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面向CO浓度与高温危害的民机火灾数值模拟研究
1
作者 张中波 陈亭西 肖鹏 《安全与环境学报》 北大核心 2026年第1期209-220,共12页
建立了180座窄体客机客舱全尺寸模型,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法分析了不同空调送风量下,客舱扩大型火灾产生的CO和温度分布规律。基于FED失能模型和高温失能模型,分析了不同位置乘客在CO与高温双重影响... 建立了180座窄体客机客舱全尺寸模型,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法分析了不同空调送风量下,客舱扩大型火灾产生的CO和温度分布规律。基于FED失能模型和高温失能模型,分析了不同位置乘客在CO与高温双重影响下的耐受时间阈值。结果表明,增强客舱通风可使CO蔓延速度降低约50%,且CO的扩散范围显著缩小,第120 s时CO体积分数超过4500×10^(-6)的区域从25排缩小至12排。提高空调送风量可延长舱内乘客的忍耐极限时间2~50 s。值得注意的是,内流场环境使火灾对后舱的乘客影响更为明显,送风量为15 L时,客舱后部CO体积分数增长速率为客舱前部的1.96倍;随着送风量增加,前后舱室CO体积分数的非对称性加剧;在15 L送风量时,前后舱室CO体积分数增长速率差异是5 L时的2.55倍。在空调系统正常送风的情况下,大多数乘客在火灾中失能的时间仅为60~100 s。若机组成员能够及时调高空调送风量,乘客的可耐受时间可延长2~50 s。此外,客舱前部乘客的失能时间阈值比后部乘客长约30 s。 展开更多
关键词 安全工程 民机火灾 CO烟气 CFD仿真 人员失能
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基于边界积分法的机翼绕流动态分离特性分析
2
作者 程相茹 郑春浩 《机械工程师》 2026年第1期112-117,共6页
为快速高效预测层流湍流跃迁点并模拟机翼绕流分离特性,支撑螺旋桨设计评估,文中基于边界积分法和Kutta-Joukowski(K-J)定理,建立了机翼剖面绕流及其边界层动态分离特性计算方法,对两个雷诺数下的亚临界攻角范围内NACA0018翼型升力和阻... 为快速高效预测层流湍流跃迁点并模拟机翼绕流分离特性,支撑螺旋桨设计评估,文中基于边界积分法和Kutta-Joukowski(K-J)定理,建立了机翼剖面绕流及其边界层动态分离特性计算方法,对两个雷诺数下的亚临界攻角范围内NACA0018翼型升力和阻力系数开展计算,并利用CFD计算包中RANS方法对两者剖面系数、脉冲损失厚度、边界层层流紊流跃迁点和边界层分离点结果进行了对比分析,结果表明两者之间吻合度良好,验证了该方法对机翼剖面特征参数预测的准确性。 展开更多
关键词 机翼剖面 边界积分 动态分离 层流紊流跃迁点 脉冲损失厚度
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不同材料和铺层角度对机翼颤振的影响分析
3
作者 肖艳平 朱以浩 王亮 《中国民航飞行学院学报》 2026年第1期22-27,共6页
为应对现代航空器轻量化与高性能需求,复合材料因其优异的比强度与可设计性被广泛应用于机翼结构,本文基于有限元分析平台Patran/Nastran,探索复合材料参数以及铺层参数对颤振边界的影响规律。通过Patran建立了复合材料机翼有限元模型,... 为应对现代航空器轻量化与高性能需求,复合材料因其优异的比强度与可设计性被广泛应用于机翼结构,本文基于有限元分析平台Patran/Nastran,探索复合材料参数以及铺层参数对颤振边界的影响规律。通过Patran建立了复合材料机翼有限元模型,借助Nastran进行模态分析与频域气动弹性耦合计算,提取模态频率、阻尼特性及颤振临界速度。研究发现,复合材料的弹性模量提高会增强结构刚度,从而提高颤振临界速度;高0°铺层在三种铺层角度中弯曲刚度最大,使得颤振临界速度最大;对称铺层较非对称铺层颤振临界速度更大;在0.4~0.8 Ma下,几种材料机翼的颤振临界速度均呈先减小后增大的趋势,T300/环氧树脂复合材料机翼表现最佳。 展开更多
