沈阳航空航天大学学报

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航空宇航工程

加筋板在热声载荷作用下的非线性动态响应分析

钟皓杰, 沙云东, 魏静

2013, 30(6): 1-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.001

摘要 ( )

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先进航空航天飞行器为减轻重量而大量采用薄壁结构, 随着飞行速度的提高, 其面临着的日益严峻的高温强噪声工作环境, 会使得薄壁结构在复杂的应力应变状态下产生大挠度非线性响应, 严重影响了飞行器的工作可靠性。给出了热声载荷作用下薄板结构的大挠度运动方程, 分析了发生热屈曲的临界温度, 并运用有限元方法进行数值模拟, 分别计算了四边简支薄壁板与加筋板在相同有限带宽高斯白噪声载荷和变化温度下的动态响应, 比较了两种结构在相同热声载荷环境下的非线性动态响应特征。

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航空宇航工程

工况因素对离心通风器穿透率影响的数值研究

邵长浩, 徐让书

2013, 30(6): 8-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.002

摘要 ( )

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离心通风器是航空发动机润滑系统中回收滑油的主要部件, 工作时转速和通风流量对其分离滑油效率有一定的影响。以离心通风器内空气与滑油颗粒组成的两相流为研究对象, 计算不同工况下滑油油珠的穿透率。采用DPM模型模拟颗粒相喷射源, 应用雷诺应力模型计算连续相湍流流动。计算结果表明, 提高转速可以减小穿透率, 保障滑油的回收。加大通风流量时, 离心通风器的穿透率增加。

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航空宇航工程

转子系统临界转速有限元计算的叶片简化方法

肖齐林, 王克明, 李全成

2013, 30(6): 11-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.003

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针对叶片安装角分别为0°和90°的不同长度叶片的转子系统, 利用有限元软件分别建立带有叶片的三维有限元模型和将叶片简化为集中质量单元的三维有限元模型, 全部使用Campbell图的方法对模型进行临界转速计算, 并对计算结果进行了对比。通过对比发现, 叶片简化为集中质量单元进行临界转速计算时, 与原有的模型误差较小, 这种简化方法是可行的, 对带叶片的转子系统临界转速的高效率计算有重要意义。

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航空宇航工程

基于不同本构关系的夹层梁颤振分析

李国杰, 杨晓东

2013, 30(6): 16-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.004

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研究了超声速流中粘弹性夹层梁的稳定性。对夹层梁阻尼层分别采用Kelvin模型本构关系与Maxwell模型本构关系, 根据微元受力平衡及力矩平衡原理得到两种粘弹性模型本构关系的夹层梁在超声速气动力下的振动控制方程。使用Galerkin离散方法得到两种模型振动方程的特征根。对比分析了两种粘弹性模型对夹层梁振动频率及振动稳定性的影响。计算结果显示, 在一定的气动力下, 夹层梁因不同阶频率的耦合而产生颤振;对夹层梁阻尼层选择不同粘弹性模型本构关系不会对颤振点及颤振的发散产生明显影响。

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航空宇航工程

燃气轮机变负荷条件下的MILD燃烧性能研究

眭晓蔚, 齐东东, 杨阳, 王力军

2013, 30(6): 21-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.005

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MILD燃烧具有高效超低污染排放的燃烧特性。在燃气轮机典型工况下, 通过改变喷油量控制燃烧当量比, 模拟变负荷对MILD燃烧性能的影响。结果表明, 保持空气质流量和流量分配稳定并使高温燃气循环率Kv大于3.3, 是实现MILD燃烧机制的重要条件之一。较大当量比具有较高的燃油喷射动量, 也是实现MILD燃烧机制的重要条件之一。计算结果与相似条件下的MILD燃烧室试验结果相符合, 对新型燃气轮机设计具有参考价值。

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航空宇航工程

某重型燃气轮机氮氧化物排放研究

杨海峰, 王力军

2013, 30(6): 25-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.006

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对某重型燃气轮机的燃烧室, 通过UG软件对实物进行三维建模, 运用Fluent软件对喷嘴结构以及在燃烧室内的燃油燃烧和污染物生成特性进行了三维计算及分析。采用了有限元速率和PDF燃烧模型、Realizablek-ε湍流模型、SIMPLE压力速度耦合和二阶迎风格式。在不同功率下对燃烧场、燃烧效率、径向出口温度品质、污染物NO_x和CO排放进行了模拟计算, 计算结果与试验数据相符合, 为重型燃气轮机的设计和改进提供了理论依据。

