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期刊信息/Journal information
航空动力学报
航空动力学报

陈懋章

月刊

1000-8055

JAP@buaa.edu.cn

010-82317410

100191

北京市海淀区学院37号

航空动力学报/Journal Journal of Aerospace PowerCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本报是中国航空学会主办，经国家科委批准的高级刊物，向国内外公开发行。主要刊登航空航天发动机的原理与设计、气动热力学，叶轮机械，燃烧学，传热传质学，结构力学，自动控制、机械传动、实验技术以及热动力工程等方面的最新科技成果。编委会由主编、副主编及编委共50余人组成，均为该领域的著名专家学者。
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    高参数贯通式袋型阻尼密封动力特性

    赵琳慧张万福周庆辉张乃丹...
    90-100页
    查看更多>>摘要：采用计算流体力学方法建立贯通式袋型阻尼密封(FPDS)三维数值计算模型,基于多频椭圆涡动轨迹的密封动力特性求解方法研究了高进口压力、转速及预旋比对FPDS动力特性的影响.结果表明:保持进口压力为7 MPa不变,随压比的增加,有效阻尼增加,穿越频率逐渐减小;压比为7时,有效阻尼随进口压力增加而急剧增大,进口压力为7 MPa时有效阻尼约为进口压力为0.69 MPa的10.26倍,系统稳定性增强显著.当转子转速为25 000 r/min时,较转速为5 000 r/min,穿越频率可增加约62.2 Hz,有效阻尼约降低28.5％,交叉刚度增长约6.94倍,高转速严重影响系统稳定,但转速增大有利于在腔室内形成旋涡,降低密封泄漏.当预旋比为0时,系统最稳定,当增加到预旋比为0.8,交叉刚度约增长4.84倍,穿越频率约增加24.9 Hz,有效阻尼下降,导致系统稳定性降低.

    贯通式袋型阻尼密封计算流体力学有效阻尼动力特性稳定性

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    基于内嵌式颗粒阻尼器的悬臂梁减振实验研究

    张扬张万福田海洋彭佼飞...
    101-109页
    查看更多>>摘要：针对悬臂梁结构振动控制问题,开展基于内嵌式颗粒阻尼(embedded particle damper,EPD)减振方法的理论与实验研究.应用有限元法分析悬臂梁振动特性,围绕梁前三阶模态频率开展振动控制实验,通过改变填充颗粒的参数(粒径、填充率)和激励力,比较悬臂梁在不同填充情况下的振幅,并使用半功率法计算阻尼比.采用离散元法分析不同情况下颗粒的流变行为,以确定阻尼器最优设计参数.结果表明:颗粒填充率为90％时EPD减振效果最佳;填充颗粒的粒径与系统所受激励有关,本文模型中,激励振幅为80μm时,梁前三阶模态频率下分别填充直径为8、6、1 mm颗粒时效果最好,减振率分别为47.5％、48.7％及71.2％,阻尼比分别提高1.7、3.1及2.1倍.

    非阻塞性颗粒阻尼器悬臂梁颗粒填充率内嵌式颗粒阻尼器振动特性

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    叶尖小翼对跨声速压气机级稳定工作裕度的影响

    钟兢军赵傲胡义吴宛洋...
    110-121页
    查看更多>>摘要：为了揭示叶尖小翼对跨声速压气机级气动性能的影响机制,利用数值方法研究了压气机级转子叶片上加装不同宽度压力面/吸力面叶尖小翼的作用效果和扩稳机制.同时,提出一种更加系统的叶尖小翼结构设计方法以优化叶尖小翼技术在压气机上的应用,使压气机级压比和绝热效率基本保持不变的前提下提升其稳定工作裕度.研究结果表明:随着压力面小翼宽度的增加,压气机级的稳定工作裕度分别增加了6.01％、9.90％、10.76％、11.43％,压力面叶尖小翼改变了转子叶顶气流偏转角,抑制了叶顶泄漏流的产生和泄漏涡破碎,提升了压气机级的流通能力,同时减弱了静子叶片吸力侧的分离损失.

    叶尖小翼跨声速压气机级叶顶泄漏稳定工作裕度扩稳机制

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    进气畸变及非轴对称端壁造型对紧凑型压气机中介机匣性能的影响

    茅晓晨赵磊高丽敏刘锬韬...
    122-132页
    查看更多>>摘要：为掌握畸变进气下非轴对称端壁造型对大径向落差长度比紧凑型压气机中介机匣气动特性的影响机制,采用数值模拟方法研究了畸变进气条件下中介机匣的流动特性,并进一步探索了轮毂非轴对称端壁造型对中介机匣内部流动结构和节流特性的影响.结果显示:进气畸变下中介机匣出口流场高总压损失与畸变主要来源于轮毂表面附面层分离产生的旋流和支板角区分离的共同作用.采用提出的基于三角函数的非轴对称端壁造型方法可有效消除轮毂表面的分离螺旋节点和支板角区分离,使中介机匣性能得到明显提升,总压损失系数降低约11.4％,且畸变进气下轮毂端壁造型对中介机匣节流特性的影响规律与均匀进气不同.

    压气机中介机匣进气畸变端壁造型节流特性

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    对转开式转子气动设计方法

    王启航周莉王占学
    133-144页
    查看更多>>摘要：提出一种基于升力线理论的对转开式转子(contra-rotating open rotor,CROR)气动设计方法.以推力为设计目标,基于拉格朗日乘子法构建气动设计控制方程组.考虑高飞行马赫数对流动特征的影响,根据激盘模型,采用一道正激波模拟转子的增压过程.完成速度场预测后,利用压气机三维造型方法完成初始设计.初始设计完成后,对翼型折转角进行修正从而满足目标推力.研究表明,整个设计过程中只需2次计算流体力学(CFD)计算与再设计便可满足目标推力,所需翼型折转角修正量为-0.486a,设计结果的推力与目标推力的相对误差为-0.32％,设计方法高效且具有高的设计精度.

