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期刊信息/Journal information
航空科学技术
中国航空研究院
航空科学技术

中国航空研究院

魏金钟

双月刊

1007-5453

ast@aviationnow.com.cn

010-64094034

100009

北京东城区交道口南大街67号主楼202室

航空科学技术/Journal Aeronautical Science and Technology
查看更多>>以国家发展航空事业的目标和航空工业发展计划为导向，宣传、贯彻党和国家发展航空科技的方针、政策，综合报道国内外航空关键技术、航空领域各学科发展动态、企业先进生产方法及经验、企业科技进步企业发展战略和重大科技成果等。
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收录年代

    民用飞机维修中的科学问题

    郭润夏
    1-13页
    查看更多>>摘要：本文凝练并给出了民用飞机维修的价值追求,包括飞机设计与制造的安全性、机载系统的能观性与能控性、维修经济性以及维修流程的可操作性与可推广性.梳理并总结了现行维修体系的实现路径,包括初始适航、维修技术体系、维修成本控制以及维修技术和管理的普适性.对比分析了预防性维修和预测性维修的主要特征,指明未来的民用飞机维修将以预测性维修模式为核心特征.详细讨论了民用飞机维修面临的6个方面的需求和对策以及对科学问题的思考.

    民用飞机维修维修思想预测性维修科学问题

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    民用飞机预测维修技术研究进展

    孙见忠左洪福闫洪胜朱昕昀...
    14-31页
    查看更多>>摘要：民机维修理论伴随航空科技进步在不断往前发展,从定时翻修到以可靠性为中心的计划维修,以及先进的视情与预测维修理念.现代民机测试性的发展,特别是系统/结构健康监测技术的发展和成熟,丰富了现有的持续适航概念和方法体系,在确保飞机满足持续适航要求的前提下,飞机由经验化的基于时间的计划维修向更加高效的基于系统/结构实际健康状态的维修转变.本文总结了民用飞机预测维修技术的最新研究进展情况,从以传统计划维修模式为基础引出预测维修模式,包括结构/系统预测维修任务分析方法、预测维修方案优化、预测维修关键技术以及在民机领域的应用情况.

    民机计划维修预测维修系统/结构健康监测维修优化

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    基于二重故障区间定位和随机森林算法的锂电池组突发性故障诊断

    申晓伟伦淑娴任冬
    32-39页
    查看更多>>摘要：锂电池的突发性故障往往会在短时间内造成极大的危害,制约其进一步的发展.因此,本文对突发性故障进行研究,提出了一个完整的锂电池组突发性故障诊断框架.首先,利用经验模态分解(EMD)对电压数据序列进行分解,将子序列构建新的数据序列并导入二重故障区间定位模型中,利用二分法思想的相关系数和基于时间窗的相关系数诊断突发性故障的故障区间.然后,利用核主成分分析法提取故障特征.最后,使用随机森林算法对故障进行训练和分类,并且与其余方法进行比较.此外,建立故障注入平台,以物理方式触发串联4节电池组上的外部短路和接触故障.试验结果表明,该方法对突发性故障的诊断准确可靠.

    锂电池突发性故障诊断二重故障区间定位数据提取随机森林算法

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    基于DAM-QLSTM混合模型的辅助动力装置性能参数预测方法

    王坤朱一扬
    40-48页
    查看更多>>摘要：对飞机辅助动力装置(APU)排气温度(EGT)进行准确预测,能有效监测APU未来工作状态,预防安全事故发生.本文提出一种融合双阶段注意力机制(DAM),以及分位数损失(quantile-loss)引导的长短期记忆(LSTM)网络的APU排气温度预测模型.采用双阶段注意力机制,能有效量化输入变量与EGT的关联度,并加强历史关键信息对输出的作用效果.使用分位数损失来优化LSTM网络的损失函数,进一步提高模型的预测能力.试验结果表明,对于EGT的单步与多步预测,与其他预测模型相比,所提模型的预测精度有较大程度提高,为短期APU性能变化趋势预测提供一定参考.

