检索结果-内蒙古大学图书馆

固体火箭技术 2020年第5期43卷 554-559页

作者：周盼方成培王桂林李录贤西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

固体火箭发动机最常见的破坏形式之一是界面脱粘,由于界面几何结构复杂,且常常处于复杂应力状态,通常采用数值方法对界面脱粘予以分析。根据固体火箭发动机的主要结构特征,建立了粘接界面脱粘的三维分析模型;发展了复杂应力状态下的内... 详细信息

固体火箭发动机最常见的破坏形式之一是界面脱粘,由于界面几何结构复杂,且常常处于复杂应力状态,通常采用数值方法对界面脱粘予以分析。根据固体火箭发动机的主要结构特征,建立了粘接界面脱粘的三维分析模型;发展了复杂应力状态下的内聚力模型,建立了固体火箭发动机粘接界面脱粘分析方法;运用Abaqus有限元软件,在垂直于轴向的过载作用下,对粘接界面损伤萌生、脱粘发生及扩展的整个过程进行数值模拟。结果表明,随着过载的增大,界面将逐步产生损伤和脱粘;随着初始脱粘尺寸的同比增加,界面的损伤萌生比脱粘发生更容易产生;随着初始脱粘面积的不断增大,损伤萌生和脱粘发生的临界过载都将趋于一个与初始脱粘面积无关的极限值。研究方法适用于其它载荷作用下实际发动机模型中的粘接界面脱粘分析,可为发动机结构的完整性评价及设计提供支撑。

关键词：粘接界面复杂应力内聚力模型界面脱粘损伤因子

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基于线性位移模式的环形谐振子理论研究

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导航定位与授时 2022年第3期9卷 140-147页

作者：裴永乐高立民徐亮李华李晓辉李录贤中国科学院西安光学精密机械研究所西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室飞行器环境与控制陕西省重点实验室

环形谐振子理论是谐振陀螺研究领域的重要内容，然而在目前经典环形谐振子理论中，仍存在很多问题尚未解决，例如：挠度控制方程不能精确求解环形结构的弯曲问题，获得的二阶弯曲角频率及进动系数理论解不能充分反映出其随尺寸参数(如高... 详细信息

环形谐振子理论是谐振陀螺研究领域的重要内容，然而在目前经典环形谐振子理论中，仍存在很多问题尚未解决，例如：挠度控制方程不能精确求解环形结构的弯曲问题，获得的二阶弯曲角频率及进动系数理论解不能充分反映出其随尺寸参数(如高度h、曲率半径r等)变化的影响规律等。为了克服上述不足，从环形结构理论的基本假设和基本条件出发，基于环形结构的线性位移模式假设、虚功原理和哈密顿原理，建立新的环形谐振子理论，包括广义本构关系、平衡方程和边界条件等，获得环形结构静态弯曲问题的解析求解方法和动态问题的理论解。最后，针对典型的环形结构静、动态问题，通过与其他理论结果进行对比，验证了理论和求解方法的正确性。工作表明，进动系数不是恒定的，其值会随着结构尺寸的不同在0.4附近很小范围内发生变化。

关键词：环形谐振子哈密顿原理弯曲问题进动系数二阶弯曲角频率

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改进的特征线方法及过载对水锤效应影响分析

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计算力学学报 2020年第5期37卷 623-628页

作者：马康顾振杰白长青西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

传统特征线方法对过载作用下的水锤计算具有局限性,无法为水锤防护提供可靠性指导。本文在考虑过载效应和动态摩阻的基础上,提出了改进的特征线方法,该方法能准确模拟过载作用下水锤最大压力峰值及水锤波的衰减特性。基于该方法,建立了... 详细信息

传统特征线方法对过载作用下的水锤计算具有局限性,无法为水锤防护提供可靠性指导。本文在考虑过载效应和动态摩阻的基础上,提出了改进的特征线方法,该方法能准确模拟过载作用下水锤最大压力峰值及水锤波的衰减特性。基于该方法,建立了过载作用下水锤效应数学模型,通过分析结果与CFD数值仿真及实验数据对比,验证了改进特征线方法的正确性。分析结果表明,在恒定过载作用时,阀门位置的流体压力随过载量的增加而增大,且管轴向过载的影响大于横向过载;关阀过程受到瞬时过载作用时,过载效应对水锤最大压力峰值影响显著,而对关阀后水锤波的传播和衰减影响较小;同时,分析了过载效应下关阀特性和流体密度等参数对水锤效应的影响规律。

关键词：输流管路改进的特征线方法过载作用水锤效应

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计及横向剪切效应的环形谐振子理论研究

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导航定位与授时 2022年第4期9卷 142-148页

经典环形谐振子理论是一种基于忽略横向剪切变形假设建立的环理论，因而无法准确求解高径比较大的环问题。为了克服上述不足，基于Timoshenko理论和哈密顿原理，建立考虑横向剪切效应的环形谐振子新理论，包括广义本构关系、平衡方程和... 详细信息

