检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2019年第10期45卷 1911-1923页

作者：杨超赵黄达吴志刚北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083 航空器先进设计技术工业和信息化部重点实验室北京100083

吸气式高超声速飞行器是当前航空航天领域研究的热点,该类飞行器通常使用超燃冲压发动机作为推进系统,并采用一体化设计方案,带来了一系列的气动弹性问题。首先阐述了吸气式高超声速飞行器机体/发动机一体化建模研究进展;随后介绍了热... 详细信息

吸气式高超声速飞行器是当前航空航天领域研究的热点,该类飞行器通常使用超燃冲压发动机作为推进系统,并采用一体化设计方案,带来了一系列的气动弹性问题。首先阐述了吸气式高超声速飞行器机体/发动机一体化建模研究进展;随后介绍了热气动弹性/推进耦合、控制系统耦合以及不确定性分析等方面的热气动弹性动力学研究进展,并对相关热气动弹性试验研究进行了分析;最后对吸气式高超声速飞行器的热气动弹性问题提出了若干研究建议。

关键词：气动弹性一体化设计超燃冲压发动机吸气式高超声速飞行器控制系统耦合

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旋转开槽圆筒式阵风发生器流场特性数值模拟

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空气动力学学报 2019年第6期37卷 950-955页

作者：向正平戴玉婷黄广靖北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学航空器先进设计技术工业和信息化部重点实验室北京100191

在OpenFOAM开源代码框架下开发求解器,对旋转开槽圆筒式阵风发生器的动态等效升力系数进行数值模拟,与试验结果吻合较好,验证了求解器的正确性。在此基础上,对该型阵风发生器的下游流场扰动风速进行了数值模拟和流场分析,分析了开槽圆... 详细信息

在OpenFOAM开源代码框架下开发求解器,对旋转开槽圆筒式阵风发生器的动态等效升力系数进行数值模拟,与试验结果吻合较好,验证了求解器的正确性。在此基础上,对该型阵风发生器的下游流场扰动风速进行了数值模拟和流场分析,分析了开槽圆筒旋转方向、下游流场位置、减缩频率等因素对下游流场扰动阵风的影响规律。结果表明,开槽圆筒的旋转方向对中心线上下两侧流场产生不同影响,对中心线附近的流场干扰较大。阵风幅值的变化与减缩频率有关,当减缩频率值在0.2~0.25之间时,产生阵风的正弦特性最佳。该数值模拟的结果对阵风发生器试验装置的设计具有一定的指导意义。

关键词：旋转开槽圆筒阵风发生器 OpenFOAM 开源代码数值模拟旋转频率

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复合材料伺服液压缸精准摩擦特性测试方法研究

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机械工程学报 2024年第16期60卷 338-347页

作者：姜琳琳于天李瑶焦宗夏尚耀星北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国家级重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191

复合材料伺服液压缸是液压缸轻量化的创新解决方案,能否利用其替代传统液压缸,摩擦特性是核心因素之一,它对电液伺服系统的控制精度和动态性能产生影响。传统液压缸摩擦测试一般采用粗放的启动压力测量法,针对新研制的复合材料液压缸,... 详细信息

复合材料伺服液压缸是液压缸轻量化的创新解决方案,能否利用其替代传统液压缸,摩擦特性是核心因素之一,它对电液伺服系统的控制精度和动态性能产生影响。传统液压缸摩擦测试一般采用粗放的启动压力测量法,针对新研制的复合材料液压缸,提出一种宽速高效的精准摩擦测试方法。该方法采用对顶拖动原理,向位置拖动缸施加控制指令,使位置拖动缸拖动被测缸进行变速运动,获得被测缸在宽速范围内的摩擦力、速度实测值,然后拟合摩擦力-速度曲线,辨识获得被测液压缸的摩擦特征参数。提出高频段摩擦力-速度特征点标记方法与变步长宽速拖动方法,提升摩擦特性测试精度。搭建碳纤维液压缸摩擦试验台,验证该测试方法的有效性,测试结果指导碳纤维液压缸筒的刚度匹配设计。

