沈阳航空航天大学学报

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航空宇航工程

应变片敏感栅参数对结构振动及寿命的影响

宋瑞如艾延廷李成刚王崇武张岩松

2021, 38(1): 1-7.

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为了探究电阻应变片参数改变对其结构振动及寿命的影响规律，通过有限元数值模拟方法，研究栅丝直径、栅丝长度、敏感栅弯数、栅丝间距与应变片动力学特性及疲劳特性的关系，采用Pareto方法对应变片参数进行寿命与振动幅度寻优。结果表明：结构谐响应振幅随栅丝长度、栅丝间距、敏感栅弯数的减小而增大，随栅丝直径的增大而增大；敏感栅结构对寿命的影响程度为：栅丝直径>栅丝间距>敏感栅弯数>栅丝长度，对谐响应振幅的影响程度为：栅丝直径>敏感栅弯数>栅丝间距>栅丝长度；使应变片振辐较小且疲劳性能较好的敏感栅结构帕累托最优解为栅丝直径0.03mm、栅丝长度8mm、敏感栅弯数5、栅间丝距0.5mm。本文研究对高温应变片结构设计具有重要参考价值。

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航空宇航工程

天基卫星智能通用弹射系统设计与控制研究

唐寅峰杨靖宇张峻渤

2021, 38(1): 8-14.

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首先，本文提出天基卫星智能通用弹射系统平台设计方案，并进行了详细设计。其次，针对系统平台设计方案，进行动力学分析，推导建立动力学方程；再次，基于空间太阳能电站协同控制实验平台，建立空间太阳能电站动力学方程、运动学方程并结合滑模控制算法，设计了倾转涵道滑模控制器，建立仿真控制系统；最后，结合双环滑模变结构控制方法设计空间太阳能电站协同控制器，仿真结果表明，采用双环滑模变结构控制方法可有效对空间太阳能电站姿态进行精准控制，可以消除弹射系统对空间太阳能电站的姿态影响。

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航空宇航工程

湿热环境下复合材料基于碳纳米纸传感器的低速冲击损伤监测

周冠男卢少微王共冬王帅李勃翰

2021, 38(1): 15-23.

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针对湿热环境下复合材料的低速冲击损伤监测，本文将碳纳米纸传感器与复合材料一体成型，对湿热处理后的复合材料进行低速冲击。在由低到高的能量冲击下，传感器的电阻变化率呈阶梯性变化，多次冲击后传感器性能依旧稳定。此外，在冲击位置以及材料裂纹扩展方向传感器的电阻变化率比其他位置的较大，传感器展现了优良的冲击损伤定位能力。结果表明,碳纳米纸传感器能够在湿热环境下检测低速冲击损伤，并可以通过传感器阵列进行低速冲击损伤定位。碳纳米纸传感器具有在特殊环境下服役的潜力。

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航空宇航工程

添加非平衡等离子体对甲烷着火性能的影响

王美琪陈雷曾文杨昆马洪安裴欢

2021, 38(1): 24-27.

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为了研究非平衡等离子体对甲烷着火延迟时间的影响，在CH4/空气混合气体的基础上分别添加不同浓度的H自由基和OH自由基，利用零维、均质、完全混合模型，对混合气体的点火过程进行数值计算。利用敏感性分析，研究了加入非平衡等离子体(H自由基和OH自由基)对CH4/空气混合气着火延迟时间的影响。研究表明：加入一定浓度的H、OH自由基会不同程度的减少着火延迟时间。随着温度的升高，自由基的影响逐渐减弱。

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航空宇航工程

基于FLUENT的某型APU排气腔体内流场、温度与气动压力数值分析

陈振中赖泽平王璐璐赵鑫张帅

2021, 38(1): 28-34.

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为分析航空辅助动力装置(APU)排气腔体（Exhaust Housing）的气体温度、流速和气动压力因素对其部件损伤造成的影响，以某型号APU排气腔体为例，利用Solid Works构建三维实体模型并利用Design Modeler进行流体模型填充和前处理，把模型共享至WORHBENCH中的FLUENT，利用SIMPLE 压力修正算法和二阶迎风差分离散格式进行流体仿真计算。研究结果表明：在排气腔体平均进口温度为886.15K,进口总压为109.8Kpa正常工作情况下，通过分析APU 中排气腔体的气体流动特性以及温度、气动压力分布状况，得出理论损伤域与典型故障件的实际损伤部位基本吻合。研究结果对排气腔体做进一步的损伤分析和可靠性计算提供了流场环境依据。

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航空宇航工程

微型航空发动机气体轴承—转子系统临界转速分析

张强

2021, 38(1): 35-39.

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近些年来微型涡轮发动机已经成为国内外航空发动机领域的研究热点。其中气体轴承及其超高速转子系统动力学问题是微型涡轮发动机的关键技术之一。为了解决微型涡轮发动机的转子结构设计及临界转速确定的基础性问题，本文开展了相关研究。首先阐述了气体轴承的工作原理，轴承承载力以及等效刚度的计算方法，其次计算了气体轴承-转子系统的临界转速和振型，最后分析了气体轴承参数对转子临界转速的影响，并得出了相关结论，对微型发动机超高速转子系统设计具有重要的指导意义和参考价值。

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航空宇航工程

智能化思想在钣金件拉深类模具设计中的应用

韩志仁

2021, 38(1): 40-46.

