沈阳航空航天大学学报

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航空宇航工程

细观尺度下考虑湿热载荷联合作用的Mindlin层合板稳定性分析

张大千齐琦梁豪豪

2021, 38(2): 1-9.

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基于新修正偶应力理论，建立了机械载荷与湿热载荷共同作用下Mindlin层合板的湿热稳定性模型，引入一个材料尺度参数，利用虚功原理推导出了控制方程和边界条件，针对四边简支方板，设定纳维叶解法的位移函数，进行了考虑温度变化和吸湿浓度的稳定性分析。结果表明：不论是单向轴压还是双向轴压，在湿热载荷作用时，Mindlin微板的失稳临界载荷大于经典宏观理论下的结果；尺度效应随着材料尺度参数的增加而增强；温度变化和吸湿浓度越大，尺度效应越明显;当跨厚比增大时，尺度效应减弱，并随着板几何参数的增大而逐渐消失，模型将退化为宏观模型。

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航空宇航工程

基于PID的小型飞翼无人机控制系统设计

邱福生王晓东

2021, 38(2): 10-18.

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对飞翼无人机进行气动布局设计，通过XFLR5获得示例飞翼无人机的相关空气动力学参数，根据非线性六自由度数学模型构建状态空间方程。采用传统PID控制理论，使用从内环到外环的逐层设计方法，对飞翼无人机横纵向目标状态变量进行分通道控制，并对控制结果进行仿真分析。

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航空宇航工程

离心压气机分流叶片长度对压气机性能影响数值研究

张成烽张国臣徐志晖皋天一刘鹏程

2021, 38(2): 19-27.

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为了探究不同分流叶片长度对离心压气机的性能影响，利用商用计算流体力学软件NUMECA对分别带有不同长度分流叶片的离心压气机流场进行数值模拟得到了不同长度的分流叶片对压气机性能及流场的影响。结果表明：不同长度分流叶片的离心压气机的压比、效率和质量流量的变化规律不同。分流叶片能够延迟附面层分离，减少漩涡低速区面积，降低叶轮尾缘载荷，提高流通能力，缓解通道内的堵塞，改善离心压气机的内部流场结构。随着分流叶片长度的增加，压比曲线总体呈上升趋势。但是分流叶片也不是越长越好，较长分流叶片会引起严重的摩擦损失和流动损失，效率曲线总体呈下降趋势。在所研究范围内，综合分析认为分流叶片长度为主流叶片0.4倍时，离心压气机通道内部流场结构最优越。

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机械与材料工程

TIG焊熔池流动及温度分布的数值模拟研究

莫春立李贞尚赵磊常云龙

2021, 38(2): 28-34.

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为了研究焊接过程中纵向磁场的加入引起焊接电弧能量密度分布变化进而引起的焊接熔池动态导热和液态金属体流场的变化，本文模拟了不同电流下不同方向纵向磁场下焊接熔池的导热及流场，期望找出利于焊接接头质量的熔池流场分布。假设局部热平衡状态下，以磁流体动力学为基础，利用fluent模拟软件对外加纵向稳态磁场的TIG焊接熔池进行三维的瞬态数值模拟，对外加磁场作用下的熔池的动态行为进行了数值分析。结果表明，外加磁场可以有效地调节焊接熔池特征，且当外加磁场不同时，其调节效果差异较大。当外加稳态磁场时，液态金属发生逆时针或顺时针旋转运动，使得液态金属充分混合，熔池高温区域增加，但最高温度发生明显下降，磁场正向时，会大大提高热传递效率，且使熔池上表面的热流密度及电流密度改变成双峰分布。根据不同焊接条件下熔池的模拟结果与实验结果进行对比，发现该熔池数值模型可在一定程度上反映出实际焊接过程中熔池的特征，具有相应的工程应用价。

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机械与材料工程

基于微纳传感器的复合材料单搭接结构循环载荷的监测

张东旭吕伟卢少微马克明王晓强马子昂

2021, 38(2): 35-43.

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为研究玻璃纤维复合材料单搭接结构搭接区域的应力情况以及搭接件不同位置残余应力情况，本文使用多壁碳纳米管（MWCNT）薄膜和类石墨烯/油墨（MXene/ink）两种微纳传感器实现对单向玻璃纤维复合材料单搭接结构在3kN、4.5 kN和6 kN三种不同循环载荷和0.1 mm/min、1 mm/min两种加载速率下加载情况的实时监测。结果表明，在循环载荷过程中，玻璃纤维复合材料单搭接结构搭接面的中部区域剪切应力比边缘的要大；试件上的残余应力会随着循环载荷的加载进程逐渐减小；两种传感器具有监测复材试件残余应力的潜力。

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机械与材料工程

Al2O3/ZrO2陶瓷浆料的光固化动力学研究

侯宇婷焦守政马克明陆春

2021, 38(2): 44-51.