关键词 复合材料 铺层参数 模态频率 颤振边界
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基于等几何的板壳结构几何非线性拓扑优化
4
作者 吴涛 王禹 +2 位作者 张正阳 郝鹏 王博 《应用力学学报》 北大核心 2026年第1期110-122,共13页
面向板壳结构的补强设计,提出了一种基于等几何分析的几何非线性拓扑优化方法。板壳结构的几何通过NURBS曲面表示,构建了基于退化实体壳单元纵向积分规则的分层模型(蒙皮和补强设计域)。补强设计域采用三场SIMP节点密度插值模型开展拓... 面向板壳结构的补强设计,提出了一种基于等几何分析的几何非线性拓扑优化方法。板壳结构的几何通过NURBS曲面表示,构建了基于退化实体壳单元纵向积分规则的分层模型(蒙皮和补强设计域)。补强设计域采用三场SIMP节点密度插值模型开展拓扑优化寻找最优构型,拓扑优化过程考虑板壳结构的几何非线性,建立了考虑大转动的样条退化壳单元格式并推导了全解析灵敏度。基于壳单元的分层模型相比于传统的实体单元模型大幅降低了模型规模,等几何分析实现了板壳结构拓扑优化与CAD系统的无缝集成。数值算例表明该方法能够在考虑几何非线性影响下获得板壳结构清晰的补强区域。同时,本研究讨论了小变形拓扑优化与几何非线性拓扑优化的差异,验证了板壳结构拓扑优化考虑几何非线性的必要性。 展开更多
关键词 等几何分析 几何非线性 拓扑优化 板壳结构
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离散组装力学超结构的晶格融合设计及性能调控研究
5
作者 郭祥宇 朱楠 +4 位作者 徐元铭 王昕 李振 李秉洋 王鹏飞 《航空制造技术》 北大核心 2026年第1期87-97,共11页
力学超结构凭借其优异的力学性能,在航空航天等领域应用前景广阔。然而,当前力学超结构的制备普遍依赖于增材制造技术,导致其性能固化、调控手段受限。为解决这些问题,本文提出一种基于L形组件的可编程离散组装方法。该组件具备几何兼... 力学超结构凭借其优异的力学性能,在航空航天等领域应用前景广阔。然而,当前力学超结构的制备普遍依赖于增材制造技术,导致其性能固化、调控手段受限。为解决这些问题,本文提出一种基于L形组件的可编程离散组装方法。该组件具备几何兼容特性,通过改变空间排布,可实现Octet、FCC、Cuboctahedra 3类典型晶格的通用组装与拓扑互换,突破传统组装方法构型单一的限制。制备上采用3D打印与机械连接相结合的混合工艺,实现了无支撑打印,同时兼顾高制备效率与低成本效益。本研究通过有限元仿真系统探究了3类离散组装超结构的力学特性,明确了晶格拓扑与刚度、强度及能量吸收性能的内在关联;进一步提出软-硬层混杂与局部硬化两种性能调控策略,并深入分析了不同杂化布局对力学特性的影响。本研究为超结构力学性能调控提供了新路径,有望为航空航天等领域大尺度结构的性能定制与轻量化设计提供新思路。 展开更多
关键词 力学超结构 离散组装 增材制造 胞元混杂 性能调控
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宽域乘波翼身融合布局设计与优化研究
6
作者 郭帅旗 刘文 +3 位作者 刘洋 聂晗 王发民 张陈安 《力学学报》 北大核心 2026年第1期221-243,共23页
