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航空发动机整机动力学研究进展与展望
航空发动机整机动力学 双转子系统 转子-滚动轴承系统 转子叶片振动 机匣 机动飞行 转子-机匣碰摩 转子裂纹
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2012/3/7
对近年来航空发动机整机动力学的研究现状、进展进行了综述，包括双转子系统固有特性计算、转子-滚动轴承系统动力学、转子叶片振动、发动机机匣动力学、机动飞行转子系统动力学、航空发动机转子碰摩动力学、航空发动机转子裂纹以及整机动力学等。最后对航空发动机整机动力学今后工作研究的方向进行了展望。
翼型抖振边界是仅次于升阻比的一项重要气动指标。采用定常雷诺平均Navier-Stokes方程,以升力线斜率平缓及激波位置振荡作为基本判据确定了RAE2822翼型在指定跨声速来流条件下的抖振边界。通过大量计算流体力学(CFD)验证,针对RAE2822翼型设计了一种特定外形的激波控制鼓包并确定了其具体安装位置。该激波控制鼓包在抖振迎角附近可以显著降低激波强度、稳定激波位置并推迟抖振现象发生,最终达到扩...
正确制定无人机(UAV)自主控制等级,有利于了解中国无人机所处的自主控制水平,也有利于为中国无人机自主控制技术的发展提供正确的指导方向。鉴于无人机自主控制等级应该是由无人机代替有人驾驶飞机所能完成的驾驶员的智能行为等级这一认识,从人类智能活动的机理分析,给出了人类的智能控制行为等级。然后,在深入分析美国无人机自主控制等级划分的基础上,取消了不能归为智能活动的分布式控制等级(原等级划分的第8级),更...
通过求解三维定常雷诺时均方程,采用剪切应力输运(SST)湍流模型,在亚声速范围内,分别对融合体前体-三角翼组合体和旋成体前体-三角翼组合体流场中翼涡破裂现象进行了数值模拟。模拟结果显示:与旋成体前体相比,在中、大迎角时,融合体前体的分离涡,涡量集中、强度高,进入机翼上方流场后,能够与翼涡密切耦合,彻底地改变翼涡强度的分布状态,显著地延迟翼涡破裂。在此基础上,对融合体前体延迟翼涡破裂的机理进行了深入...
为了研究翼型扰流流动控制,设计了一种三角形涡流发生器(VG)和两种Gurney襟翼,通过Gurney襟翼与VG组合布局的方式进行风洞试验,对比了干净翼、干净翼加Gurney襟翼、干净翼加VG及干净翼加Gurney襟翼和VG这4种状态下的试验结果。试验结果表明:安装Gurney襟翼对翼型线性段升力在同一迎角下有明显提高,同时伴随一定的阻力增加;安装VG后翼型失速段特性得到极大改善,阻力大幅下降;安装...
为提高射流伺服阀的性能,提出了一种超磁致伸缩执行器驱动的直动式射流伺服阀。采用磁场有限元分析的方法,建立了超磁致伸缩执行器输出电流与输出位移的关系,分析了线圈结构对其输出位移的影响,并给出了所设计执行器的实验曲线。结合所设计的射流伺服阀的特点,以能量传递效率最大为优化目标,建立了射流结构与射流效率的关系方程,求出了所设计射流伺服阀的最佳射流结构参数,并利用流场分析软件分析了其静态特性,其零位无因次...
将抛物化稳定性方程(PSE)方法应用到可压缩单股剪切混合流的稳定性研究中。采用并发展了适用于自由剪切流的高精度数值方法,包括六阶紧致格式、坐标变换以及渐近边界条件等,对PSE进行有效求解。通过求解相似边界层方程得到更准确的剪切层内基本流;求解线性稳定性理论(LST)控制方程得到扰动的初始条件,并通过流向空间推进方法对扰动的空间不稳定性进行求解。计算并分析了在不同马赫数和温度比情况下,不同频率、波数...