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利用差热扫描量热法原理考察了Al2O3/ZrO2光敏陶瓷浆料的光固化动力学过程，研究了紫外光能量和填料对陶瓷浆料光固化动力学的影响，确立了光固化Al2O3/ZrO2陶瓷浆料的固化动力学方程。随紫外光能量从300 mJ/cm2增大到1950 mJ/cm2，氧化铝陶瓷浆料的最大反应速率从0.58s?1提高到0.99s–1，转化率从55%增大到79%；同样温度和紫外光能量下，随Al2O3含量从100%降到25%，体系转化率从79.0%降低到55.8%。实验表明，增大紫外光的能量会提高陶瓷浆料光固化反应的反应速率和最终转化率；转化率随体系内Al2O3含量的减少而降低。最终得到了固体含量为40%的Al2O3/ZrO2陶瓷浆料的固化动力学方程；Al2O3陶瓷浆料的表观活化能为233.7 kJ/mol，ZrO2陶瓷浆料的表观活化能为767.2 kJ/mol。

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信息科学与工程

基于通航飞机平台的北斗短报文通信性能评估

王尔申左权雷虹

2021, 38(2): 52-57.

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为更好地评估测试北斗短报文的通信性能，更好地服务于航空应用。在研究北斗短报文通信性能评估方法的基础上，利用通用航空飞机搭载北斗终端进行数据采集，并对北斗短报文通信性能进行飞行测试评估。在沈阳法库通航机场开展飞行试验，采集本场和转场飞行时北斗终端的通道波束和短报文等信息，评估在不同飞行高度、不同搭载位置等情况下北斗短报文的通信性能。飞行测试评估结果表明：北斗短报文通信成功率受搭载环境影响，在北斗终端天线与北斗通信卫星可视情况良好的情况下，通信成功率较高，验证了北斗短报文通信功能适用于通用航空监视应用等领域。

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信息科学与工程

基于神经网络的无人机视觉定位方法

关威杨紫嫣

2021, 38(2): 58-63.

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摘要：先进的导航系统在无人机系统中具有重要作用。无人机高精度自主定位导航技术是决定无人机完成作战任务、提高生存力的关键。本文基于神经网络设计了仅依赖于视觉的无人机定位技术。首先，利用SURF算法对无人机拍摄的图像与卫星地图进行匹配，得到二者之间的相似度参数；其次，提取无人机拍摄的图像与卫星地图的不变矩并求其欧氏距离，作为样本集的输入与输出；然后，建立基于BP神经网络模型。最后，在测试过程中，采取两步策略，先利用已训练好的神经网络进行粗匹配，再利用SURF算法检测出的无人机图像和瓦片图像的特征点进行精匹配。结合瓦片的地理位置信息，计算转换得到该景象区域的地理位置信息，从而实现对无人机的定位。

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民用航空与安全工程

基于数据分析的民航安全管理体系影响因素

唐金环杨芳盛卓徐家旺

2021, 38(2): 64-74.

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在安全管理体系发展初期，我国在系统构建方面相对薄弱，目前，我国尚处于安全管理体系完善阶段。本文在此背景下，对民航安全管理体系进行了深度解析，结合实际数据，将数据分析工具与风险管理方法相结合，对我国民航安全综合信息统计数据进行整合，从通航安全运行情况、通航事故、通航安全信息三个角度进行数据分析，探索了民航安全管理体系与我国实际民航事故影响因素的关系。根据数据分析结论，在行业内进行安全风险预警，指出我国民航安全管理体系仍存在的问题，并提出了改善和促进我国民航安全管理体系的对策与建议。

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民用航空与安全工程

面向跨洋通信业务的民用航空组网连通性

刘岩松郑欣王金涛

2021, 38(2): 75-84.

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针对航空自组网连通速度慢、传递信息不稳定等问题。本文以跨洋通信业务为对象，基于航空自组网的模型，提出了一种节点间连通概率的算法；结合飞机非匀速运动特点，运用Gauss-Markov运动模型，得出节点间的连通时间，同时建立相应场景进行仿真，结果表明：本文所提出的这两种方法可以加快链路的连通速度，提高链路的稳定性。

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民用航空与安全工程

建筑用装饰材料可燃性实验

廉武强

2021, 38(2): 85-91.

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通过采用水平垂直实验、建筑材料可燃性实验、建筑材料烟密度实验以及热重-差热同步分析实验，分别对壁纸、地板革、地毯、PVC板四种常见的装饰材料进行可燃性实验研究。根据四种材料的燃烧速度、火焰传播能力、烟密度及质量损失速率结果，判断其燃烧性能和烟密度等级等特征。最后，综合对比分析以上所得各项特性参数，对其危险性进行综合评估，从而得出地毯的可燃性能最强、PVC板的可燃性最弱的结论。

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管理科学与工程

沈阳市通用航空企业运作效率分析

荆浩尹薇

2021, 38(2): 92-96.

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通用航空产业是沈阳市重点发展的新兴产业之一。首先介绍了沈阳市通用航空企业发展现状，并简要总结了存在的突出问题。其次，采用数据包络分析方法，对沈阳市通用航空企业运作效率进行了分析，并通过投影分析指出了样本企业在投入、产出指标的调整目标。最后，基于效率分析，提出了促进沈阳市通用航空企业发展的对策建议。