓组的位置度误差计算模型和有限元模型,分析了上... 详细信息

为了研究螺栓孔的位置度误差对装配力学特性的影响,建立了考虑位置度误差的误差模型和有限元模型,研究了位置度误差对单个短精密螺栓连接结构的连接刚度和孔边应力的影响,建立了短精密螺栓组的位置度误差计算模型和有限元模型,分析了上、下被连接件的安装角度、第1颗螺栓的装入位置对短精密螺栓组结构的连接刚度的影响。研究发现:位置度误差对轴向刚度影响较小,对切向刚度影响显著,位置度误差在切向载荷方向的投影值是影响切向刚度的主要因素,螺栓孔的孔边应力在180°处达到最大,通过计算和比较位置度偏差的投影值与模长的标准差,得到了3种较优的螺栓装配方案。

关键词：短精密螺栓定位误差力学特性连接刚度装配工艺

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机械产品数字化设计及关键技术研究与应用

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科技风 2018年第5期 138-139页

作者：张彪中国航空发动机研究院-信息技术研究中心北京101304

随着时代的发展,随着科技的进步,机械产品的数字化越来越普及,二机械产品的设计优势制造业的灵魂。传统的机械产品设计在现代数字化的大潮流下逐渐被现代先进的设计方法所取代。进过多年的更迭发展,机械设计慢慢包含了最潮流的技术,也... 详细信息

随着时代的发展,随着科技的进步,机械产品的数字化越来越普及,二机械产品的设计优势制造业的灵魂。传统的机械产品设计在现代数字化的大潮流下逐渐被现代先进的设计方法所取代。进过多年的更迭发展,机械设计慢慢包含了最潮流的技术,也有了又称为了成为了现代机械设计的前提。我们很有必要对机械设计进行研究,我国可以生产的机械有很多种,但是在产品的跨度,深度还有真给产业链的科学程度上还是不如西方发达国家,为什么呢,说到底还是在机械产品的设计上有着差距,现如今数字化浪潮下我们可以将数字化融入机械设计行业,额昂机械设计焕发新生,接下来笔者将对机械设计数字化关键技术的研究与应用进行论述。

关键词：机械产品设计研究应用数字化

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高效、守恒的拼接网格界面的研发

高效、守恒的拼接网格界面的研发

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第十二届全国流体力学学术会议

作者：付强高浩卜温泉张思军中国航空发动机研究院仿真技术研究中心

拼接网格又被称为面搭接网格,该技术是在分区对接网格思想上改进而来,保留了分区生成网格的基本思路,摈弃了分区对接网格中点与点相互连接的约束限制,采用以整体网格面直接相接,相互交流信息的策略。这样各分区块可以独立生成网格,使得... 详细信息

拼接网格又被称为面搭接网格,该技术是在分区对接网格思想上改进而来,保留了分区生成网格的基本思路,摈弃了分区对接网格中点与点相互连接的约束限制,采用以整体网格面直接相接,相互交流信息的策略。这样各分区块可以独立生成网格,使得网格生成难度大大降低。而且由于不要求各网格块之间的网格对接,各分区网格布点更加自由,区域之间严格考虑网格疏密不会传递,因此可以节省网格单元。拼接网格的守恒性的保证有两种方式,交界面总体通量守恒、交界面局部通量守恒。总体通量的守恒的方法实施较为简单,但其无法保证局部通量的守恒性。局部通量守恒要求每个交界面网格单元通量守恒,显然,局部通量守恒条件下总体通量也一定是守恒的。本文采取局部通量守恒的方式。对于计算流体力学(CFD)求解器,无论什么样的网格类型都没有关系,结构,非结构,交界面点的连接性通常不再是结构的了。采用非结构的网格的数据格式来处理交界面网格单元。首先需将3维交界面通过平移和旋转转换到X-Y平面上。然后查找网格单元(多边形)。整个过程包括,计算交点、确定多边形的顶点,计算单元面积,保留其对应的原始单元在两侧子域的编号。在交界面上传递信息的时候,通过对整个单元积分可以强制保证当地质量和能量守恒。首先,每一侧流场变量被守恒地转换到交界面单元上。然后,可以获得每个单元的平均量。最后,流场变量又被守恒地转换回每个子域的网格单元。这种处理方法是一个通用的方法。它对2维和3维问题都适用。可以处理任意一对网格,结构对结构,非结构对非结构,甚至结构对非结构。它同样对子域的个数没有要求,可以处理任意个子域。由于拼接网格的特点,其可以很方便地应用到一些具有相对运动的非定常仿真中,例如旋转运动中的转子运动,如果定子和转子的网格区域的交界面为绕转轴的旋成体,交界面在转子运动过程中始终是拼接关系(相互滑动),在每一个非定常时间步初始时刻进行一次拼接网格的计算即可实现非定常的仿真计算。本文对研发的通用拼接网格模块对两级压缩机进行的非定常流模拟验证研究,结果表明,我们的拼接网格模块具有:1)通量的守恒性,2)运算的稳定性和拼接构造的鲁棒性,3)重构的高效率性。