舰载机弹射起飞过程中,由于牵制载荷突卸而产生的前起落架沿航向的快速振动会给机体结构和设备都带来严重的疲劳问题,为研究该振动现象并提出解决方案,建立了舰载机弹射起飞动力学模型,分析计算了前起落架的受载情况,并详细论述其动力学成因,推导了消除前起落架振动现象的充分必要条件。研究结果表明:牵制载荷沿下扭力臂轴向的载荷分量所造成的缓冲器活塞杆的向后弯曲是导致牵制载荷突卸后前起落架振动的主要原因;牵制载荷突...
为了研究激光辅助成形样件的疲劳性能及喷丸处理的作用规律,以2024铝合金板材为对象,对原始、激光辅助成形以及激光辅助成形后再喷丸等样件的微观组织、显微硬度、残余应力和拉-拉疲劳性能进行了对比分析研究。结果表明:激光辅助成形后,样件的组织和微结构未发现明显变化,但其硬度和残余拉应力水平有所下降;喷丸处理的激光辅助成形样件表层组织改变、显微硬度提高、其拉-拉疲劳寿命显著提高,不仅高于激光辅助成形样件,...
复合固体推进剂拉伸/压缩性能对比研究（英）
复合固体推进剂 拉伸/压缩性能 对比研究
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2014/4/22
为了获得药柱受压状态的模量参数，开展了推进剂压缩性能的探索测试。参照拉伸标准试件，进行了压缩试件尺寸的设计与调试，通过不同高度试件的测试结果及破坏形貌分析，确定了试件尺寸。在此基础上进行了不同应变下的推进剂拉／压对比测试。相同应变率下，压缩模量较拉伸模量高，压缩模量随压缩速度的变化规律与拉伸模量一致，随着速度的提高，模量随之提高。
针对航空发电机剩余使用寿命难以准确预测的问题,提出一种基于遗传算法(GA)优化的自回归与移动平均(ARMA)模型。运用航空发电机寿命专用试验平台,对某型航空发电机寿命进行长期试验,获取该航空发电机寿命相关数据。深入分析寿命试验数据,并对其建立ARMA模型。在此基础上,采用遗传算法对ARMA模型的阶数进行优化,分别采用ARMA模型与经遗传算法优化后的ARMA模型对航空发电机的使用寿命进行预测研究。结...
传感器自身的位置误差对辐射源的无源定位精度可能有较大影响,详细分析并推导了在存在传感器位置误差条件下,仅使用到达频率差(FDOA)参数对辐射源定位时,定位精度的克拉美罗下限(CRLB)和均方误差(MSE)。在传感器位置误差条件下,提出仅用FDOA来同时估计辐射源和传感器位置的泰勒级数方法,并证明该定位方法理论上的MSE和CRLB一致。实验中在给定较好初始解的情况下,泰勒级数方法的估计精度基本上达到...
为加快Terminal滑模收敛速度,并避免控制器奇异,首先分析了Terminal滑模产生奇异的原因,基于李代数给出Terminal滑模控制器非奇异判据。然后,设计了两种新型非奇异快速Terminal滑模,其收敛速度在任意点均快于现有标准快速Terminal滑模;给出了收敛时间公式。将新型快速Terminal滑模与动态滑模相结合,避免了控制器抖振,设计了近空间飞行器快、慢回路控制器。采用改进的非线性...
为实现对液压泵特征参数的在线预测,提出一种贯序正则极端学习机(SRELM),并研究了基于SRELM的预测方法。SRELM根据结构风险最小化原理实现网络训练,其网络权值可随新样本的逐次加入而递推求解,具有泛化能力强与训练速度快的优点,因此适于特征参数的在线预测。基于SRELM的预测方法利用特征参数训练SRELM模型,以逐次增加新数据的方式对SRELM模型进行在线训练,并利用训练后的SRELM模型对未...