宽域高超声速飞行器是当前世界航空航天强国抢占制高点的重点方向.宽域乘波翼身融合布局能够同时具备较好的高超声速乘波特性和低速机翼环量/涡升力特性,可以有效缓解高低速气动设计的矛盾.针对宽域乘波翼身融合布局的设计与优化问题,... 宽域高超声速飞行器是当前世界航空航天强国抢占制高点的重点方向.宽域乘波翼身融合布局能够同时具备较好的高超声速乘波特性和低速机翼环量/涡升力特性,可以有效缓解高低速气动设计的矛盾.针对宽域乘波翼身融合布局的设计与优化问题,提出了一种基于乘波体流线追踪和类别形状函数(CST)方法的全参数化几何表征方法,并构建了一种适用于亚声速、超声速和高超声速的宽域气动力模型,可以高效可靠评估该类布局的宽域气动特性.通过遗传算法优化框架,开展了面向不同约束和目标的宽域乘波翼身融合布局优化研究,包括高超声速单点优化、超-高超声速多点加权优化及亚声速升力约束下的宽域多点优化.优化结果表明,通过增加乘波前体长度占比,可以提升乘波前体的设计点升阻比,进而有效提升高超声速最优布局的升阻比,但超声速最大升阻比会显著降低;超-高超声速多点优化的加权权重分配直接影响最优布局特征,高超声速升阻比权重系数越小,机翼占比越大而乘波前体占比越小,相比高超声速最优布局,超声速最优布局的高超声速升阻比降低12.30%,但超声速升阻比提高34.40%;引入亚声速大攻角升力约束后,优化布局在亚声速升力提高24.60%的同时,高超声速设计升阻比提升2.76%,而超声速设计升阻比降低8.39%. 展开更多
关键词 宽域气动布局 乘波体 几何参数化 气动力模型 涡升力
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动态调控电磁吸收材料研究进展
7
作者 李泽钦 宋梓诚 +3 位作者 张锐聪 王天宇 张智博 朱嘉琦 《航空制造技术》 北大核心 2026年第1期98-116,共19页
传统电磁吸收材料的电磁性能固定,难以适应环境电磁背景随时间和空间的动态变化。随着合成孔径雷达(SAR)等高分辨雷达成像系统的发展,目标与环境之间的电磁反射差异可被精确识别,显著提高了目标暴露的风险。为实现成像条件下伪装,亟须... 传统电磁吸收材料的电磁性能固定,难以适应环境电磁背景随时间和空间的动态变化。随着合成孔径雷达(SAR)等高分辨雷达成像系统的发展,目标与环境之间的电磁反射差异可被精确识别,显著提高了目标暴露的风险。为实现成像条件下伪装,亟须发展在微波段具备动态调控能力的电磁吸收材料,通过调控其电磁响应特性与环境保持一致,从而降低可探测性。随着新型材料与器件体系和形变调控机制的发展,使得宽频带、大调制深度的电磁吸收调控逐渐成为可能。本文综述了石墨烯、二极管、流体等代表性材料体系以及机械形变调控方案在电磁吸收调控方面的研究进展,分析了各类技术电磁调控机理,并对拓展电磁调控带宽、扩大电磁调控幅度的设计策略进行了总结。最后对动态调控电磁吸收材料未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 动态调控 电磁吸收 石墨烯超材料 二极管超材料 水基超材料 机械结构超材料 SAR成像
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展向流动分量对地面效应条件下组合翼气动特性的影响初探
8
作者 张思博 陈红勋 代钦 《工程力学》 北大核心 2026年第2期270-278,共9页
以地面效应条件下组合翼(compound wing)气动特性的风洞实验和翼尖涡PIV速度场的拖曳水槽实验结果为依据,总结了组合翼与平直翼升力和阻力差异的基本规律,并在分析翼尖涡流场演化特征的基础上,着重从展向机翼流动的观点初步探讨了气动... 以地面效应条件下组合翼(compound wing)气动特性的风洞实验和翼尖涡PIV速度场的拖曳水槽实验结果为依据,总结了组合翼与平直翼升力和阻力差异的基本规律,并在分析翼尖涡流场演化特征的基础上,着重从展向机翼流动的观点初步探讨了气动力变化的机理。实验所采用的组合翼由中段平直翼和两侧外段带下反角的矩形翼组成。通常在自由空间中飞行时,下反角使机翼的横侧稳定性降低,滚转敏捷性提高,对机翼的气动性能影响并不大,但该实验结果表明:在地面效应条件下,下反角使机翼的升力和阻力均发生改变。越靠近地面,下反角大的组合翼升力增加的效果越明显,而PIV速度场测量的结果显示,组合翼的下反角结构能够抑制翼尖涡的生成和发展,有利于减小机翼的诱导阻力。此外,在特定工况下还发现翼尖涡流场中伴随有二次涡生成,诱导并耗散翼尖涡强度,从而削弱下洗运动,可进一步降低机翼的诱导阻力。 展开更多
