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2022年, 第39卷, 第5期 刊出日期:2022-03-08
  
本期栏目: 航空宇航工程  信息科学与工程  民用航空与安全工程  管理科学与工程 
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    航空宇航工程
  • 航空宇航工程
    马洪安 魏忠秀 付淑青 刘宇 宫俊波 苗磊
    2022, 39(5): 1-13.
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    提出摩尔分数为41%正十二烷、37%正癸烷、3%正丙基环己烷、19%正丙基苯的四组分RP-3航空煤油替代燃料模型模拟RP-3航空煤油的着火和燃烧特性,模型包含136种组分,308步基元反应。通过计算对单组份详细机理进行简化,完成了简化机理的反应动力学验证;同时完成了RP-3航空煤油层流燃烧速度的实验和四组分替代燃料模型的验证。结果表明:在压力P=1atm、2atm,当量比Ф=0.5、1.0、1.5工况时,该机理模拟得到的着火延迟时间与实验值能够很好吻合,均存在明显的NTC区域;在压力P=1atm-3atm,当量比Ф=0.8-1.4,温度T=420K、450K、480K时,计算得到的层流燃烧速度与实验值较为吻合。该四组分替代燃料燃烧机理可良好表现国产航空煤油着火特性与燃烧特性,相关工作具有一定的工程应用价值。
  • 航空宇航工程
    沙江 陈杨 王奔 王怡豪
    2022, 39(5): 14-19.
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    基于高空10公里气流条件,采用流体体积法( VOF) 对于气流速度为0.9马赫和1.5马赫条件下的平板液膜流动过程进行了数值模拟,分析了液膜速度、液膜厚度和液膜温度等因素对于高速气流条件下液膜分布形态及破裂位置的影响规律。研究发现,随着液膜流速的增大,液膜与壁面之间的接触角减小;当液膜厚度一定时,随着液膜流速的增大,液膜破裂位置向后延迟;当液膜速度一定时,随着液膜厚度的增大,液膜破裂位置向后延迟;对于相同液膜流量而言,低流速厚液膜的抗破裂能力更强;随着液膜温度的提高,液膜粘性减小,液膜当地韦伯数增大,液膜破裂位置前移。
  • 航空宇航工程
    苏军 田常棵 安中彦 刘伟强 吴法勇 李岩
    2022, 39(5): 20-29.
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    针对航空发动机推力剪切销连接结构,设计了一种包含测试板和系数矩阵的剪切销载荷测量新方法和试验装置。测试板包含多短梁结构,以此为基础构建应变计布局和组桥方式,建立了双剪切销载荷测试的标定方法及试验验证装置,通过试验验证了采用此方法进行超静定剪切销连接结构剪切销载荷标定及测试的可行性。试验结果表明:两个剪切销承载载荷测试结果在较大载荷阶段的测试偏差明显减小,在50kN~200kN范围内,剪切销载荷测试偏差≯10%,各剪切销载荷合力最大载荷偏差≯1%。通过分析表明,剪切销载荷分配测量新方法和标定试验装置在不改变剪切销结构连接状态的条件下,可以获得剪切销的承载载荷,进而获取剪切销载荷分配情况,得出试验结果具有可用的测试精度,是一种较为准确的剪切销承载载荷分配测量方法。
  • 航空宇航工程
    李瑞军
    2022, 39(5): 30-36.
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    为了研究航空发动机热力循环参数与流路参数之间的相互影响关系,基于航空发动机稳态性能计算模型和涡轮风扇发动机流路参数计算模型,建立了航空发动机热力循环参数与流路参数之间的迭代模型。利用该计算模型,研究了军用小涵道比涡扇发动机总增压比、涡轮前温度和涵道比等热力循环参数变化对发动机流路参数、涡轮AN2值等参数的影响。研究结果表明,总增压比、涡轮前温度、涵道比对发动机流路参数和AN2值等有非常大的影响;在尺寸和级数不变情况下,总增压比增加会带来核心机部件气动负荷和机械应力增加;涡轮前温度增加有利于降低涡轮AN2值;涵道比增加导致核心机部件尺寸减小,低压涡轮尺寸增加。该计算模型能够实现在开展航空发动机热力循环参数分析时,兼顾考虑部件流路尺寸、叶轮机负荷系数和涡轮AN2值等参数,在航空发动机总体性能概念设计阶段具有较好的工程实用价值
  • 航空宇航工程
    白扬 车剑昭 韩志仁 翟攀 杨文举
    2022, 39(5): 37-43.
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    型材零件是飞机机身骨架重要组成部分。型材零件检验模具快速设计是飞机数字化制造的关键技术之一,生成检验块的算法是型材零件检验模具快速设计的核心。针对依赖型材零件上漏水孔、下陷等几何特征柔性设计型材零件检验块尺寸、位置的特点,提出了漏水孔、下陷特征识别方法;开展了分治策略对检验块布局计算应用的研究;设计了检验块位置调整规则;阐述了检验块分割面的构造过程及分割方向的判断方式。在CATIA环境下完成了型材零件检验模具的智能化、规范化设计模块开发。实例验证表明:上述论述为型材零件检验模具快速设计提供了行之有效的方法。
  • 航空宇航工程
    徐鸣遥 宋霁初 胡贺超
    2022, 39(5): 44-50.