    对转开式转子升力线理论涡格模型拉格朗日乘子法落后角模型

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    转速匹配效应影响下周向槽机匣处理对转压气机性能的影响

    张冉刘波茅晓晨张博涛...
    145-159页
    查看更多>>摘要：采用数值模拟方法,通过分别在对转压气机(counter-rotating compressor,CRC)前后两排转子上进行周向槽机匣处理,研究了其在不同转速匹配方案下的扩稳效果以及对转压气机最先失速级的变化规律.结果表明:当前排转子R1转速高于后排转子R2时,其最先失速级为R1,当R2转速等于或高于R1时,其最先失速级为R2.在对转压气机的最先失速级进行机匣处理可以有效改善所处理转子的叶尖附近流场,包括来流相对气流角的减小、叶尖泄漏流反向轴向动量的减小、叶尖泄漏流与主流交界面位置的后移及叶尖堵塞程度的减弱等,进而提升了其失速裕度.机匣处理一般仅能对所处理转子的流场产生较大影响,但在特殊情况下也会使非处理转子的流场发生明显改变.

    对转压气机周向槽机匣处理转速匹配效应最先失速级扩稳机理

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    存在物理约束的时变转动惯量航天器姿态控制

    殷春武甘婷徐琳
    160-168页
    查看更多>>摘要：对存在角速度和控制输入有界的快速机动航天器姿态控制问题,设计了一种自适应双环姿态跟踪控制器.将虚拟有界角速度作为运动学方程的虚拟控制输入,使姿态控制问题降阶为角速度跟踪问题;构建递归自适应算法估计时变转动惯量及其微分,并基于障碍李亚普诺夫函数和线性回归算子,设计了角速度跟踪误差有界的变增益自适应姿态控制器.结果表明:该控制策略能使抓捕非合作目标航天器的姿态呈指数收敛到期望轨迹,且收敛轨迹不受外部干扰和抓捕瞬间的强干扰影响;在整个控制过程中,航天器的角速度小于0.4 rad/s,控制力矩小于10N·m,满足了航天器对角速度和控制输入有界的物理限制.

    姿态控制双环控制障碍李亚普诺夫函数角速度在轨捕获

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    基于AMESim/Simulink的补燃循环火箭发动机与调节阀特性仿真

    李辉郭迎清徐柯杰闫星辉...
    169-176页
    查看更多>>摘要：在AMESim软件环境下重新建立了某型补燃循环液体火箭发动机的调节阀部件动态模型,在Simulink软件环境下建立了机电作动系统的动态模型,将两者与修改后的火箭发动机模型进行变推力过程联合仿真,并在仿真中注入输送管路压力扰动.仿真结果表明:机电作动系统与调节阀模型能够反映发动机变推力过程中各部件内部的参数变化;联合仿真保持了原发动机模型的稳态精度,各主要参数误差均在1‰量级;调节阀的活塞自反馈机构能够抑制输送管路中低频压力波动对发动机推力的影响.

    液体火箭发动机调节阀电动执行机构AMESim软件Simulink软件联合仿真

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    滑阀副径向卡紧力分布模型与参数灵敏度分析

    陈志闯葛声宏张卓磊朱玉川...
    177-186页
    查看更多>>摘要：为寻求提高批量电液伺服阀分辨率一致性的制造工艺方法,针对滑阀副径向尺寸公差范围内参数摄动作用下卡紧力大小的不确定性,建立了径向卡紧力数学模型,获得了径向尺寸参数摄动下的滑阀副径向卡紧力分布特性.建立了工艺参数与径向卡紧力分布特征参数之间映射关系的响应面代理模型,并据此开展了滑阀副径向卡紧力分布特征参数对工艺参数的全局灵敏度分析.结果表明:径向卡紧力服从Weibull分布,改变阀芯圆柱度相比改变径向间隙对滑阀副径向卡紧力影响较小.相比减小径向间隙变动范围,降低径向间隙下限值对提高径向卡紧力一致性更加有效.而相比降低径向间隙下限值,减小径向间隙变动范围对从整体上减小径向卡紧力更为显著.

    滑阀副径向卡紧力分布模型工艺参数灵敏度分析

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    基于TSFFCNN-PSO-SVM的飞机起落架液压系统故障诊断

    冯东洋姜春英鲁墨武叶长龙...
    187-199页
    查看更多>>摘要：针对飞机起落架液压系统故障诊断精度低,深层故障特征提取困难的问题,提出了一种基于双路特征融合卷积神经网络(TSFFCNN)与粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)结合的起落架液压系统故障诊断模型.该诊断模型以起落架多节点压力信号作为输入,采用一维卷积神经网络(1DCNN)与二维卷积神经网络(2DCNN)并行多通道网络结构自适应提取深层特征信息,并在融合层将深层特征信息融合,通过优化后的SVM分类器对融合特征进行故障分类.为验证所提诊断模型的故障分类效果,基于AMESim搭建了典型飞机起落架液压系统仿真模型,构建了几种典型故障类型数据集.基于仿真数据的诊断结果表明,所提故障诊断算法精度能达到99.37％,能够有效实现起落架液压系统故障诊断;与其他智能算法对比,基于TSFFCNN-PSO-SVM故障诊断模型具有更好的平稳性与可靠性,诊断精度更高.

    飞机起落架液压系统特征融合故障诊断双路特征融合卷积神经网络(TSFFCNN)粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)

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