关键词 机翼地面效应 组合翼 下反角 气动力 翼尖涡
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有控自旋卷弧翼弹箭角运动的非线性吸引域
9
作者 周文涛 常思江 +1 位作者 展鹏遥 崔慧振 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第1期338-351,共14页
针对有控自旋卷弧翼弹箭在鸭舵控制力与非线性气动力作用下的稳定性问题,开展非线性角运动特性研究。根据该类弹箭的弹道和结构特点,建立七自由度刚体运动模型,据此推导状态空间形式的非线性角运动方程;选取弹道特征点,利用数值仿真和... 针对有控自旋卷弧翼弹箭在鸭舵控制力与非线性气动力作用下的稳定性问题,开展非线性角运动特性研究。根据该类弹箭的弹道和结构特点,建立七自由度刚体运动模型,据此推导状态空间形式的非线性角运动方程;选取弹道特征点,利用数值仿真和多项式拟合方法得到对应的非线性气动力系数,采用基于平方和规划的吸引域估计方法,定量分析鸭舵控制和非线性气动力系数对该类弹箭稳定域的影响。理论分析及仿真结果表明:鸭舵控制力大小对弹箭角运动的稳定吸引域影响较大,对于给定算例,当舵偏角为20°时,与无控状态相比,吸引域边界减小约16.9%,而控制力方位对其影响却很小;升力系数导数、静力矩系数导数和前、后体马格努斯力矩系数导数的非线性项是影响该类弹箭角运动稳定吸引域的主要因素,且后体非线性马格努斯力矩对吸引域的影响明显大于前体。 展开更多
关键词 自旋卷弧翼 弹箭 角运动 平方和规划 非线性气动力 吸引域
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7050耳片孔冷挤压强化残余应力及疲劳寿命仿真研究
10
作者 郑泽庭 黎向锋 +3 位作者 易志东 唐伟 李文生 刘烨欣 《机械强度》 北大核心 2026年第1期33-41,共9页
【目的】基于冷挤压强化质量的优劣与工艺参数的选取密切相关这一事实,探究不同工艺参数对7050耳片孔经冷挤压强化后的残余应力及疲劳寿命的影响。【方法】首先,利用有限元法探究带PH13-8Mo压合衬套的7050-T7451铝合金耳片孔经冷挤压强... 【目的】基于冷挤压强化质量的优劣与工艺参数的选取密切相关这一事实,探究不同工艺参数对7050耳片孔经冷挤压强化后的残余应力及疲劳寿命的影响。【方法】首先,利用有限元法探究带PH13-8Mo压合衬套的7050-T7451铝合金耳片孔经冷挤压强化后的残余应力的分布和变化,利用能量法和拉拔力测试证明了建立的有限元模型的有效性。然后,基于有限元疲劳分析软件FE-Safe探究不同工艺参数对耳片孔疲劳寿命的影响规律。最后,通过疲劳试验验证仿真模型和结果的可靠性。【结果】结果表明,芯棒过渡圆弧半径过大或过小均不利于提高耳片孔的疲劳寿命,当芯棒过渡圆弧半径为2 mm左右时,耳片孔的疲劳寿命最长;随着衬套铰孔量的增加,耳片孔的疲劳寿命先变长后变短,当铰孔量为0.8 mm左右时,耳片孔的疲劳寿命最长;孔与衬套的安装间隙越大,耳片孔的疲劳寿命越短。 展开更多
关键词 冷挤压强化 有限元仿真 FE-Safe 残余应力 疲劳寿命
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基于不匹配结点对接子结构法的超声速颤振预测
11
作者 刘晨宇 谢长川 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第1期223-231,共9页