关键词：液压传动伺服液压缸摩擦特性复合材料摩擦测试

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基于气液耦合原理的飞机液压系统流体脉动消振器

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航空学报 2024年第15期45卷 50-64页

作者：徐远志王任源焦宗夏北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 天目山实验室杭州310023

飞机液压系统具有高可靠与高安全的需求,然而液压泵的输出流体脉动会导致管路振动,甚至元件损坏,是制约系统寿命和可靠性提升的瓶颈因素。机载液压系统对流体脉动抑制装置提出了宽频率范围、宽温度范围、高效减振、紧凑体积等要求,传统... 详细信息

飞机液压系统具有高可靠与高安全的需求,然而液压泵的输出流体脉动会导致管路振动,甚至元件损坏,是制约系统寿命和可靠性提升的瓶颈因素。机载液压系统对流体脉动抑制装置提出了宽频率范围、宽温度范围、高效减振、紧凑体积等要求,传统减振方式难以满足。从理论上给出了气液耦合消振数学原理,提出了一种宽频宽温的流体脉动消振器,用于飞机液压系统的脉动抑制应用。建立了该消振器的数学模型,研究了影响频率和温度范围的参数规律和设计准则,并讨论了安装位置的影响。研制了消振器样机,并针对航空液压泵开展了脉动抑制实验,验证了该消振器的宽频性能和宽温性能。实验结果表明,消振器在394.2~1540 Hz频率范围内有消振效果,且插入损失最大可达29.6 dB。常温下,压力脉动幅值时域上最大可降低75.7%,频域上最大可降低89.3%;高温下,压力脉动幅值时域上最大可降低68.0%,频域上最大可降低88.0%。提出的设计方法与消振器模型的有效性和准确性得到了实验验证,研制的消振器装置在宽频、宽温范围内具有良好的压力脉动衰减性能。

关键词：飞机液压系统压力脉动脉动抑制气液耦合脉动实验

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复合材料MMB试件Ⅰ-Ⅱ混合型层间裂纹扩展分析

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航空学报 2021年第2期42卷 144-155页

作者：邓健卢天健尹乔之南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学多功能轻量化材料与结构工业和信息化部重点实验室南京210016 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

基于经典层合板理论及双线性黏聚区本构关系,建立了含一般分层裂纹层合板的理论模型,对Ⅰ-Ⅱ混合型弯曲(MMB)断裂试件进行了裂纹扩展理论分析。提出了一种Ⅰ-Ⅱ混合型断裂叠加模型,引入Ⅰ型裂纹分量的刚体转动位移,同时考虑了裂纹长度... 详细信息

基于经典层合板理论及双线性黏聚区本构关系,建立了含一般分层裂纹层合板的理论模型,对Ⅰ-Ⅱ混合型弯曲(MMB)断裂试件进行了裂纹扩展理论分析。提出了一种Ⅰ-Ⅱ混合型断裂叠加模型,引入Ⅰ型裂纹分量的刚体转动位移,同时考虑了裂纹长度超过试件半长后中部载荷分量对裂纹扩展的闭合效应,并根据黏聚区力学响应,分段获得了位移函数通解。结合叠加模型的边界条件与连续性条件,分析了MMB试件的裂纹扩展过程,求解获得了载荷-位移曲线。通过与梁模型预测以及试验结果进行对比,验证了本文模型对Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展预测的有效性和准确性,并讨论了初始断裂模式混合比及闭合效应对裂纹扩展过程的影响。结果表明:初始Ⅱ型裂纹比重较大时,中部载荷的闭合效应更为明显,可能出现Ⅰ型裂纹完全闭合的情况;裂纹扩展过程中,当裂纹长度小于试件半长时,断裂混合比基本保持常数;当裂纹扩展超过试件半长后,闭合效应明显,混合裂纹形式逐渐向单一型断裂模式退化。