经典环形谐振子理论是一种基于忽略横向剪切变形假设建立的环理论，因而无法准确求解高径比较大的环问题。为了克服上述不足，基于Timoshenko理论和哈密顿原理，建立考虑横向剪切效应的环形谐振子新理论，包括广义本构关系、平衡方程和周期性条件等。利用经典的布勃诺夫-伽辽金法，并结合有限元法，获得谐振子在缓慢、匀速转动过程中二阶弯曲角频率和进动系数的理论解。研究表明，横向剪切变形会在一定程度上影响环形结构二阶弯曲角频率和进动系数的计算结果；环形谐振子的进动系数不是恒定的，它会随着高径比h/r的增大而缓慢地减小。

关键词：环形结构 Timoshenko理论二阶弯曲角频率进动系数简化理论解

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尺度自适应的离散统一气体动理学格式及在可压缩流动中的应用

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空气动力学学报 2020年第2期38卷 232-243页

作者：许丁孙祥刘欣西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049

基于Boltzmann-Shakhov模型方程,建立其沿特征线离散的一般形式,离散过程中对于碰撞项的处理采用显式和隐式加权平均的方法,其中权系数依赖于当地努森数,可根据当地流动尺度不同进行自适应调节。通过权系数的引入,对文献现有离散统一气... 详细信息

基于Boltzmann-Shakhov模型方程,建立其沿特征线离散的一般形式,离散过程中对于碰撞项的处理采用显式和隐式加权平均的方法,其中权系数依赖于当地努森数,可根据当地流动尺度不同进行自适应调节。通过权系数的引入,对文献现有离散统一气体动理学格式进行改进,发展出具有尺度自适应特性的离散统一气体动理学格式(Scale Adaptive Discrete Unified Gas Kinetic Scheme,SADUGKS)。将SADUGKS格式应用于若干典型可压缩流动,对格式的有效性和尺度自适应特性进行了检验,所得数值结果与文献已有结果吻合较好,表明SADUGKS格式是一种求解宽范围努森数变化、跨流域多尺度流动问题的有效算法。

关键词：气体动理学统一格式尺度自适应 Boltzmann-Shakhov模型可压缩流动

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液滴撞壁空气夹带形成及其对换热的影响

液滴撞壁空气夹带形成及其对换热的影响

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第十二届全国流体力学学术会议

作者：吴小雨王娴西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室

液滴撞击壁面过程往往伴随着空气夹带现象,由于夹带空气存在,液体不能与壁面直接接触,这对其动力学及传热行为均存在较大影响。本研究采用基于相场方法Allen-Cahn方程的热格子玻尔兹曼模型并通过基于Tesla V100 GPGPU的GPU加速技术,对... 详细信息

液滴撞击壁面过程往往伴随着空气夹带现象,由于夹带空气存在,液体不能与壁面直接接触,这对其动力学及传热行为均存在较大影响。本研究采用基于相场方法Allen-Cahn方程的热格子玻尔兹曼模型并通过基于Tesla V100 GPGPU的GPU加速技术,对三维液滴撞击壁面时流动和传热进行了数值研究,揭示了夹带空气的形成和演化机理,分析了液滴撞击壁面的传热过程。结果表明:当液滴即将接触壁面时,压缩空气层的压力随着液滴高度的降低而骤增,导致液滴底部气液相界面产生较大形变,从而形成夹带空气层。夹带空气形成后开始收缩聚拢并合并,这一过程中在夹带空气周围产生少量涡并促进其演化过程,液滴内部的气液压力分布也是决定夹带空气运动的主要因素之一。此外,夹带空气阻碍了液滴与壁面间的热量传递,在夹带空气影响下,液滴撞击壁面中心点处的热流密度骤降,严重影响冷却效果;同时随着撞击速度的增加,冷却效果有所好转。

关键词：液滴撞壁空气夹带 GPU加速 LBM

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基于NARX神经网络的试车台压缩机模型辨识方法研究

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燃气涡轮试验与研究 2022年第5期35卷 57-62页

作者：彭冲李楠王信王同庆宋野白长青西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 中国航发四川燃气涡轮研究院四川绵阳621703

针对试车台供气抽气系统压缩机工作范围广、动态特性预测困难的问题,提出了基于NARX神经网络的试车台压缩机模型辨识方法。在对供气抽气系统结构和运行原理分析的基础上,将压缩机及调节阀作为整体进行建模,研究系统各参数变化对压缩机... 详细信息

针对试车台供气抽气系统压缩机工作范围广、动态特性预测困难的问题,提出了基于NARX神经网络的试车台压缩机模型辨识方法。在对供气抽气系统结构和运行原理分析的基础上,将压缩机及调节阀作为整体进行建模,研究系统各参数变化对压缩机流量的影响机制。为改善NARX神经网络的辨识精度,引入Gamma Test方法确定网络的最佳时延阶次。基于所建立的神经网络模型,预测了试车台供气、抽气压缩机多工况切换过程的实时流量,最大相对误差分别为0.53%和0.59%。研究所提出的方法可准确反映试车台压缩机流量的动态特性,为实现试车台高精度流量控制提供了技术基础。

