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2016年, 第33卷, 第5期 刊出日期:2016-10-26
  
本期栏目: 航空宇航工程  机械与材料工程    机械与材料工程  信息科学与工程    信息科学与工程  基础科学与工程  能源与环境工程  民用航空与安全工程 
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  • 赵维涛 唐恺 祁武超
    2016, 33(5): 1-5.
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    在结构可靠性分析过程中,Kriging方法是工程实际中常用方法之一。但样本点选取对Kriging模型预测精度具有一定影响,样本点过多计算效率低下,样本点过少难以保证预测精度。本文基于结构可靠性分析特点,充分利用梯度投影技术的优势,结合样本点筛选技术,合理选取用于构建Kriging模型的样本点。数值算例表明,本文方法求得的设计点、可靠性指标和失效概率均具有满意的计算精度,且本文方法所需样本点数量明显少于其它方法,计算效率较高。
  • 杜洪雨
    2016, 33(5): 6-11.
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    基于向量变换理论,在忽略气动载荷的情况下,本文揭示了发动机载荷与飞机运动姿态的关系,给出发动机载荷算法及基本流程。除发动机内偏角外,陀螺力矩还考虑飞机的角速度,角加速度,并获得经验公式忽略的力矩微小项,从而为发动机吊挂或附属结构设计提供相应的载荷输入。
  • 航空宇航工程
  • 航空宇航工程
    王治敏 徐让书 赵长宇
    2016, 33(5): 12-17.
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    摘要:为了探究造成叶栅风洞栅前测点处流动不稳定性的主要原因,以某平面叶栅风洞实验段为模型,使用数值模拟技术对叶栅实验器进行全场仿真,考察影响栅前测点处流动不均匀性的主要因素。结果表明,实验器上部角区产生的严重的流动分离会引起栅前测点来流产生大的偏转,通过加装叶片和测点下移的方法使得栅前测点处的流动得到很大改善。

  • 航空宇航工程
    赵安家
    2016, 33(5): 17-23.
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    喘振是一种危害性较大的发动机非正常工作模态,尤其是发动机加力状态喘振危害程度更大,本文依据具体案例,分析了涡扇发动机加力喘振的发生机理、危害、故障模式,研究了加力喘振故障的排查方法,对机务和飞行工作有一定的借鉴意义。

  • 航空宇航工程
    李阳 方勃
    2016, 33(5): 24-27.
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    摘要:应用工程实践中常用的Euler梁模型,研究在热膨胀作用下,随着液体流速的加快,输液管道的屈曲变形和固有频率的变化情况。通过Hamilton原理推导出输液管道的曲线平衡位形微分方程,并分析了热膨胀对输液管屈曲构型的影响。通过伽辽金(Galerkin)离散方法,得到了在热膨胀作用和液体流速达到超临界时,输液管道一阶固有频率的解析解。 对比在液体流速达到超临界时,热膨胀对输液管道屈曲变形和一阶固有频率的影响。

  • 机械与材料工程
  • 机械与材料工程
    刘百明 滕英元 周林 张业伟 方勃
    2016, 33(5): 28-32.
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    为了探索热环境对形状记忆合金悬臂梁动力学特性的影响,在不同温度下对悬臂梁试件进行了动力学特性试验。对不同温度环境下系统的频率响应函数、固有频率、模态阻尼比均进行了对比分析。结果表明形状记忆合金悬臂梁在不同温度环境下,频率响应函数波峰所在频率、各阶固有频率均发生明显、规律的变化,模态阻尼比在同阶固有频率下的变化也很显然。结果证明热环境对形状记忆合金悬臂梁的诸如频率响应函数、固有频率、模态阻尼比等动力学特性影响显著。