准确预测超声速飞行器颤振速度边界是超声速飞行器气动弹性研究的重点和难点之一。针对超声速飞行器模型自由度数高且颤振模态耦合形式复杂的问题,提出一种基于不匹配结点对接子结构法的结构降阶建模方法,结合非定常活塞理论和流-固耦... 准确预测超声速飞行器颤振速度边界是超声速飞行器气动弹性研究的重点和难点之一。针对超声速飞行器模型自由度数高且颤振模态耦合形式复杂的问题,提出一种基于不匹配结点对接子结构法的结构降阶建模方法,结合非定常活塞理论和流-固耦合形态插值理论实现气动弹性颤振建模,采用传统模态法、传统子结构法和不匹配结点对接子结构法对某后掠翼模型和壁板模型进行超声速颤振特性分析。结果表明:与商业软件相比,采用本文子结构法建立的降阶模型的主要低阶模态频率相对误差不大于1.1%,颤振速度相对误差不大于1.3%。与传统模态法相比,本文子结构法需要的模态阶数更少。因此,所提方法可高效准确地预测典型超声速飞行器的颤振特性。 展开更多
关键词 子结构 颤振 气动弹性 活塞理论 插值
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不同焊接工艺TC2加筋壁板压缩破坏模式研究
12
作者 秦泽鹏 马玉娥 +2 位作者 高睿鑫 徐瑞阳 郑涵天 《机械强度》 北大核心 2026年第1期20-32,共13页
【目的】针对TC2钛合金加筋壁板,探究铆接、点焊、氩弧焊及激光焊4种不同连接工艺对其压缩屈曲行为及破坏模式的影响。【方法】首先,设计并制备了4种工艺的整体壁板试验件,通过单轴压缩试验获取屈曲载荷、破坏载荷及失效模式;然后,基于... 【目的】针对TC2钛合金加筋壁板,探究铆接、点焊、氩弧焊及激光焊4种不同连接工艺对其压缩屈曲行为及破坏模式的影响。【方法】首先,设计并制备了4种工艺的整体壁板试验件,通过单轴压缩试验获取屈曲载荷、破坏载荷及失效模式;然后,基于轴压屈曲理论进行初步估算,并利用有限元软件构建实体单元模型进行屈曲及后屈曲行为仿真,对比分析试验与计算结果。【结果】试验结果表明,焊接类壁板(氩弧焊、激光焊)的屈曲与破坏载荷显著高于铆接与点焊壁板,但后者的承载效率(破坏/屈曲载荷比)更高。铆接与点焊壁板发生整体屈曲失效,源于蒙皮与筋条的协调变形;焊接类壁板发生局部屈曲失效,表现为蒙皮凸起与筋条扭转。数值模拟结果与试验数据吻合良好,误差均在10%以内,有效捕获了结构变形细节。 展开更多
关键词 焊接工艺 加筋整体壁板 压缩试验 屈曲分析 破坏模式
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动态失速及其实验方法与测量技术研究进展 被引量：1
13
作者 孟宣市 鞠恩博 俞熠 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第7期1-27,I0001,共28页
动态失速是一种复杂的非定常、非线性气动现象,广泛存在于直升机、风力机、航空压气机等旋转机械设备运行及飞机大迎角机动、编队飞行过程中。该现象涉及流动分离、剪切层失稳、动态失速涡的生成与演化等问题,并伴随显著的气动力迟滞效... 动态失速是一种复杂的非定常、非线性气动现象,广泛存在于直升机、风力机、航空压气机等旋转机械设备运行及飞机大迎角机动、编队飞行过程中。该现象涉及流动分离、剪切层失稳、动态失速涡的生成与演化等问题,并伴随显著的气动力迟滞效应和动态载荷变化,极易导致飞行器升力骤降、阻力急剧增加及颤振等问题。由于非定常转捩预测、大迎角分离以及动态失速可靠模拟等前沿空气动力学问题尚未解决,风洞实验成为揭示动态失速特性及流动机制的核心手段。本文系统综述了动态失速的基本特性与风洞实验方法,重点探讨了压力测量、转捩检测、空间流场精细结构显示与测量技术的研究进展。研究表明,高精度、高分辨率的实验测量技术对于捕捉动态失速过程中的流动特性至关重要,而误差修正技术显著提升了实验结果的可靠性。此外,未来研究需进一步加强多物理场耦合测量技术的开发,并结合智能化风洞实验与机器学习方法,全面解析动态失速的流动机制,为航空航天与风能等领域提供高效的设计优化和流动控制策略。 展开更多