关键词：试车台压缩机 NARX神经网络流量特性动态模型 GammaTest方法

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激光冲击与喷丸复合强化对TC4钛合金细节疲劳额定强度截止值DFRcutoff的影响

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中国激光 2020年第5期47卷 362-369页

作者：刘亚鹏史志俊赵一昭朱亮刘马宝西安交通大学航天航空学院陕西西安710049 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所陕西西安710089 陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室陕西西安710049

为研究激光冲击与喷丸复合强化对TC4钛合金疲劳性能的影响,在测试不同强化工艺状态(未强化状态、喷丸强化状态、激光冲击强化状态、激光冲击与喷丸复合强化状态)TC4钛合金表面残余应力的基础上,进行了细节疲劳额定强度截止值(DFRcutoff... 详细信息

为研究激光冲击与喷丸复合强化对TC4钛合金疲劳性能的影响,在测试不同强化工艺状态(未强化状态、喷丸强化状态、激光冲击强化状态、激光冲击与喷丸复合强化状态)TC4钛合金表面残余应力的基础上,进行了细节疲劳额定强度截止值(DFRcutoff)试验,并利用ABAQUS有限元仿真分析其表层残余应力分布。试验结果表明:复合强化TC4钛合金的表面残余压应力和DFRcutoff最大,相比于未强化状态分别提高了189.1%和62.3%。仿真结果表明:表面处理会在试样表面形成残余压应力,激光冲击与喷丸复合强化状态试样的表面残余压应力最大,喷丸强化试样的次之,激光冲击强化试样的最小;激光冲击与喷丸复合强化试样中的残余压应力层最深,激光冲击强化试样的次之,喷丸强化试样的最浅。结合试验结果与有限元分析可知,TC4钛合金的DFRcutoff与表面残余压应力和残余压应力层深度呈正相关。

关键词：激光技术 TC4钛合金喷丸强化激光冲击强化复合强化 DFRcutoff 残余应力

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基于改进A^*算法的无人机快速轨迹规划方法

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飞行力学 2020年第2期38卷 40-46页

作者：刘永琦徐丹程归陈刚西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室陕西西安710049

针对旋翼无人机在三维障碍物环境中自主飞行时路径搜索速度慢、轨迹生成通常忽略无人机动力学特性的问题,发展一种基于改进A^*算法并同时考虑无人机动力学特性和运动学性能的快速轨迹规划方法。首先,在三维障碍物环境中运用改进A^*算法... 详细信息

针对旋翼无人机在三维障碍物环境中自主飞行时路径搜索速度慢、轨迹生成通常忽略无人机动力学特性的问题,发展一种基于改进A^*算法并同时考虑无人机动力学特性和运动学性能的快速轨迹规划方法。首先,在三维障碍物环境中运用改进A^*算法通过剔除部分网格节点降低A^*算法的节点计算量,提升算法的路径搜索速度;其次,以最小化飞行轨迹的四阶导数作为目标函数,以路径点处的位置、速度、加速度等各阶导数作为约束条件优化飞行轨迹;最后,在三维障碍物环境中对比A^*算法改进前后的路径搜索结果,并对优化的飞行轨迹进行仿真飞行测试。结果表明:改进A^*算法大幅降低了A^*算法的节点计算量,显著提升了路径搜索速度;且无人机能够始终以较小位置误差沿优化轨迹光滑连续飞行。

关键词：轨迹规划 A^*算法目标函数动力学特性

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基于复合相变材料的梯级组合蓄热特性研究

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制冷学报 2020年第3期41卷 140-146页

作者：郭绍振肖光明张楠杜雁霞王娴西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000

针对潜热蓄热装置内部相变材料(PCM)导热系数偏小,蓄热速率过低的问题,对基于复合相变材料的两级串联式梯级蓄热装置的相变过程进行了数值研究。通过对不同热物性PCM工况的对比与分析,得到了装置在不同工况下的蓄热特性。结果表明:PCM... 详细信息

针对潜热蓄热装置内部相变材料(PCM)导热系数偏小,蓄热速率过低的问题,对基于复合相变材料的两级串联式梯级蓄热装置的相变过程进行了数值研究。通过对不同热物性PCM工况的对比与分析,得到了装置在不同工况下的蓄热特性。结果表明:PCM存在最佳的热扩散系数使固定熔点的PCM实现“均匀等速相变”。同时,增大PCM的热扩散系数可以有效降低加热面温度,但随着热扩散系数的增大,加热面温度降低幅度减小。通过分析Stefan数,得到了装置最佳的参数,使工况蓄热效果最佳。最后通过Stefan数为2.88时的实验工况验证了相关规律的正确性。

关键词：蓄热特性梯级蓄热复合相变材料热扩散系数

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