关键词： MMB试验分层黏聚区混合比裂纹叠加

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基于LNG的高速飞机热管理系统设计建模与分析

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航空学报 2023年第10期44卷 102-116页

作者：成超乾于鹏谢宗齐李洋焦宗夏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京空天技术研究所北京100074 天目山实验室杭州311115

针对高速飞机长时高速飞行过程中面临的机载热管理系统潜在超温问题,引入消耗性冷源液化天然气(LNG)设计了一种新型的热管理系统架构。面向最高巡航马赫数为7的完整飞行剖面,通过热管理系统动态仿真,对比分析了引入LNG前后,不同初始条... 详细信息

针对高速飞机长时高速飞行过程中面临的机载热管理系统潜在超温问题,引入消耗性冷源液化天然气(LNG)设计了一种新型的热管理系统架构。面向最高巡航马赫数为7的完整飞行剖面,通过热管理系统动态仿真,对比分析了引入LNG前后,不同初始条件下机载设备、机身结构和发动机滑油冷却系统的温度。结果表明高速飞机通过引入LNG来提升热管理系统性能具有可行性。在未引入LNG并以燃油为主要热沉时,热管理系统在高速段和返航时由于热沉不足导致系统温控能力下降,机载系统可能存在长时间的超温现象。引入LNG后在高速段和返航时解决了超温问题,并得到了不同起飞环境温度下LNG的消耗量及引入LNG后的体积和重量代价,通过数据拟合得到LNG消耗量与起飞环境温度的经验公式,可为同类型系统设计提供了参考。

关键词：高速飞机 LNG 热管理系统温控性能代价评估

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电推进粒子模拟中并行化方法研究综述

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推进技术 2023年第6期44卷 150-170页

作者：任军学潘若剑毛仁凡汤海滨北京航空航天大学宇航学院北京102206 北京航空航天大学空间与环境学院北京102206 航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室北京102206 空间环境监测与信息处理工业和信息化部重点实验室北京102206

电推进装置的粒子模拟手段由于其第一性强、物理假设少的特点,可以很好地保留推力器的各种非线性物理过程性质,但计算负担极大,并行计算是一种有效方法计算时间的方法。本文总结了国内外研究现状;分析了粒子算法中并行计算的计算机实现... 详细信息

电推进装置的粒子模拟手段由于其第一性强、物理假设少的特点,可以很好地保留推力器的各种非线性物理过程性质,但计算负担极大,并行计算是一种有效方法计算时间的方法。本文总结了国内外研究现状;分析了粒子算法中并行计算的计算机实现,对并行计算的基础进行了介绍;针对并行计算中的关键技术问题,即粒子部分的并行算法设计、电磁场求解的并行算法设计和计算负载均衡问题进行了概述;最后对电推进装置中并行计算方法进行了总结和展望。

关键词：电推进粒子仿真并行计算电磁场求解负载均衡

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飞机液压刹车系统的自激振动分析与抑制

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机械工程学报 2024年第16期60卷 200-208页

作者：徐远志焦宗夏冯昊谢彦杨重阳谢作建刘泽华金瑶兰孟少康北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 航空工业第一飞机设计研究院西安710089 上海衡拓液压控制技术有限公司上海201612

飞机液压刹车系统为压力控制系统,采用压力伺服阀将刹车指令转化为对应的输出压力,驱动刹车作动器进行刹车。某型飞机刹车系统遇到压力振荡问题,存在周期性的压力波动,严重影响刹车系统的控制性能。建立飞机液压刹车系统数学模型,开展... 详细信息

飞机液压刹车系统为压力控制系统,采用压力伺服阀将刹车指令转化为对应的输出压力,驱动刹车作动器进行刹车。某型飞机刹车系统遇到压力振荡问题,存在周期性的压力波动,严重影响刹车系统的控制性能。建立飞机液压刹车系统数学模型,开展振动原理分析,提出振动机理为一种含有正反馈的阀-管路系统非线性自激振动。采用龙格库塔法对建立的微分方程数学模型求解计算,得到相轨迹为稳定的极限环,即自激振动。提出增大回油容腔和取消回油反馈两种抑制方法,基于AMESim软件进行仿真分析,并开展了试验验证,证明自激振动理论的正确性和抑制方法的有效性。提出的理论方法,可分析和判别压力伺服阀的自激振动风险,对飞机液压刹车系统设计具有良好的指导意义。