关键词 动态失速 大迎角空气动力学 编队飞行 转捩检测 风洞实验
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基于残差神经网络的飞机力学响应预测方法 被引量：1
14
作者 张音旋 张起 +1 位作者 许镇勇 孟琳书 《航空学报》 北大核心 2025年第19期178-188,共11页
飞机机体结构数字孪生技术通过高逼真度、动态更新的数字模型反映飞机机体全寿命周期力学响应及综合性能。为了提高结构响应预测精度,数字孪生模型通常采用多层级、精细化仿真技术,同时也带来了模型计算量和成本大幅增加的问题,难以满... 飞机机体结构数字孪生技术通过高逼真度、动态更新的数字模型反映飞机机体全寿命周期力学响应及综合性能。为了提高结构响应预测精度,数字孪生模型通常采用多层级、精细化仿真技术,同时也带来了模型计算量和成本大幅增加的问题,难以满足飞行中对飞机结构强度性能实时预测的需求。基于人工智能的结构强度性能降阶预测是解决飞行中结构响应实时预测的关键技术手段,基于高阶数字孪生模型仿真结果,通过飞行参数、应变等实测数据信息推断的结构载荷,能够快速对飞机结构力学响应进行高精度预测,可以解决实际飞行中飞机结构性能预测的时效性问题,在飞机数字孪生技术领域已得到越来越多的重视。提出一种将结构云图与载荷输入进行像素化处理的方法以表现点云数据间的空间关系,并结合引入了跨层连接机制的卷积神经网络,构造一种以载荷为输入的力学响应智能预测方法。基于329种工况的机翼结构数值试验的结果表明:像素化处理方法能够在保留机体结构响应特征的同时使数据适配卷积等面向像素图的数据处理方式。采用的残差神经网络模型较传统卷积神经网络在预测损失与精度上均有提升,提出的智能预测方法较传统仿真可实现近2个数量级以上的效率提升,预测应力分布与有限元仿真应力分布间相似度较高,具备在机体结构数字孪生中的应用价值。 展开更多
关键词 数字孪生 残差神经网络 卷积神经网络 智能预测 实时预测
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民用无人机检测技术需求与检测项目解析
15
作者 刘峰 付彦志 张斌 《质量与认证》 2026年第1期70-72,共3页
近年来,无人机产业在农业植保、电力巡检和低空物流等领域深度拓展,伴随载人电动垂直起降飞行器(eVTOL)与城市空中交通(UAM)兴起,无人机成为低空经济核心载体,但其发展高度依赖系统性检测技术支撑。当前检测体系涵盖结构、部件、通信导... 近年来,无人机产业在农业植保、电力巡检和低空物流等领域深度拓展,伴随载人电动垂直起降飞行器(eVTOL)与城市空中交通(UAM)兴起,无人机成为低空经济核心载体,但其发展高度依赖系统性检测技术支撑。当前检测体系涵盖结构、部件、通信导航、飞行性能和环境适应性等十大类项目,贯穿产品全生命周期。未来,检测技术将聚焦多因素耦合环境模拟技术,基于AI与大数据的虚拟场景库及半实物仿真方法,以及低空基础设施标准建设与空管平台性能验证三大方向。智能化、精准化检测技术的突破,将释放低空空域经济潜能,推动城市立体交通变革。 展开更多
关键词 低空经济 生产力工具 无人机 检测技术
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基于摄影测量前方交会的翼伞风洞测试方法
16
作者 谷涧 张卫生 杨锋魁 《测控技术》 2026年第1期25-30,共6页
探索了柔性翼伞在风洞试验中的测试方法,采用摄影测量前方交会法同步拍摄翼面上的多个特征点,获取特征点的三维坐标,计算出翼伞在不同工况下的实际迎角。测试翼伞在不同迎角下的气动力矩参数的变化情况,分析迎角与翼伞升阻力的关系,为... 探索了柔性翼伞在风洞试验中的测试方法,采用摄影测量前方交会法同步拍摄翼面上的多个特征点,获取特征点的三维坐标,计算出翼伞在不同工况下的实际迎角。测试翼伞在不同迎角下的气动力矩参数的变化情况,分析迎角与翼伞升阻力的关系,为优化翼伞设计提供了定量依据。该测试方法解决了传统风洞测试中柔性翼伞动态变形难以精确量化的问题,为翼伞的气动性能优化与工程应用提供了关键的技术支撑。 展开更多