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航空宇航工程

不锈钢导管钎焊技术研究

王伟

2013, 30(6): 29-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.007

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导管高频感应钎焊技术是国内航空领域刚刚兴起的一种先进的工业技术。详细论述了导管安装高频感应钎焊的原理、设备组成及工艺方法。根据国内该项技术的发展现状, 结合在军机生产现场进行的大量试验和获得的数据, 总结出实施该项技术的规律和方法, 并就影响焊接质量的各种因素进行了深入分析并提出了改进方法, 为某型号军机导管类零件钎焊制造过程提供了可靠的依据, 对该焊接技术在航空领域更大范围的应用提供了参考。

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计算机工程

基于自反馈的动态权值图像检索方法

李薇, 周俏丽, 高徽, 郎文静

2013, 30(6): 34-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.008

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目前基于单一特征的图像检索方法已经成熟, 如何有效地利用这些特征是图像检索的一个关键问题。利用颜色、纹理、形状等特征进行图像检索, 结合自反馈技术中的权系数调整方法, 将动态生成权值的方法应用于多特征融合过程以实现检索。实验结果表明算法能够准确、高效地检索出目标图像。相对于单一特征的检索, 本文方法有效地提高了图像检索的精度。

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计算机工程

结构化P2P网络访问热点预测与负载均衡机制研究

杜超, 徐蕾

2013, 30(6): 38-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.009

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针对结构化P2P网络的访问热点带来的负载不均衡问题。提出网络中文件访问请求量的预测模型, 及热点文件的副本复制策略。实验对比了ARMA、BP和一次指数平滑三种预测模型对文件访问量的预测及进行副本复制获得负载均衡的效果;结果表明, 三种模型能够降低接近1/3的文件响应时间, 文件访问的成功率提高了10%, 三种预测模型中ARMA获得了较好的结果。

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计算机工程

基于模糊-Smith的滤棒成型温度控制算法研究

刘禹江

2013, 30(6): 44-47. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.010

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传统的滤棒成型过程中存在热熔胶温度变化太大, 大量气泡会在胶水中产生, 并造成滤棒开爆等问题。为了提高滤棒的质量, 基于模糊-Smith控制提出了一种滤棒成型温度控制算法, 设计了模糊-Smith温度控制器。仿真实验表明了模糊-Smith控制算法的有效性, 能够提高滤棒成型系统中温度的控制精度, 系统具有良好的鲁棒性。

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控制工程

战机空战决策方法及分析

傅莉, 李伟

2013, 30(6): 48-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.011

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对目前战机空战决策方法进行了详细的论述, 针对微分对策、影响图、专家系统、神经网络、遗传算法和滚动时域控制等空战决策方法, 围绕空战优势函数和决策模型建立等问题, 阐述了各方法在战斗机空战决策中的应用, 并指出了各种空战决策方法的优势和劣势, 通过对典型空战决策方法的分析, 预测了未来战斗机空战决策的发展趋势。

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控制工程

基于卡尔曼滤波的小型无人机姿态估计算法研究

聂鹏, 李佩华, 李正强, 郑旺, 宋平

2013, 30(6): 53-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.012

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构建了基于MEMS陀螺仪、加速度计及磁强计的姿态测量系统。研究了基于四元数的扩展卡尔曼滤波算法。通过四元数微分方程和陀螺噪声误差建立了卡尔曼状态方程, 利用加速度计和磁强计的输出数据, 采用梯度下降法计算出测量四元数。用从实际的惯性测量单元采集的数据对滤波器进行测试, 结果证明航向角在通过卡尔曼滤波器后, 有效的抑制了姿态角的发散, 使得航向角姿态角误差小于3°, 该算法能够实现小型无人机的高精度姿态解算。

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控制工程

基于西门子840D的高速电主轴星角转换控制

宋铁, 徐兆成, 化春雷

2013, 30(6): 58-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.013

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对异步电动机星角转换降压起动的工作原理进行分析, 归纳了影响异步电动机起动转矩的因素。针对高速电主轴在加工中心等高档数控机床上使用时的控制要求提供了解决方案, 并在西门子840D数控系统上通过PLC编程实现了高速电主轴的星角转换控制。实验证明, 本方案可以满足电主轴在低速运行时输出高转矩的控制要求且电主轴运行稳定。

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材料工程

电流对Al/Cd偶液-液界面及凝固组织的影响

徐前刚, 王士付, 李明佳

2013, 30(6): 62-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.014

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以Al/Cd液/液偶为研究对象, 研究了在700 ℃下电流对Al/Cd液/液偶界面熔合及凝固组织的影响。研究结果表明, 未施加电流时凝固后界面附近铝基体中有颗粒状镉析出, 镉基体中有颗粒状铝析出。随着保温时间的延长, 界面附近铝基体和镉基体上析出颗粒状组织的量增加, 颗粒尺寸增大。施加电流促进了Al/Cd液/液界面区域的熔合, 凝固后界面附近铝基体中析出颗粒状镉的尺寸和镉基体中析出颗粒状铝的尺寸与未施加电流相比较都有明显的增加。并且这些颗粒状组织的尺寸随着电流的增加而增大。