    辅助动力装置排气温度长短期记忆网络注意力机制分位数损失

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    基于神经网络的激波抖振特征提取与始发预测

    马启悦高传强孙健
    49-55页
    查看更多>>摘要：激波抖振是一种由激波-边界层干扰引起的激波自激振荡现象,可能导致结构疲劳破坏,甚至引发飞行安全问题.激波抖振始发边界的准确预测对于运输类飞机的设计具有重要的工程意义.本文建立了一个融入定常流场中特征的神经网络(CFNN)模型,实现了对激波抖振始发迎角的准确预测.以 NACA0012 翼型为研究对象,利用卷积神经网络(CNN)模型提取抖振发生前后定常流场中的特征.随后,将提取的低维特征作为全连接神经网络(FNN)模型的隐含层,用以预测激波抖振的始发迎角.在较高马赫数的泛化预测中,CFNN模型预测的激波抖振始发迎角的平均相对误差,相较未融入特征的全连接神经网络(NN)模型,减小了约70%以上.研究结果表明,从定常流场中提取的低维特征能够辅助预测非定常激波抖振问题的始发迎角,提升神经网络模型的性能.

    激波抖振定常流场特征提取边界预测卷积神经网络

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    激光烧蚀反应烧结碳化硅表面形貌特征及亚表面损伤研究

    张全利刘建孙智源吴明涛...
    56-64页
    查看更多>>摘要：反应烧结碳化硅(RB-SiC/Si)因具有耐高温、耐腐蚀、比刚度高、热膨胀小、耐磨等优点而广泛应用于大口径空间望远镜、卫星遥感、航空发动机零部件等领域.然而高强度高硬度的材料特性,也导致反应烧结碳化硅呈现出难加工的特点.激光束加工具有能量密度高、加工范围广等特点,适用于加工硬脆材料,但同时也存在表面热损伤严重的缺点.本文研究了激光参数对反应烧结碳化硅加工表面形貌特征的影响,分析了纳秒激光与反应烧结碳化硅之间的作用机理.在反应烧结碳化硅烧蚀产物分析基础上确定了高温氧化过程及氧化产物类型.通过角度抛光法研究激光加工单沟槽产生的亚表面损伤,以及激光加工沟槽组之间产生的大尺寸亚表层损伤,建立了激光加工参数与亚表面损伤深度间映射关系.本文的研究成果可为反应烧结碳化硅的高效精密低损伤加工奠定理论基础和提供技术支持.

    纳秒脉冲激光RB-SiC/Si材料去除机理表面特征亚表面损伤

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    氧化损伤对航空发动机涡轮叶片裂纹扩展影响

    师利中刘鹏宇
    65-75页
    查看更多>>摘要：氧化损伤以及裂纹在涡轮叶片服役过程中不可避免,对裂纹行为的预测及其受氧化损伤的影响对于服役安全和寿命管理具有重要意义.针对航空发动机高压涡轮叶片长期处于高温环境下产生的氧化损伤以及裂纹问题,通过对紧凑拉伸(CT)试样在850℃条件下进行疲劳裂纹扩展试验,得到正常试样和氧化损伤后试样的疲劳裂纹扩展速率;运用Paris模型考虑了存在氧化损伤时裂纹扩展的情况,对比氧化损伤对疲劳裂纹扩展速率的影响.本文以某航空发动机高压涡轮叶片为例,聚焦于氧化损伤对裂纹扩展阶段的影响,利用ANSYS和Franc3D软件分析并对比涡轮叶片在有无氧化损伤条件下的裂纹扩展寿命.结果表明,叶片前缘裂纹受氧化损伤影响下,其循环寿命平均降低到无氧化损伤情况下的44.02%,叶片后缘裂纹循环寿命平均降低到无氧化损伤情况下的50.22%.对实际服役环境工作条件下的涡轮叶片寿命评估提供基础参考,以及在其他实际工程中正确评价材料、预测工程热端零部件的使用寿命和设计强度均有重要的现实意义.