关键词 摄影测量 前方交会 风洞试验 柔性翼伞
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极低风速标定系统设计与调试
17
作者 周廷波 张正科 +3 位作者 田永强 郗忠祥 张国彪 高超 《航空动力学报》 北大核心 2025年第1期237-257,共21页
针对极低风速情形热线风速仪标定精度不够高,且标定易受温湿度变化污染的难点问题,设计了一座速度控制精度较高、同时能控制空气温湿度的极低风速标定装置。装置的速度范围为0.1~1.0 m/s,温度范围为常温~60℃,湿度范围为20%RH~80%RH。... 针对极低风速情形热线风速仪标定精度不够高,且标定易受温湿度变化污染的难点问题,设计了一座速度控制精度较高、同时能控制空气温湿度的极低风速标定装置。装置的速度范围为0.1~1.0 m/s,温度范围为常温~60℃,湿度范围为20%RH~80%RH。进行了布局形式论证、结构设计、部件设计;设计了运动速度控制系统、温湿度控制系统,并进行了调试。调试结果表明:速度控制最大误差和最大相对误差分别为0.000989 m/s和0.241%,达到设计指标0.003 m/s和0.4%,优于国际最优精度0.02 m/s和0.5%(风洞类)、0.001 m/s和0.82%(探头运动型);温度控制最大误差为0.9℃,达到设计指标1℃;湿度控制误差为2.9%RH,达到设计指标4%RH。将标定装置应用于某热线风速仪的标定,标定结果的拟合曲线最大误差为0.02236 m/s,满足标定精度设计指标0.03 m/s,处于国际风洞类标定装置误差范围0.018~0.03377 m/s内,接近国际探头运动型装置误差0.014 m/s;拟合曲线最大相对误差为5.214%,接近国际风洞类标定装置误差4%,接近国际探头运动型装置误差2.42%~15.04%的下限。标定装置的速度不确定度估计为0.0159 m/s,接近国际风洞类标定装置不确定度0.014~0.06 m/s下限和国际探头运动型标定装置不确定度0.012 m/s。 展开更多
关键词 极低风速 标定系统 速度控制 温度控制 湿度控制 热线标定
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等离子体燃烧调控研究进展与展望
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作者 吴云 张志波 +2 位作者 朱益飞 贾敏 李应红 《航空学报》 北大核心 2025年第5期45-83,共39页
等离子体与燃烧室结合的研究已经有100多年历史,火花放电等离子体点火技术已经十分成熟,面向先进发动机的等离子体燃烧调控研究正处于蓬勃发展的阶段。等离子体燃烧调控技术在拓展发动机点火边界与熄火边界、提升燃烧效率、抑制燃烧不... 等离子体与燃烧室结合的研究已经有100多年历史,火花放电等离子体点火技术已经十分成熟,面向先进发动机的等离子体燃烧调控研究正处于蓬勃发展的阶段。等离子体燃烧调控技术在拓展发动机点火边界与熄火边界、提升燃烧效率、抑制燃烧不稳定等方面具有重要作用;等离子体燃烧调控机理作为等离子体动力学与燃烧学的交叉前沿,具有丰富的科学内涵。从技术创新与机理探索两个层面,对等离子体燃烧调控的国内外研究进展进行了综述。技术创新层面,总结了火花、电弧、滑动弧、等离子体炬、激光、纳秒等多种等离子体燃烧调控方法的研究进展,从激励系统研发思路、燃烧调控效果等方面进行了分析;机理探索方面,梳理了加热效应、化学效应、输运效应等3类主要基本原理,归纳了典型燃料的等离子体激励反应机理,以及零维、多维、唯象3种等离子体燃烧建模仿真模型的进展。最后,对等离子体燃烧调控的未来发展进行了展望,等离子体燃烧调控技术创新与机理探索将进一步融合发展,紧跟高温升燃烧室、宽域加力燃烧室、宽域超燃燃烧室等先进燃烧室发展需求,推动新型等离子体燃烧调控技术创新与应用;等离子体燃烧调控机理探索将进一步系统深入,向等离子体激励燃烧学新兴交叉学科发展;低碳、零碳燃料等离子体燃烧调控与等离子体辅助能源转化也是新兴的研究热点。 展开更多