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材料工程

碳纳米管复合纤维预制体及其混杂多尺度复合材料的制备和力学性能

王柏臣, 王莉, 周高飞

2013, 30(6): 67-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.015

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将玻璃纤维织物放入已经过超声分散的碳纳米管/丙酮溶液中, 通过浸泡/超声方法制备碳纳米管复合纤维预制体。采用树脂传递模塑(RTM)工艺制备碳纳米管/玻璃纤维/环氧树脂混杂多尺度复合材料。通过光学显微镜、溶液电导率测试和扫描电子显微镜(SEM)观察研究碳纳米管分散体系稳定性对纳米复合预制体纤维表面形貌的影响。力学性能测试结果表明, 当碳纳米管用量为0.01 g/ml、0.005 g/ml时, 混杂多尺度复合材料层间剪切强度、弯曲强度分别达到最大值, 比未加入碳纳米管时分别提高了15.14%和15.59%。

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材料工程

退火对5B02铝合金管材织构的影响

刘济南, 王磊, 万刚, 武保林, 于浩

2013, 30(6): 72-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.016

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以5B02薄壁管材为研究对象, 进行330 ℃、380 ℃、400 ℃各保温1小时、2小时的退火实验。通过对不同试样进行拉伸实验发现:经过380 ℃, 2小时退火的试样塑性变形能力优于其他5组退火试样以及原始管材。通过对不同样品进行表面形貌及织构观察, 发现不同退火制度对管材内部织构有明显影响, 并导致材料塑性变形过程中滑移系种类及数量有所变化, 使得管材拉伸性能出现变化。

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材料工程

T700/5428复合材料湿热老化行为的研究

王越, 张凤玲, 侯丽华

2013, 30(6): 77-81. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.017

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通过加速湿热老化, 研究了T700/5428复合材料在100 ℃水煮条件下的吸湿老化行为, 并研究了此条件下拉伸强度和压缩强度随时间的变化规律。结果表明:复合材料吸湿率的变化在湿热处理初期符合 Fick 第二定律, T700/5428复合材料在360小时到达饱和吸湿, 饱和吸湿率为0.93%, 水分子在复合材料中的扩散系数为4.92×10^-5 mm²/s, 吸湿速率为7.36×10^-3 s^-1;复合材料的拉伸强度和压缩强度均随着湿热处理时间的增加而出现下降, 与自然状态相比, T700/5428复合材料拉伸强度的下降幅度为5.5％, 压缩强度的下降幅度为13.7％。

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安全工程

制造业企业营业中断风险评价模型研究

任俞彦, 吴穹

2013, 30(6): 82-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.018

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从风险的角度出发, 以制造业企业为研究对象, 以设备的失效后果分析为研究重点, 对企业的营业中断的风险进行了研究。其中设备的失效后果包括:设备停产、设备减产及其设备的其他失效模式, 如爆炸等。对企业面临的营业中断的损失风险进行了定量的研究。首先, 简述了制造业生产线的特点;然后, 应用拓扑网络关系图的原理, 建立生产线关系拓扑图、生产线子系统及其每个子系统中的设备功能关系图, 通过这些图来定量的分析——由设备失效模式的不同给整个生产线带来的损失, 即营业中断损失。最后对模型提出了进一步推广的考虑。

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管理工程

RNP运行在“九寨—北京”航线上的优势研究

张炳祥, 张序, 陈琳, 徐驰, 谭力, 侯勇, 陈彬

2013, 30(6): 88-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.019

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由于九寨黄龙机场所处地理环境特殊, 气象条件复杂, 这些因素大大增加了航空公司在九寨—北京航线上的运行难度, 传统程序受地基导航设备的限制, 而RNP程序基于星基导航源, 不受地基导航设备限制, 提高了运行的灵活性以及安全余度。RNP程序在九寨—北京航线上的运行, 降低了航线运行难度, 保障了游客的出行, 降低了运营成本, 增加了经济效益, 增加了航班时刻容量, 提高了机场利用率, 更好地保证飞行安全。

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基础科学

可变盒子集合投影算子的研究

胡旭, 刘勇进, 刘梅娇, 高静茹

2013, 30(6): 93-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-1248.2013.06.020

摘要 ( )

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众所周知, 在优化问题算法与理论的研究过程中, 如增广拉格朗日方法的应用以及优化问题的灵敏性分析等, 凸集上投影算子的性质起着极其重要的作用。通过投影算子对应的凸二次优化的Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件, 给出了可变盒子集合投影算子显示解的计算方法, 并对其Matlab软件实现。通过具体的数值算例, 验证了研究结果的正确性与有效性。

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