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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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    基于三维空间矢量应力场强法的SiCp/Al复合材料缺口疲劳强度预测

    徐颖杨涛王学民崔海涛...
    111-119页
    查看更多>>摘要：为了考虑应力梯度对SiCp/Al复合材料结构疲劳强度的影响,基于三维空间矢量应力场强法和光滑件疲劳强度,发展了一种SiCp/Al复合材料缺口疲劳强度预测方法,其中三维空间矢量应力场强法计算中分别应用了经典一维应力场强与有效距离点应力场强的等效应力积分形式,避免了构建三维权函数和人为确定疲劳损伤区域.采用升降法制定了 SiCp/2009Al复合材料光滑件疲劳试验方案,获得了 SiCp/2009Al复合材料107循环周次对应的轴向(R=-1)疲劳强度为180.91 MPa,并以散点法开展疲劳试验获得了 SiCp/2009Al疲劳寿命分布,光滑件疲劳试验结果显示SiCp/2009Al复合材料应力-寿命关系存在明显的平台区.采用逐级加载法开展了 SiCp/2009Al复合材料缺口件轴向(R=-1)疲劳试验,获得了缺口件的疲劳强度为82.2 MPa.缺口件疲劳强度预测结果与试验结果吻合较好,最大误差在10％以内,其中基于有效距离点应力场强的三维空间矢量应力场强法建立的SiCp/Al复合材料缺口疲劳强度预测方法预测精度更高.

    SiCp/Al复合材料疲劳强度缺口疲劳三维应力场强高周疲劳试验

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    多模型自校准扩展Kalman滤波方法

    杨海峰王金娜王宇翔
    120-126页
    查看更多>>摘要：基于扩展Kalman滤波方法(EKF)、自校准扩展Kalman滤波方法(SEKF)和多模型估计理论(MME),针对工程实际中非线性系统状态方程受未知输入(如突风、故障和未知系统误差等)影响的问题,提出了一种多模型自校准扩展Kalman滤波方法(MSEKF),将多模型自校准Kalman滤波方法(MSKF)的适用范围扩展到了非线性领域.该方法同时采用EKF与SEKF进行计算,根据贝叶斯定理实时分配两者先验估计值的权重,通过加权融合进而得到最终的状态估计.本文方法不仅解决了非线性系统状态方程受未知输入影响时EKF滤波发散的问题,而且在未知输入为零时的滤波精度与SEKF相比也更高,大量数值仿真结果表明该方法精度提升可达4％,具有更强的适应性和鲁棒性.

    自校准滤波多模型估计扩展Kalman滤波未知输入故障诊断

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    基于声压信号的某型涡轴发动机喘振识别

    闫思齐张赟李本威刘晨光...
    127-134页
    查看更多>>摘要：为了识别某型涡轴发动机喘振时的特征,通过进气畸变方式开展了某型发动机台架试车逼喘试验,利用声压传感器测量采集了轴流压气机和离心压气机两侧的声压信号.对声压信号进行测试环境与背景噪声修正,再采用时频分析方法实现了对由于进气减少引起的压气机叶片失速团特征和低频喘振特征的检测,并采用小波低频重构声压信号方法实现了某型涡轴发动机喘振信号的提取与识别.结果表明:随着进气的增加,轴流压气机和离心压气机转子频率处声压信号幅值会降低,同时会产生失速团,轴流压气机右侧能最先监测到喘振,喘振频率约为60 Hz.

    涡轴发动机压气机喘振试验声压信号小波变换

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    金属增材制件射线检测缺陷检出概率分析

    代威珏敖波刘海强夏志风...
    135-142页
    查看更多>>摘要：针对增材制造射线检测缺乏缺陷检出概率数据易导致裂纹、孔隙缺陷漏检问题,以GH3625高温合金增材制件的线型缺陷和孔型缺陷为研究对象,使用CIVA2020仿真平台模拟X射线检测并得到缺陷检出概率(POD)曲线,研究两种缺陷不同尺寸变化对缺陷检出概率的影响,确定不同影响因素下缺陷检出尺寸及检出概率,并利用Sgompertz函数拟合得到线型缺陷受深度影响的POD曲线方程以及孔型缺陷受半径影响的POD曲线方程,建立了增材制造线型缺陷和孔型缺陷的缺陷检出概率模型.结果表明:在95％的置信水平下以90％概率可检出的线型缺陷长度尺寸为0.211mm、宽度尺寸为0.213 mm、深度尺寸为0.178mm,孔型缺陷可检出的直径尺寸为0.188 mm,高度尺寸为0.190 mm.通过实际试样微焦点射线成像检测以及胶片射线照相检测对仿真结果进行对比验证.表明建立的缺陷检出概率模型较为准确,可为增材制造中裂纹与孔隙缺陷检测可靠性分析提供依据.