  • 迟庆新 董自超 佟文伟 刘芳
    2016, 33(5): 33-37.
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    设计搭建了航空发动机叶片高温扭转试验平台,并应用于某型航空发动机DZ417G合金低压涡轮工作叶片扭转蠕变试验。试验结果表明,该叶片在高温及扭转载荷作用下易产生蠕变变形,变形主要集中于叶冠附近。试验温度对变形速率影响显著。
  • 机械与材料工程
  • 机械与材料工程
    张大千 朱宝
    2016, 33(5): 38-42.
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    在常规六边形蜂窝芯层的基础上引入梯度概念,通过改变蜂窝胞元尺寸分布,形成相对密度呈梯度变化的蜂窝结构。在质量相等的前提下,研究了四种具有不同梯度的蜂窝夹层板,分析了芯层面内相对密度的分布并做归一化处理。在考虑了蜂窝芯层的几何特征后,应用有限元软件ABAQUS进行了建模与仿真,并与试验数据对比验证了该方法的有效性。对不同梯度的蜂窝夹层板进行了稳定性分析,分析发现六边形梯度蜂窝芯层面内相对密度分布具有非线性的特点。随着梯度的增加,其稳定性也相应提高。

  • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    崔建国 谢建文 于明月 徐晓宇 王瑞凯
    2016, 33(5): 43-48.
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    军用飞机的再次出动保障活动时间的长短,对飞机作战效能的发挥起到至关重要的作用。针对军用飞机在多资源约束条件下再次出动保障活动要求达到最快捷的实际军事需求,以军用飞机再次出动的部分任务为研究对象,提出了一种基于启发式优先规则与遗传算法相结合的保障任务优化新方法。首先,根据优先规则确定对任务活动次序进行优先规则编码。根据合格节点判据,实现完整的拓扑排序。然后利用遗传算法对任务需求进行初始化,根据优先规则得到的编码进行遗传算法的复制、交叉、变异。从而得到军用飞机再次出动准备的最优时间。最终通过提取军用飞机再次出动的七个任务进行了试验验证,并且将结果与人工绘制的结果进行对比。结果表明,基于启发式的遗传算法能够满足军用飞机再次出动准备时间在多资源约束条件下,时间最短,具有很高的实用价值。
  • 张琦 李一波
    2016, 33(5): 49-54.
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    针对于无人机跟踪过程中目标遮挡和目标背景变化等因素导致跟踪失败的现象,一种MTF(Mean-shift by TWH and FB-error)跟踪算法被提出。首先,在Mean-shift跟踪框架下引入目标加权直方图(TWH: Target-Weighted Histogram)描述目标,即在跟踪过程中,用目标的局部背景来削弱所有区域的内部背景特征,使目标特征突出;其次,添加FB-error约束,在目标被部分遮挡时,通过使用FB-error相关加权函数把目标当前位置的预测结果与Mean-shift矢量计算出的位置结果联合起来估计目标在t时刻的最终位置。实验表明,此跟踪算法在跟踪精度上有较大突破。
  • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    王晓晓 林峰 曲晓光
    2016, 33(5): 55-60.
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    四旋翼航拍云台是低空机载拍摄中稳定相机视轴的稳定平台,本文选取两轴云台为设计对象,对云台的控制系统进行设计研究。其中控制系统包括视轴框架传感器,云台主控制器,云台框架电机,云台框架四部分组成。通过闭环控制反馈传感器对云台电机检测的位置信号到主控制器中,主控制器处理信号并控制电机转矩,使云台电机隔离无人机的机体扰动,可靠稳定地完成航拍任务。本文改进了传统人工调节PID控制参数的繁琐方式,采用遗传算法来整定PID控制参数,并通过仿真验证了该方法整定的参数使控制系统无超调,响应速度快。
  • 信息科学与工程
    朱耀辉
    2016, 33(5): 61-67.
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    在分析计数问题特点的基础之上,提出了一种面向计数问题的公式发现方法。该方法能根据给定的计数数列,自动地发现其计数递推公式。文中将计数递推公式按公式的系数不同分为10种不同的公式类型(也称公式模式),对给定的计数数列,采用SVM方法进行公式模式的分类,采用求解线性方程组方法对识别的公式模式的参数进行求解,并为了防止过拟合得到错误的公式,利用专用的验证数据对求解后得到的具体计数递推公式进行公式验证。最后,采用国际公开的整数数列集OEIS中的645个计数问题进行十折交叉验证实验,求解正确率达92.56%。在新公式发现实验中,发现了目前OEIS数据集中尚未包含的10个新公式。
  • 信息科学与工程
    岳倩
    2016, 33(5): 68-73.
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    移动互联时代,移动应用贯穿于人们的工作和生活,越来越多的人对移动应用产生依赖。移动应用的安全问题接憧而至,日益凸显且愈演愈烈。针对移动APP的信息系统安全评估,是移动互联时代的亮点亦是难点。本文结合移动APP的特点进行深入的研究分析,建立移动应用静态评估模型。通过提取移动应用的重要属性及特征,运用改进的聚类算法进行评估,使得评估准确性明显提高。
  • 基础科学与工程
  • 基础科学与工程
    孙菊贺 纪东辰 王琪
    2016, 33(5): 74-81.
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    本文主要研究一类光滑函数法求解非线性互补问题。基于Fischer-Burmeister(FB)互补函数的光滑形式,将非线性互补问题转化为一系列光滑的非线性方程组问题。为了求解该光滑非线性方程组问题,提出一类的全局收敛光滑牛顿算法。其中,我们讨论了方程算子的雅克比矩阵的非奇异性。最后,应用所提出的牛顿方法求解一类互补问题,得到相应的数值结果。