关键词：液压刹车系统压力伺服阀正反馈自激振动

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工业机器人定位误差在线自适应补偿

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机械工程学报 2023年第5期59卷 53-66页

作者：周健郑联语樊伟张学鑫曹彦生北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 航空高端装备智能制造技术工业和信息化部重点实验室北京100191 数字化设计与制造技术北京市重点实验室北京100191

受工业机器人本体结构几何及非几何误差因素的影响,机器人执行末端的实际运动轨迹与其理论规划轨迹往往不一致,这严重限制了机器人在加工领域的拓展应用。另外,通过研究发现机器人除在工作空间上定位误差等级存在差异分布外,在服役时间... 详细信息

受工业机器人本体结构几何及非几何误差因素的影响,机器人执行末端的实际运动轨迹与其理论规划轨迹往往不一致,这严重限制了机器人在加工领域的拓展应用。另外,通过研究发现机器人除在工作空间上定位误差等级存在差异分布外,在服役时间上随着机器人工作性能的退化也会显著恶化其定位精度。为解决该问题,提出了一种基于定长记忆窗增量学习的机器人定位误差在线自适应补偿方法。在该方法中,首先定量分析机器人定位误差与位姿的相关关系,将工作空间划分为多个位姿区块并创建校准样本库,建立了位姿映射模型的自适应优化机制以克服空间中误差等级差异分布的问题;然后设计了定长记忆窗增量学习算法,克服神经网络模型的灾难性遗忘缺陷,并平衡了在线模式下建立机器人新、旧位姿数据映射关系的精度和效率,解决了机器人性能退化加剧定位误差影响位姿映射模型适用性的问题,从而确保算法的补偿精度稳定在目标精度水平线以上;最后,利用St?ubli机器人和UR机器人对所提方法进行了精度在线补偿实验验证。实验结果表明该方法可将St?ubli机器人的定位误差从0.85 mm降至0.13 mm,将UR机器人的定位误差从2.11 mm降至0.17 mm,明显提高了机器人的定位精度,且通过对比发现所提方法的性能明显优于其他同类已发表方法。

关键词：工业机器人在线误差补偿自适应优化机制定长记忆窗增量学习

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电推进磁喷管研究综述

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推进技术 2023年第7期44卷 114-137页

作者：汤海滨陈志远王一白任军学北京航空航天大学宇航学院北京102206 航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室北京102206 空间环境监测与信息处理工业和信息化部重点实验室北京102206 北京航空航天大学宁波创新研究院先进飞行器与空天动力研究中心浙江宁波315100

在电推进领域,通常使用“收敛-扩张型”或“扩张型”的同轴附加磁场来对推力器的羽流进行约束和加速,以获得更好的推进性能,该附加磁场被称为磁喷管。本文介绍了磁喷管的应用前景、基本概念及磁喷管中涉及的主要物理机制和简要的工作原... 详细信息

在电推进领域,通常使用“收敛-扩张型”或“扩张型”的同轴附加磁场来对推力器的羽流进行约束和加速,以获得更好的推进性能,该附加磁场被称为磁喷管。本文介绍了磁喷管的应用前景、基本概念及磁喷管中涉及的主要物理机制和简要的工作原理,调研了国内外磁喷管的研究现状,总结了广泛采用的三种数值模拟方法,分析比较了各种模型、方法的优缺点,同时介绍了基于各式等离子体源的磁喷管实验研究。在此基础上,提炼出了研究者们共同关注的四个关键的科学问题及学界目前对这些关键问题的认识,进而分析了磁喷管研究领域目前的发展趋势,对中国未来的磁喷管研究提出了建议与展望。

关键词：电推进磁喷管粒子加速磁分离电子动理学

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