沈阳航空航天大学学报

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航空宇航工程

基于流截法的航空发动机室内试车推力校准

艾延廷朱亚强

2019, 36(4): 1-9.

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分析了基于截面法的航空发动机室内试车推力校准方法，针对该方法中假设截面参数均匀带来计算误差的问题，结合流线法提出了基于流截法的推力校准方法。通过减少控制体动量交换面，缩小测量截面的面积，推导出航空发动机室内试车台进气道附加阻力、台架阻力和底部阻力的计算公式。开展了发动机在不同试验工况下流场的数值模拟、试车试验以及对比验证，并对低压转子94%转速的工况进行了推力校准计算。研究表明：流场的数值模拟结果与试验结果吻合度较高，证明了模型和模拟方法可靠；计算得到各项阻力值和发动机总推力，与截面法相比，流截法校准精度提高了0.45%。

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航空宇航工程

重复使用运载器低温贮箱结构疲劳寿命与可靠性分析

马云龙王朔贺丹

2019, 36(4): 10-17.

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本文针对可重复使用运载器（RLV）低温贮箱的疲劳寿命问题，从结构可靠性角度出发，探究其结构疲劳分析的一般方法。首先，本文根据RLV的实际工况建立了贮箱结构的数值仿真模型，通过分析得出低温贮箱在飞行状态下的局部高应力区和地-空地循环应力谱；其次，基于无限寿命设计的思想，利用应力-强度干涉模型，计算了贮箱结构在无限寿命期内不发生疲劳破坏的概率（可靠度）；最后，结合贮箱疲劳载荷的设计数据，根据疲劳寿命估算的Miner线性累积损伤模型，利用名义应力法分析了某一给定飞行周期内的贮箱结构疲劳损伤程度，通过Monte Carlo法计算了该结构的可靠度。基于以上工作，本文为RLV低温贮箱结构在工程中的优化设计和可靠性分析提供了理论参考。

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机械与材料工程

纳米碳混杂多孔复合材料的制备与性能

王柏臣刘鸽李伟高禹

2019, 36(4): 18-25.

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以2-乙基-4-甲基咪唑（2-ethyl-4-methyl，2，4-EMI）为还原剂，通过水热反应将氧化石墨烯和碳纳米管混杂形成纳米碳混杂材料（GO/CNTs/EMI）。以不同反应时间制备的碳纳米混杂材料（GO/CNTs/EMI-2 h和GO/CNTs/EMI-10 h）作为稳定剂，分别制备水包油型（O/W）和油包水型（W/O）Pickering乳液。以苯乙烯（Styrene，St）为油相的W/O型Pickering乳液聚合得到纳米碳混杂聚苯乙烯（PS）多孔复合材料（GO/CNTs/PS），对其进行性能及微观形貌分析。结果表明，通过控制水热反应时间，可以形成结构和两亲性可控的纳米碳混杂稳定剂；在纳米碳混杂稳定剂中GO与CNTs质量比为6:1时，初始GO浓度为6 mg·ml-1条件下，多孔复合材料电导率最大；初始GO浓度为2 mg·ml-1时，多孔复合材料的力学性能最佳。

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机械与材料工程

48BWP9全焊接球阀在复合载荷下失效的有限元模拟分析

李健莫春立赵磊刘春宇

2019, 36(4): 26-30.

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以有限元软件计算为主要研究手段，模拟分析48BWP9全焊接球阀在复合载荷下的失效过程。根据厂方提供的焊接方法和工艺参数，预制了焊接接头的残余应力，并对管道阀门的压缩过程进行分析。按照ASME VIII-2 第五章附录5A应力分类线的选择中的规定，应用等效线性法对压缩过程模拟的应力进行了分析，分析结果表明，球阀在复合载荷下，各项应力值低于其应力校核值，表明阀体应力在管道失效时处于安全水平。综合模拟分析结果，48BWP9全焊接球阀在复合载荷下失效的位置主要出现在管道上而不是球阀处，其密封和阀杆转动功能正常，表明焊接球阀具有足够的强度和刚度，符合抗压缩性能的需求。

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机械与材料工程

复合材料层合板孔挤压力学性能试验研究

杨康赵为平梅莉梁宇薛继佳王吉

2019, 36(4): 31-35.

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复合材料结构件间的装配需大量孔加工，出、入口和孔内壁的加工损伤会严重削弱结构的抗破坏性，影响结构件的承载能力和服役时间，甚至导致严重的安全问题。为了研究复合材料层合板孔挤压力学性能及失效形式，本文对4mm厚的碳纤维复合材料层合板标准试样进行孔挤压性能测试，并通过扫描电子显微镜(SEM)对试样的断口区域进行检测扫描。检测及试验结果表明：4mm碳纤维复合材料层合板孔挤压失效主要是由于层合板分层导致的，失效形式为撕脱。

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机械与材料工程

SiO2微珠/Fe3O4/Ti3C2Tx制备及吸波性能研究

孙昊桐刘兴民王继杰白瑶瑶刘春忠

2019, 36(4): 36-42.

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本文对SiO2微珠进行表面改性后通过静电自组装制备SiO2微珠/Fe3O4/Ti3C2Tx复合材料，并对其电磁波吸收性能进行了研究。实验结果表明该复合吸波材料在12.4GHz到18GHz内吸波效果在-16RL以下，低于-17RL的频宽达到了1.6GHz，占整体频段的约28.6%，峰值出现在13.5GHz左右，达到-19.5RL以下，并能大大减轻复合材料的密度（密度小于水），使得材料整体的吸波性能得到提升。

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信息科学与工程

基于拉格朗日插值法的卫星导航空间信号性能评估

王尔申

2019, 36(4): 43-48.

