沈阳航空航天大学学报

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航空宇航工程

某型飞机座舱盖前弧支臂静强度分析与试验验证

张大千梁豪豪齐琦

2021, 38(3): 1-6.

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为分析某型飞机座舱盖前弧支臂的静强度，模拟座舱盖前弧支臂的实际连接情况，设计制造了静力试验夹具，依次采用Catia、Hypermesh和Abaqus等计算机辅助工程（CAE）软件，建立该座舱盖前弧支臂及其夹具的静力学分析模型，计算了支臂在使用工况限制载荷（19902N）和极限载荷（29853N）作用下的强度和刚度。为检验分析结果的正确性，利用微机控制电子式万能试验机（WDW-100E）进行了座舱盖前弧支臂的静强度试验，结果表明：有限元分析的结果与试验结果具有良好的一致性，座舱盖前弧支臂夹具设计合理，前弧支臂在极限载荷作用下的最大应力小于材料的抗拉强度，该型前弧支臂的静强度满足使用要求。

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航空宇航工程

超宽频带声涡旋装置的调制与研究

林梓彬许卫锴刘成龙祁武超

2021, 38(3): 7-13.

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声学超表面通过调制波前相位实现声波调控，为声学器件的设计提供了新思路。涡旋声束作为超表面波控能力的一个重要特征，在声波、弹性波操控领域开辟了新的自由度，具有潜在的应用价值。基于广义斯涅尔定律和兰姆波色散方程，通过引入不同数量的角动量，设计了一种具有超宽频带涡旋效应的装置，并利用COMSOL软件模拟了在装置中心施加点源激励情况下不同角动量和不同频率下的涡旋调制情况。仿真结果显示，所设计的环形超表面在5KHz-58kHz的超宽频域下均能够实现任意分支的涡旋调制，为在宽频域下提升凹槽型声学超表面的波前调控性能提供了理论依据，且具有良好的宽频性质和鲁棒性。

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航空宇航工程

风速对蒲公英种子尾涡的影响

鲍雯昱李威岳海龙邱福生何天宝

2021, 38(3): 14-23.

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为了研究蒲公英种子独特的飞行机理，探讨来流速度对蒲公英种子尾涡的影响，使用Solidworks软件简化蒲公英种子的物理模型为一个多孔圆盘，然后用CFD方法在不同来流速度下对模型进行数值模拟。结果显示，在风速较高时，气流流经蒲公英种子时，会在尾部形成一个独特的尾涡，这种尾涡对称并且脱离模型本体。风速较低时不会出现这种尾涡，但模型上方也会出现较大的速度差和压力差。然后继续讨论了风速对蒲公英种子这种特殊的分离涡环的速度，中心压力的影响，以及蒲公英种子的特殊结构对升力系数的影响，从而得出了蒲公英种子的这种独特飞行方式可以令其飞行的更远的结论，为将这种飞行方式用于飞行器设计提供了数据参考。

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航空宇航工程

叶片安装角度异常对静子叶栅性能及流场结构影响研究

皋天一张国臣尚怀远徐志晖刘鹏程

2021, 38(3): 24-32.

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为了研究叶片安装角度异常对静子叶栅性能及流场结构影响，共模拟5个叶栅通道，对来流0°攻角和5o攻角下，中间叶片安装角调节±1°，±5°，和±10°时进行数值计算，得到了安装角调节不同角度对叶栅流场结构及性能的影响。结果表明，0o攻角下，安装角调节角度较小时，对叶栅流场性能的影响也较小；安装角调节角度较大时，叶栅流场结构遭到破坏，流场性能严重下降，但安装角调节+5°时，总压损失有所降低。分析发现，逆时针调节叶片安装角度使进气角有规律的变化，顺时针调节叶片安装角度使进气角变化不均匀，这是其流场结构遭到破坏的主要原因。来流正攻角时，一定范围内逆时针调节叶片安装角度叶栅流场性能有所提高，顺时针调节安装角使分离加剧。进一步探寻不同攻角下调节叶片安装角对叶栅流场性能的影响是未来研究的主要方向。

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机械与材料工程

基于旋量理论的全方位移动机器人运动与误差分析

叶长龙王瑞赵东于苏阳

2021, 38(3): 33-39.

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全方位移动机器人作为移动装配机器人的运动平台，在工业中得到了广泛的应用。随着作业精度的不断提高，对全方位移动机器人的运动精度提出了更高要求。本文以具有全方位移动机构及并联操作机构的全方位移动装配机器人（MY4-robot）为研究对象，重点研究驱动误差及关节几何误差对全方位移动操作机器人运动精度的影响。应用虚拟连杆原理和旋量理论分别建立了其运动学模型与误差模型，得到了各电机驱动误差、杆长制造误差及铰接间隙误差与末端装配器位姿误差之间的关系，并找出影响误差的主要因素，在控制上提供同步控制各轮组驱动相位、各丝杠驱动同步性方法；在设计制造上，减小铰接的内孔与杆长的制造尺寸误差，并通过仿真与实验验证了以上分析的正确性，整体上提高全方位移动机器人的运动精度。

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机械与材料工程

基于拉伸主导的热膨胀点阵超材料带隙特性分析

刘成龙吕树辰许卫锴

2021, 38(3): 40-46.