    增材制造射线检测缺陷检出概率线型缺陷孔型缺陷

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    基于参数优化变分模态分解的瞬时模态参数识别

    陈祥祥史治宇赵宗爽
    143-150页
    查看更多>>摘要：针对变分模态分解的模态数和二次惩罚因子难以确定的问题,提出了基于正交性指标、能量比值和变分能量熵的参数优化算法;对于分解得到的单分量信号,发展了基于多项式调频小波变换的瞬时频率识别方法和基于能量法的瞬时阻尼比识别方法.开展了三自由度时变结构仿真研究和时变钢梁实验研究.研究结果表明:优化后的变分模态分解法能够精确分离多自由系统的各阶时变分量,具有较强的抗噪性能;基于多项式调频小波变换的瞬时频率识别方法具有很强的时变频率追踪性能、抗噪声能力强,时变频率识别精度高,平均误差不超过1％;能量法能够较准确地识别结构的瞬时阻尼比,识别误差保持在10％左右,抗噪优势明显.

    模态参数识别参数优化变分能量熵变分模态分解多项式调频小波变换能量法

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    航空重油活塞发动机技术难点与发展启示

    赵振峰王蕾
    151-164页
    查看更多>>摘要：在分析国内外航空重油活塞发动机发展现状的基础上,对现有成熟机型进行对比分析,获得了不同功率级别航空重油活塞发动机的核心技术指标,提出我国发展航空活塞发动机重油化和国产化的重要意义.按照功率级别分析了航空重油活塞发动机发展的技术途径,总结了高功质比航空重油活塞发动机面临的技术难点,提出了点燃式航空重油活塞发动机的关键技术,即重油燃料的快速雾化技术、快速冷起动技术、爆震抑制技术以及高空增压功率恢复技术,突破以上关键技术将对航空重油活塞发动机技术的发展具有重要意义.

    航空重油活塞发动机高功质比技术难点发展启示

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    直接氨SOFC-GT混合动力系统性能及航空应用

    徐乐根毛军逵梁凤丽王在兴...
    165-179页
    查看更多>>摘要：建立了基于直接氨燃料的固体氧化物燃料电池-燃气轮机(SOFC-GT)混合动力系统仿真模型,开发了一种架构优化的高功率-质量比的高效发电系统,并研究了燃料利用率和系统燃料分配对系统功率分配、各子部件质量以及其㶲损失等性能的影响.基于所建立的模型分析了压气机压比、燃料摩尔流量、空气摩尔流量等输入参数对系统性能的影响,在最优性能条件下对系统进行功率-质量比分析.仿真结果表明该系统的净发电效率为56.85％,㶲效率为50.71％,净发电量为213 kW,功率-质量比为0.7303 kW/kg,达到美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)为SOFC-GT混合动力系统应用于航空航天领域制定的标准.在此基础上,讨论了该系统在商用飞机主动力和辅助动力上的应用,表明SOFC-GT混合动力系统在航空领域具有良好的应用前景.

    氨燃料电池固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合动力系统系统效率功率-质量比航空动力

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    天然气简化反应机理构建与验证

    宋晨星曾文陈潇潇胡二江...
    180-192页
    查看更多>>摘要：采用6种详细反应机理对多工况条件下天然气的着火延迟时间、层流燃烧速度以及氧化过程中主要组分摩尔分数进行了数值计算,并与相应试验数据进行了对比分析.结果表明:相比于其他5种详细反应机理,Aramco2.0机理在天然气的着火延迟、层流燃烧以及氧化特性的预测上精度最高.基于Aramco 2.0机理,通过路径敏感性分析、生成速率分析与反应路径分析,形成了天然气(CH4/C2H6/C3H8)的初始简化机理(包含21种组分、150个反应);同时,基于解耦法,耦合初始简化反应机理中的C1～C3反应机理、H2/CO详细反应机理和NOx简化反应机理,构建了天然气的简化反应机理(包含40种组分、189个反应).通过与相应试验数据的对比发现,该简化反应机理能很好地预测多工况条件下天然气的着火延迟、层流燃烧与氧化特性.

    天然气简化反应机理解耦法路径敏感性分析生成速率分析

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    端壁移动对悬臂静子气动性能的影响

    安广丰范竹于贤君刘宝杰...
    193-204页
    查看更多>>摘要：为了探究端壁移动对悬臂静子性能的影响,对轮毂移动与否、轮毂移动速度大小以及移动轮毂情况下间隙大小对某一低速轴流压气机悬臂静子内部流动及压气机性能的影响进行了详细的研究.结果表明,随着端壁移动速度的增加或者端壁移动情况下叶根间隙的减小,静子近轮毂区域的流动堵塞/流动损失减小、压气机性能得到提升,造成这一现象的主要原因是端壁移动情况下二次流的消失以及参与掺混的泄漏流流量的减小;端壁移动也会影响静子进口流场,进而影响转子的特性,但相对于对静子特性的影响,转子特性的变化幅值较小.

    端壁移动悬臂静子气动性能泄漏流轴流压气机

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    基于多层感知机的航空发动机压气机盘应力和温度预测

    王学民徐敬沛何云
    205-214页
    查看更多>>摘要：将发动机可测参数作为初始特征,利用人工神经网络技术建立航空发动机压气机盘应力和温度预测的MLP(multilayer perceptron)模型,采用BP(back propagation)神经网络算法进行训练.结果表明:该方法预测结果与传统有限元计算结果吻合较好,相对偏差均在1％以内,判定系数达到0.95以上,方均根误差均在5以内,且计算速度由小时级提升为分秒级,可为后续工程应用提供依据.

    压气机轮盘神经网络多层感知机应力温度寿命管理

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