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卫星导航空间信号精度是卫星导航系统的基本性能之一，为评估GPS和BDS卫星导航系统空间信号精度，研究了拉格朗日插值模型。采用插值精度和效率较高的十阶拉格朗日滑动插值法对IGS精密星历数据进行内插计算，使用本地接收机采集到的广播星历数据作为实测数据，并对GPS和BDS的空间信号精度进行了评估。结果表明，基于本地实测数据的GPS和北斗SIS URE满足GPS和北斗导航系统标准定位服务性能规范的指标要求，对应的URRE和URAE均优于对应接口文件中的指标。

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信息科学与工程

四旋翼无人机执行器故障下的饱和容错控制

关威史沛

2019, 36(4): 49-53.

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本文首先对四旋翼无人机进行数学建模，针对其执行器，在同时考虑了饱和和故障的情况下，提出了一种基于线性矩阵不等式的自适应控制器的设计方法，得到了较固定增益控制器设计方法更好的H_∞性能。并通过仿真实验验证了这种自适应控制器的有效性。

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信息科学与工程

基于NB-IOT的城市地井智能监测系统设计与实现

冯志刚孙浩于明月

2019, 36(4): 54-61.

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针对目前城市地井管理存在的传输信号微弱、覆盖率低、功耗高等问题，本文提出了一种基于NB-IoT的城市地井智能监测系统。该系统以STM32L152R8T6作为主控芯片，采集井盖倾斜角度、地理位置、井内液位高度和电源电量等数据，按照自定义协议通过NB-IoT模块传输至业务监控平台，实现大范围的城市地井智能监控。本文详细地介绍了具体的硬件设计和软件开发过程。试验结果表明：系统实现了城市地井的智能监测，倾角测量、液位测量、位置定位精度高、报警实时性好、功耗低、成本低，解决了由于城市地井数量增加带来的管理不便问题。

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信息科学与工程

基于Apriltags的UAV运动目标跟踪方法

梁宵陈国栋赵诗柔

2019, 36(4): 62-68.

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本文首先介绍了UAV硬件结构，接着为了最大限度发挥UAV自带飞控的稳定性，提出了基于SBUS协议模拟遥控的四旋翼控制方法。在此基础上，针对当前目标跟踪算法普遍存在的实时性不足以及遮挡容易目标丢失等问题，提出了一种基于Apriltags识别的跟踪方案：无遮挡时跟踪Tag目标，有遮挡时跟踪Tag周围颜色特征，大幅提升了跟踪算法准确率并解决了遮挡问题。最后，将本文方法应用于四旋翼无人机中完成实物实验，实验结果表明，本文方法鲁棒性强、稳定性好，满足UAV对运动目标的识别和稳定跟踪要求。

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信息科学与工程

机身蒙皮铆接质量检测算法的研究与分析

孙延鹏王海燕张弛

2019, 36(4): 69-76.

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文章对机身蒙皮的铆接质量进行研究与分析。在自动化生产中，铆接质量的内涵非常丰富，包括几何量与非几何量。通过对基于机器视觉检测部分的铆钉几何量尺寸进行测量，分析铆钉形变端的半径和圆心，首先用标准的Hough变换圆检测算法提取蒙皮图像中的铆接特征，检测出的圆定位不准确和像素精度低；然后使用改进的Hough变换精确检测圆的算法对圆形铆钉进行检测，结合最小二乘拟合圆的精确性提高圆心及半径的定位精度；最后实验分别对同一曲面下的相同直径的铆钉图像进行检测分析，从仿真分析和实验结果可知该算法在一定程度上提高了铆接几何量的测量精度。

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信息科学与工程

基于SAD的立体匹配算法研究

于春和张静

2019, 36(4): 77-83.

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摘要：立体匹配是计算机双目视觉的关键点。针对弱纹理区域存在的对应点匹配问题，本文提出了一种基于区域的图像块匹配算法，采用灰度差累积(Sum of absolute differences，SAD)作为匹配代价函数，设置合理尺寸的匹配窗口，通过对窗口内像素灰度值之差的绝对值求和，据此来进行评估两个图像块的相似度。通过相机标定得到的内外参数将图像校正，左右成像平面拉到同一平面提高对应点的匹配准确性。由SAD算法进行立体匹配得到的视差图具有较好深度感，为下一阶段的三维重建工作打下了基础。

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管理科学与工程

基于多层次灰色理论航空公司应急管理预警机制评价

罗凤娥张成伟彭璐易

2019, 36(4): 84-89.

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摘要：航空公司应急管理预警机制是一个包含参与、信息、保障、组织等多种因素的系统。航空公司应急管理预警机制在航空公司运行中有着重大的意义。为了实现对航空公司应急管理预警机制的定量分析，以A航空公司作为研究对象，采用多层次灰色理论评价方法，建立了航空公司参与机制、航空公司信息机制、航空公司运行保障机制、航空公司组织机制的指标体系。从最终的结果看来，A航空公司的应急管理预警机制还存在不完善的地方，还需要提高公司应急管理能力。

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管理科学与工程

航天企业档案数字化外包的档案质量和信息安全风险分析和对策

原月熊瑶王红军

2019, 36(4): 90-95.

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档案数字化外包服务因其专业、高效、节约成本，已成为很多企业单位开展档案数字化工作的重要选择，但档案数字化外包也存在着档案信息泄露、篡改等安全威胁，档案数字化质量风险等。本文中笔者以所在的航天企业为例，提出了航天企业档案数字化外包的三种主要风险，即泄密风险、档案数字化成果风险和档案实体风险。运用风险分析理论，构建风险评价矩阵，对档案数字化成果风险和实体风险进行具体分析与风险判定，最终从组织规划、档案管理、机构选择、监管控制等方面提出风险应对策略。

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