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当前科技的发展对材料的多功能性提出了更高的要求。本文基于有限元方法和布洛赫理论，针对基于拉伸主导型的热膨胀点阵超材料进行了带隙特征研究，分析了弹性波在周期性点阵超材料中传播的色散性能，并讨论了不同的构型和材料参数对其带隙的影响。结果表明，该热膨胀构型在满足热膨胀系数可调控功能以及一定刚度要求的同时，也存在一定的带隙特性。通过合理的选材和形状设计，有望实现特定膨胀性质和带隙设计的双目标共赢，使复合材料具有更好的可调谐性和多功能性。

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信息科学与工程

基于Faster R-CNN的玻璃瓶缺陷检测技术

林峰张师嘉傅莉

2021, 38(3): 47-52.

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自动化检测玻璃瓶缺陷技术的实现, 能够减少人力物力的需求量, 提高玻璃瓶缺陷检测结果的准确性以及可靠性。本文将深度学习网络应用到玻璃瓶缺陷检测技术上, 分别使用VGG16和Resnet101作为缺陷检测模型中Faster R-CNN的特征提取网络, 在不同的anchor的尺度下对缺陷检测效果进行分析。实验结果表明, Faster R-CNN在本实验的玻璃瓶缺陷数据集上检测准确率尚可, 但对于小目标缺陷检测效果不理想；改进后的Faster R-CNN在玻璃瓶缺陷检测上mAP最高提升了5.19%, 同时在检测小目标缺陷时的鲁棒性更强。

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信息科学与工程

输电线路导线自动化压接系统设计

刘艳梅张东禹陈震文师华李振东李权

2021, 38(3): 53-60.

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摘要:由于传统的输电线路导线压接是靠人工完成，劳动强度大，操作繁琐，效率较低，安全性差。本文在传统的导线接技术基础上开发一种以欧姆龙CP1E可编程逻辑控制器（PLC）为控制器，工业平板为人机界面和上位机的自动数字化导线压接控制系统，只需要操作人员在压接前输入预设条件即可自动准确压接。实验结果表明，相较于传统导线压接，设计的自动化压接系统可实现导线的自动移动，压接后导线尺寸的自动测量，压接过程数据的自动显示，压接压力和导线移动距离自动调整等功能，不仅能够节省劳动力，还能提高生产效率和工程质量。

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管理科学与工程

通用航空制造业员工职业使命感对任务绩效的影响

刘晖冯淑清佐飞

2021, 38(3): 61-70.

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随着国内外大环境不确性的增加，提高劳动效率、组织效率和人的效率成为大变局时代我国通航制造企业掌控管理、提升科技创新能力必须思考的问题。本文以双因素理论为基础，以220份通用航空制造企业员工为研究样本，运用SPSS统计分析软件进行实证研究，以探索通航制造企业员工职业使命感对任务绩效影响及其作用机制。研究结果显示：通航制造业员工职业使命感对其任务绩效存在显著的正向影响，职业幸福感在通航员工职业使命感和任务绩效之间具有部分中介作用，工作活力在职业使命感和任务绩效之间具有正向调节作用。

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管理科学与工程

“一带一路”背景下辽宁省对外贸易与留学生教育相关性分析

顾莹雪荆浩

2021, 38(3): 71-77.

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“一带一路”背景下，为实现留学生教育与辽宁省对外贸易协同发展。本文基于2013-2019年“一带一路”倡议实施以来的辽宁省留学生人数与对外贸易统计数据，研究了二者的相关性。应用origin2018对辽宁省留学生人数LNFS、辽宁省进口贸易额LVI和辽宁省出口贸易额LVE进行了柱状图分析。运用Eviews5.0软件分别进行了相关性分析、时间序列平稳性检验、协整关系检验、Granger因果关系检验和回归分析。分析结果表明，LNFS与LVI和LVE存在长期稳定的均衡关系，并且辽宁省进口贸易对来辽留学生人数有一定的促进作用。从回归分析可得出，LNFS与LVI呈现正相关关系，与LVE呈现强的负相关关系。并基于数据分析，给出了一些对策和建议。

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基础科学与工程

ALNS算法求解带软时间窗同时取送货的PCVRP问题

李琳陈莹

2021, 38(3): 78-85.

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考虑电子商务环境下订单种类多、批量小等特点，在现有奖金收集车辆路径问题（PCVRP）模型的基础上加入了时间窗约束和同时取送货需求，建立了带软时间窗同时取送货的PCVRP模型。设计了自适应大邻域搜索算法（ALNS）进行求解。采用插入法生成初始解，再用ALNS对初始解进行改进。为验证算法的有效性进行了3组实验。实验1取自文献[13]的算例，使用遗传算法、模拟退火算法、布谷鸟算法和ALNS对带软时间窗的同时取送货车辆路径问题求解。实验2和实验3对文献[14]的算例进行改造，构造了12组不同规模的带软时间窗同时取送货的PCVRP模型的算例。实验2使用ALNS分别对随机生成的初始解和采用插入法生成的初始解改进。实验3使用禁忌搜索算法、遗传算法、离散粒子群算法和ALNS对构造的算例求解。3组实验结果验证了本文算法的有效性，且ALNS在大规模问题的寻优能力更好。

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基础科学与工程

非对称锥优化问题KKT函数的B次微分非奇异性与非退化性条件

王诗云赵金阳

2021, 38(3): 86-96.

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对于非对称锥上的优化问题的局部最优解，首先计算KKT函数的B次微分，然后考虑强二阶充分条件、非退化性约束、KKT函数的B次微分非奇异性与KKT点的强正则性之间的关系。