    涡轮叶片镍基合金氧化损伤CT试样裂纹扩展

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    基于热-力耦合的航空发动机叶片堆焊修复数值模拟

    张莹罗睿敏梁帅
    76-86页
    查看更多>>摘要：压气机叶片极易出现各类损伤缺陷,因此研究其修复技术有十分重大的意义.利用某有限元软件,使用顺序热-力耦合模型对受损叶片氩弧焊堆焊修复过程进行了数值模拟,同时使用Inconel 718合金进行单道堆焊试验.结果表明,数值仿真结果与试验结果吻合良好,所用有限元模型能有效模拟氩弧焊堆焊修复过程.分析不同堆焊层数、不同堆焊方案下叶片温度场、热变形和残余应力情况,模拟过程中熔池形状与实际熔池形状较为吻合,热源中心温度达到堆焊要求;通过对比不同层数下热变形量和残余应力值发现,变形量和残余应力值会随着堆焊层数的增加而增大;顺序堆焊在冷却后的变形和残余应力均大于往复堆焊;为了减小叶身残余应力,应该在保证修复质量的前提下,尽量减少叶尖修复的长度和堆焊层数,并采用往复堆焊.最后对比修复后叶片和完好叶片的固有频率,分析发现二者频率几乎相等,表明使用堆焊对损伤叶片进行修复具有较高的修复质量.

    航空发动机叶片堆焊修复温度场残余应力与变形振型分析

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    WE83镁合金环件离心铸造的组织与性能研究

    王影胡长建郭庆福李晨辉...
    87-93页
    查看更多>>摘要：大型高强韧镁合金整体环件在航空航天领域拥有广泛的应用前景,而大型镁合金铸锭往往伴随着枝晶粗大、成分偏析严重等问题难以制备,因此传统整体金属环件的大铸锭—大环件技术路径不适合镁合金环件的生产.本文应用离心铸造技术制备厚壁WE83镁合金环件,通过引入离心力场调控环形铸件的凝固组织,研究离心力场对凝固组织及力学性能的影响.结果表明,离心铸造镁合金环件晶粒得到显著细化,铸件不同取样位置平均晶粒尺寸差值减小,基体上析出大量层片状LPSO相,抗拉强度高达259MPa,断裂延伸率为9.9%,较金属型重力铸造铸件均有显著提高.为大型镁合金环形铸件的细晶化、匀质化制备工艺开发奠定基础.

    WE83镁合金离心铸造微观组织力学性能数值模拟

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    基于二维声学黑洞的周期板结构弯曲波操控特性研究

    韩冰季宏丽裘进浩
    94-103页
    查看更多>>摘要：声学黑洞(ABH)结构通过按照一定幂函数剪裁结构厚度,致使结构中弯曲波相速度的减小而实现能量聚集,为航空结构中振动能量操控提供新的思路.ABH阵列可以弥补单个ABH中低频弯曲波操控特性的不足,为了研究基于二维ABH的周期板结构的弯曲波操控特性,利用有限元方法研究无限周期ABH结构的能带结构和包含有限周期ABH的板结构声强矢量场特征,分析了含中心平台ABH与无中心平台ABH构成的周期结构中弯曲波传播特征的区别,结合有限元结果明确了平面波展开方法收敛性和适用条件.数值分析结果显示,含中心平台ABH易在低于全波长特征频率时获得表征局部共振的平直带,从ABH全波长特征频率附近开始,含中心平台ABH周期结构对弯曲波能量的定向操控特征区别于无中心平台ABH周期结构.最后研究ABH截面特征参数对弯曲波能带结构的影响规律,结果表明,内嵌式ABH截面的变化对半波长特征频率附近及低于该频率的弯曲波传播影响比较小,减小中心截断厚度、增大中心平台半径以及幂次大于2有助于形成连续且宽频的方向带隙.

    声学黑洞弯曲波平面波展开法有限元分析局部共振

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