关键词 等离子体 燃烧调控 等离子体激励 技术创新 机理探索
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基于试验-仿真融合的振动应力PSD重构与疲劳寿命预测方法
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作者 刘继军 张立 李凯翔 《振动与冲击》 北大核心 2025年第23期40-46,151,共8页
针对结构振动试验中仅能获取应力均方根(root mean square,RMS)值而缺失功率谱密度(power spectral density,PSD)数据的问题,提出一种试验-仿真融合的振动应力PSD重构方法。该方法通过模态试验修正有限元模型,结合实测模态阻尼与RMS约... 针对结构振动试验中仅能获取应力均方根(root mean square,RMS)值而缺失功率谱密度(power spectral density,PSD)数据的问题,提出一种试验-仿真融合的振动应力PSD重构方法。该方法通过模态试验修正有限元模型,结合实测模态阻尼与RMS约束优化,实现高精度PSD重构。基于航空组合件在宽带随机振动(20~1000 Hz)下的试验验证表明:重构PSD与试验PSD在谱型(主频误差<2%、幅值误差<5%)和RMS值上均高度吻合;采用24种载荷谱模型的疲劳寿命预测最大误差为10.2%,其中18种模型误差低于3.28%。以某机载液压驱动装置为例,验证了该方法在结构优化中的实用性,显著减少实物试验迭代次数。 展开更多
关键词 振动应力PSD重构 试验-仿真融合 频域疲劳分析 结构优化设计 机载液压设备
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发射装置涂层冲击模拟实验方法研究
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作者 钱海玥 张在超 +1 位作者 胡冠杰 李翠翠 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期182-188,共7页
针对现有发射装置涂层冲击强度因温度、湿度影响实验结果精度,提出了虚拟冲击实验。基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟平台,应用弹塑性力学及仿真技术,构建发射装置涂层虚拟冲击实验平台;以马口铁基体和聚氨酯涂层为例,通过实验得到聚氨酯的真... 针对现有发射装置涂层冲击强度因温度、湿度影响实验结果精度,提出了虚拟冲击实验。基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟平台,应用弹塑性力学及仿真技术,构建发射装置涂层虚拟冲击实验平台;以马口铁基体和聚氨酯涂层为例,通过实验得到聚氨酯的真实应力-真实应变曲线,通过修正马口铁Johnson-Cook模型和状态方程,开展模拟冲击实验研究,并进行实验验证。基于Origin数据处理平台,得到冲头初速度关于落锤高度的方程。结果表明:模拟结果与实验值的误差最大值为4.84%。该方法具有较好的精度,为发射装置的涂层冲击强度评估提供了新思路。其不仅可得到试件弹塑性区间的力学特性,也可反演出试件任意工况下的力学行为。 展开更多
关键词 发射装置 涂层 虚拟实验方法 冲击强度 弹塑性力学 反演
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