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钣金件拉深类模具快速设计中存在很多不确定的因素，设计人员在设计过程中不断对这些不确定因素进行处理，必然影响设计效率。本文阐述了智能化思想在钣金件拉深类模具设计中的应用，利用人工智能的思想，将设计人员处理不确定因素的思考过程变成一系列复杂的逻辑推理算法，实现在模具快速设计过程中方案细节的智能化确定。本文以半管拉深模为例，介绍了智能化的思想在模具设计中的应用。利用CATIA二次开发方法开发了半管拉深模具的快速设计模块，对凸模尺寸确定、凹模型腔确定、导向板类型选择、标准件安装位置确定、标准件自动装配等方面均应用了人工智能思想。手动输入半管零件参数，程序自动进行设计、装配，大大地提高了同一类型模具的设计速度。验证了智能化思想在拉深类模具快速设计中应用的可行性。

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信息科学与工程

机载三轴云台的ESO_LQR复合控制方法研究

林峰马翰廷卢艳军

2021, 38(1): 47-53.

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针对机载三轴云台在工作时受多种复杂干扰影响，传统的线性二次型调节器(LQR)可能无法快速隔离扰动从而导致系统鲁棒性变差出现的问题，提出扩张状态观测器(ESO)_LQR复合控制策略，通过ESO观测实时估计扰动并进行补偿提高LQR姿态角控制器的鲁棒性，提高了机载三轴云台系统的控制品质。通过仿真验证了该方法可以有效地克服无人机机动及云台内部控制器耦合带来的力矩干扰，有效地提高了系统的控制质量。

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信息科学与工程

天地往返运输系统可重复使用贮箱健康监测技术研究

马云龙黄兵郗琦李皓伟

2021, 38(1): 54-62.

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天地往返运输系统中贮箱设计的核心问题是其可重复使用性。本文针对可重复使用贮箱在飞行过程中的温度分布、应力分布、损伤演化及外部撞击等，论述了可重复使用贮箱失效模式与健康监测策略，和集成化健康监测和诊断技术及其相应体系构架，实现贮箱的状态监测、损伤监测和外部撞击监视，为贮箱的安全、正常工作提供保障。

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信息科学与工程

热电联产中电锅炉调峰问题的研究

杨世豪孙小平吴昊天田丰

2021, 38(1): 63-69.

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摘要：为充分利用风能进行发电、减少化石燃料的燃烧量，需要解决将风电并入电网带来的弃风问题。本文采用在二级热网设置调峰电锅炉的方法来消纳过剩的风电，通过合理分配各机组的出力来降低整个电力系统的运行成本，建立了热电联产电力系统优化调度模型，以机组的煤耗量作为目标函数。考虑到风电的消纳问题，设置了反映煤耗量和弃风量的适应度函数。采用改进的遗传算法对模型进行求解，设计了智能交叉、变异算子保证算法的搜索能力和收敛性。通过算例验证了模型的合理性，并通过不同的容量比的煤耗特性验证了电锅炉调峰的灵活性。本文设计的算法可为各机组制定较为经济的负荷分配策略。关键词：电锅炉调峰；风电消纳；热电联产；遗传算法；机组负荷分配

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民用航空与安全工程

中国民航飞行事故征候时间序列分析及预测

何玥霓崔璨关凯祥

2021, 38(1): 70-77.

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飞行安全是民航交通运输关注的重点方向。本文筛选2008年至2018年飞行事故征候万时率的时间序列，以此分析中国民用航空安全的变化规律。利用X-12季节调整乘法模型，详细分析该时间序列分解后的季节分量、趋势分量和随机分量，并利用ARIMA模型预测飞行事故征候趋势分量的万时率。主要研究结果如下：在2008-2018年期间，季节性和趋势性是飞行月度事故征候万时率最显著的两点特征。一年中的季节性波动会影响飞行事故数据：受季节影响最大的是9月和5月，受季节影响最小的是12月和1月。另外，事故征候数据显示，我国飞行事故征候万时率在2008年至2013年呈上升趋势，在2014年至2018年呈稳定趋势。运用2019年事故征候数据对ARIMA模型预测的结果进行验证，证明预测模型的可靠性。最终，用该模型预测2020年7-12月份的飞行事故征候万时率。

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管理科学与工程

知识图谱视角下低空空域研究的前沿热点与演进的计量分析

李作学张传旺荆浩黄涛

2021, 38(1): 78-85.

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为了准确把握当前低空空域研究的热点方向和发展态势，借用信息可视化技术，绘制国内外低空空域研究的知识图谱，直观形象地揭示该领域研究的前沿热点和演进历程。计量结果显示：当前国内外低空空域研究的热度在持续走高，中国的研究呈现上升趋势。国际低空空域研究热点主要集中在UTM（联合技术手册）、radar（雷达）、aeroecology（航空生态学）、bird migration（鸟类迁徙）、air traffic control（空中交通管制）等方面；国内低空空域研究热点主要集中在通用航空、低空空域管理、低空开放、空域管理等方面。国际上的主题热点研究演进由具体研究转向低空空域系统研究，而国内主题热点研究演进由宏观上通航产业发展转向低空空域的管理、航空器、飞行服务站、雷达、飞行安全、通航机场等微观问题研究，低空开放是中国低空空域研究的核心关键问题。

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管理科学与工程

参与精准扶贫促进了企业创新投入吗

邵文武王若男

2021, 38(1): 86-96.

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基于信号传递理论、资源依赖理论与利益相关者理论，选取我国A股非金融类上市公司数据，运用倾向得分匹配与双重差分方法，实证研究了企业参与精准扶贫对创新投入的影响。研究发现，参与精准扶贫显著促进了企业研发资金与研发人员投入，这一结论经稳健性检验后依然成立。异质性研究表明，相对于民营企业、中小规模企业与低绩效企业，参与精准扶贫对国有企业、大规模企业与高绩效企业创新投入的促进作用更显著。

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