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    襟翼舱不同程度的裂纹问题不仅严重影响了飞机完好率,还给飞行安全埋下了隐患。本文运用有限元分析方法对襟翼舱的损伤部位及损伤原因进行了分析,并对模型进行了优化设计,提出提高襟翼舱性能的方案。通过瞬态动力学分析、谐响应分析以及模态分析对优化方案进行验证。结果表明,优化后的襟翼舱静力学分析受载降低了14.451 Mpa,瞬态动力学分析受载降低了30.984 Mpa,结构重量减轻了12.382 Kg,并且有效降低了结构与周围环境产生共振现象的风险。
  • 信息科学与工程
  • 信息科学与工程
    尚佳栋 张文婧 杨春景 贾步云
    2022, 39(5): 51-60.
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    基于传统跳频分选方法在信号参数估计误差大的情况下性能较差,针对此问题,本文提出一种基于改进K调和均值聚类(K-Harmonic Means, KHM)的跳频信号分选方法。根据参数的直方图统计结果设定KHM算法的聚类数范围,采用聚类有效性指标搜索聚类个数的最优估计值。实验结果表明,本文所提方法可以以增加较少的计算量为代价,显著提高信号的正确分选概率。
  • 民用航空与安全工程
  • 民用航空与安全工程
    王晨曦 黄辰
    2022, 39(5): 61-69.
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    针对机场的停机位优化分配问题,以“最大化航班靠桥率”以及“最小化飞机平均油耗”为优化目标,提出了一种基于自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,AGA)的机场停机位优化分配方法。在基于AGA算法的多目标停机位优化分配方法中,首先建立考虑约束条件的动态线性标定适应度函数模型,然后在此基础上,采用自适应遗传算法进行机场停机位的优化分配。最后利用Matlab对航班实际数据进行仿真,得到机场停机位分配的甘特图。通过仿真实例验证停机位优化分配方法的有效性和合理性,与传统的遗传算法相比,AGA算法找到的最优解提高3.47%。因此,实验结果表明基于AGA算法获得的停机位分配能够有效提高机场的运行效率。
  • 民用航空与安全工程
    郑天芳 曲娜 张帅 胡从强 冮震
    2022, 39(5): 70-76.
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    在大型公共场所中,为了美观或者吸引人群,往往会在出口通道设置景观区、休息椅和展示台等障碍物。一旦发生紧急情况,这些障碍物可能会影响人员的疏散。为了能够全面认识出口通道障碍物布局对人员疏散效率的影响规律,采用控制变量法,考虑障碍物的位置和间隔距离,建立疏散场景,运用Pathfinder软件进行疏散模拟。结果表明,疏散时间随障碍物距离出口中心的距离整体上呈先上升再下降,再逐渐趋于平缓;不同位置处的两并列障碍物间的距离和不同形状的障碍物均影响疏散时间;不同位置处的两列队障碍物间的距离对疏散时间影响不大。
  • 民用航空与安全工程
    王杨 胡泊 董天文
    2022, 39(5): 77-83.
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    为了准确预测矿井密闭采空区火灾的发生发展,提高煤自燃预警的可靠性与准确性,以陕西某矿4号煤层采空区为研究对象,通过煤氧化低温实验,分析煤自然氧化过程中指标气体和温度间的关系,利用CO气体浓度的增长率Ir和相对增长率Is确定了煤自然发火的特征温度T1、T2、T3、T4、T5,并以此为预警界限构建了“六级”煤自燃分级预警体系。分别利用BP和RBF神经网络的方法,以4号煤层密闭采空区的CO、CO2气体浓度数据以及CO/CO2比值作为神经网络输入值,对矿井密闭采空区煤自燃进行动态预警研究。结果表明:BP和RBF神经网络预测CO浓度变化趋势进入黄色预警的时间与现场观测数据相比,预测误差分别为1、2天,对于小样本数据而言,BP神经网络模型表现出了较好的预警性能。
  • 管理科学与工程
  • 管理科学与工程
    李作学 马婧婧 张蒙
    2022, 39(5): 84-96.
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    基于组态视角,利用模糊集定性比较分析方法,对个体和组织情境因素对员工反馈寻求行为的驱动路径进行分析。研究发现:高支持性的组织文化和高变革型领导是产生高频反馈寻求行为的必要条件;存在4条产生员工高频反馈寻求行为的有效路径;存在2条产生非高频员工反馈寻求行为的路径,且与高频反馈寻求行为之间存在非对称性关系。研究结论揭示了员工反馈寻求行为影响因素的组态构型,刻画的路径对提升员工反馈寻求行为具有重要管理启示。 关键词:反馈寻求行为;学习目标导向;支持性的组织文化;fsQCA方法