关键词：拼接网格守恒性滑移网格定子及转子

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不同分离涡模拟模型的武器舱非定常流模拟

不同分离涡模拟模型的武器舱非定常流模拟

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第十二届全国流体力学学术会议

作者：高浩卜付强温泉张思军中国航空发动机研究院仿真技术研究中心

通常高雷诺数分离流是使用稳态或非稳态雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS或URANS)的解进行预测的。非定常RANS方程适用于瞬态情况,其中不稳定性要么是由时变边界条件施加的,要么是固有的,例如大规模分离流中的涡旋脱落。在后一种情况下,... 详细信息

通常高雷诺数分离流是使用稳态或非稳态雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS或URANS)的解进行预测的。非定常RANS方程适用于瞬态情况,其中不稳定性要么是由时变边界条件施加的,要么是固有的,例如大规模分离流中的涡旋脱落。在后一种情况下,瞬态模拟通常比尝试使用稳态方法产生更好的结果。然而,成功的非定常RANS模拟要求湍流的时间尺度与平均流不稳定性不同。此外,湍流模型的局限性可能会妨碍良好的非定常结果。应用于大规模分离的RANS方法的一个缺点是,统计模型是根据包含大量和相对标准的涡流。这种涡流并不代表相对较少且具有几何特征的结构,这些结构通常是大规模分离流的特征。另一方面,将大涡模拟(LES)应用于整个工程配置的计算成本令人望而却步。当应用于高雷诺数的完整配置时,由于边界层需要分辨率,因此LES的成本较高,即便使用壁层建模,这个问题仍然存在。分离涡模拟(DES)就是将流动某些部分的RANS模拟功能与其他部分的LES模拟功能相结合。本文使用不同DES模型的非结构网格流解算器对武器舱空腔内的非定常流动特征进行了数值模拟。该流动求解器基于非结构化网格技术,控制方程采用以单元为中心的有限体积法进行离散,空间上对无粘通量可采用Roe通量差分分裂、Van Leer通量向量分裂或AUSM格式,粘性通量项采用中心差分法计;时间上采用基于一阶/二阶Euler后向差分的隐式时间积分算法及时求解。选择长深比为4.5的武器内部运载和分离(WICS)空腔间隔作为基线几何结构,自由流马赫数分别设置为0.6和0.95,雷诺数为9.8425197×10～6 1/m。目前的模拟分别采用WICS内的两种存储配置。它们是通用导弹压力模型(GMPM)和AIM-9L。结果表明,空腔内的流动不稳定主要是由剪切层的分离和再附着过程引起的。我们的结果表明,与SA湍流模型相比,SA-DES模拟的结果在预测高频流含量方面更符合实验结果。为了评估不同的DES变型,采用了三种DES模型来模拟武器舱上方,因为其在相当大的区域内固有的强流分离(空腔流)。

关键词：空腔流武器舱分离涡模拟(DES) 延迟分离涡模拟(DDES) 改进延迟分离涡模拟(IDDES)

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2.5D机织复合材料V形缺口试样剪切测试方法研究

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中国测试 2023年第2期49卷 174-180页

作者：张琴王雅娜刘燕峰陈新文中国航发北京航空材料研究院北京100095 航空材料检测与评价北京市重点实验室北京100095 中国航空发动机集团材料检测与评价航空科技重点实验室北京100095 中国航发北京航空材料研究院软材料技术研究中心北京100095 中国航发北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室北京100095

基于标准试验方法ASTM D7078/D7078M-12和ASTM D5379/D5379M-12对2.5D机织碳纤维增强树脂基复合材料V形缺口试样进行剪切试验,重点研究在两种V形缺口剪切试验方法和两种不同规格电阻应变计测试条件下的经、纬向剪切性能,对比试样不同面... 详细信息

基于标准试验方法ASTM D7078/D7078M-12和ASTM D5379/D5379M-12对2.5D机织碳纤维增强树脂基复合材料V形缺口试样进行剪切试验,重点研究在两种V形缺口剪切试验方法和两种不同规格电阻应变计测试条件下的经、纬向剪切性能,对比试样不同面粘贴的应变计测量的剪切模量的差异,并对试样剪切后的表面损伤进行观察。结果表明:2.5D机织复合材料的V形缺口剪切应力-应变曲线总体呈现非线性特征,±45°方向的正应变曲线对称性良好;采用ASTM D7078/D7078M-12方法更适合2.5D机织复合材料剪切试验;大尺寸应变计测出的剪切模量高于小尺寸应变计;剪切破坏模式主要是表面树脂沿纬纱方向产生裂纹,随后出现纱线屈曲和界面脱粘。

关键词：剪切应变计复合材料模量 ASTM

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