  • 基础科学与工程
    赵崴羽 罗成新
    2016, 33(5): 82-87.
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    考虑具有公共流、退化效应与维护和资源分配的单机窗口排序问题,所有任务都有松弛窗口。在实际加工过程中,为提高生产效率,提供给每个任务不同的资源,资源总量有限,并适时对机器进行维护,一旦维护活动结束,机器恢复到最初状态并且任务的退化效应更新。机器维护持续的时间取决于维护活动的开始时间。假定任务的实际加工时间是关于任务排序位置及资源分配的凸函数,目标是确定任务的窗口、资源分配、任务排序使得提前惩罚、延误惩罚、窗口位置、窗口宽度、时间表长、任务完工时间之和惩罚及资源消耗费用之和最小。给出一个最优算法求解该问题。

  • 能源与环境工程
  • 能源与环境工程
    徐双 李少白 范俊赓 栾敬德
    2016, 33(5): 88-92.
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    为了研究粘弹性流体中稳定上升的气泡运动轨迹,本文主要对稳定上升的气泡在三种不同浓度的粘弹性流体(聚丙烯酰胺-PAA溶液)中运动轨迹进行了实验研究。结果发现气泡的上升轨迹主要分为两种:直线型和螺旋型。气泡运动轨迹变化与气泡的形状及流体的浓度有关,气泡形变越大,轨迹越易由直线型转变为螺旋型。轨迹的不稳定还与溶液的粘弹性剪切变稀流体的流变性质有关,随着溶液浓度的增加,气泡运动轨迹由螺旋形转变为直线型。

  • 民用航空与安全工程
  • 民用航空与安全工程
    张勤学
    2016, 33(5): 93-96.
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    随着现代化学工业的发展,越来越多的液态有机物被广泛使用,由于其不稳定性所导致的事故——特别是火灾泄露爆炸事故也经常发生,从而引起人们对于其安全性的关注。消防部门作为危险化学品的监督管理部门和火灾泄露爆炸事故处置的主力军,研究液态有机物化学不稳定性就显得更加必要。本文选择6种醇类和3种酯类液态有机物作为研究对象,运用ARSST反应测试系统探索这9种物质的化学不稳定性,最终得出甲醇化学最不稳定、危险性最大。目前的实验结果会对探索危险化学品防火防爆安全管理提供有益的参考。