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期刊信息/Journal information
南京航空航天大学学报
南京航空航天大学
南京航空航天大学学报

南京航空航天大学

宣益民

双月刊

1005-2615

tnc01@nuaa.edu.cn

025-84892726

210016

南京市御道街29号1016信箱

南京航空航天大学学报/Journal Journal of Nanjing University of Aeronautics & AstronauticsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是主要反映航空、民航、航天科学技术及其理论基础成果的综合性学术刊物，创刊于1956年，其读者对象主要是航空、民航、航天、机械、电子、电气等领域的科技工作者、理工科院校师生和相应的管理干部。本刊是我国中文核心期刊和科技论文统计用期刊，并被包括美国“工程索引”核心刊（EI Compendex）在内的国内外多家权威检索系统收录，深受国内外科技界的重视与好评，先后获得“全国重点高校优秀学报”、“江苏省优秀期刊”、“江苏省双效期刊”等称号。
正式出版
收录年代

    基于规划路径能耗预测的PHEV全局自适应能量管理

    何华强张俊王宁李玉芳...
    884-891页
    查看更多>>摘要：新能源汽车智能化能量管理是先进汽车技术研究的重要领域,是进一步提升整车燃油经济性能的关键.针对插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)能量全局化管理与控制的实时性和最优性难以兼顾的难题,开展了基于能耗预测的全路径自适应能量管理研究,提出了以等效燃油消耗最小化为目标的全规划路径PHEV自适应控制算法.最后,基于MATLAB/Simulink的建模与仿真分析验证了所提控制算法对实际行驶工况、里程和整车能量状态的变化具有较好的跟随性和自适应性,全路径近似全局性优化控制效果明显,较好地改善了整车的燃油经济性.

    插电式混合动力汽车规划路径能耗预测全局自适应能量管理燃油经济性

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    基于K-means聚类和随机森林的电缆风险评估及修复决策

    杨帆王红斌方健何嘉兴...
    892-899页
    查看更多>>摘要：交联聚乙烯电缆是10 kV配电系统中的重要设备,其安全性至关重要.对电缆的修复决策做出科学判断,有助于提高配电系统的安全性并降低经济成本.鉴于此,本文提出了一种基于K-means聚类和随机森林(Random forest,RF)分类模型的电缆风险评估及修复决策方法.该方法首先根据电缆的绝缘状态,定义电缆的风险等级和风险程度;然后利用K-means聚类算法对多个老化指标进行聚类以实现风险等级区间的划分,从而建立多老化指标风险矩阵;基于多老化指标风险矩阵,利用综合权重法确定多维老化指标所对应的分类标签;最后基于RF算法建立并训练电缆的修复决策分类模型,输出电缆的修复决策结果.所提方法的平均正确率达到99.70%,实现了电缆快速且可靠的修复决策.

    老化指标风险矩阵电缆随机森林K-means聚类

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    边缘电磁驱动碟形涵道飞行器设计与性能分析

    邹文炀李嘉仪刘凯张恒珲...
    900-908页
    查看更多>>摘要：针对传统转轴转子电机难以为大尺寸桨叶提供大输出转矩的问题,设计了一种采用"边缘电磁驱动"的中型碟形涵道式飞行器.为验证设计合理性,并评估飞行器性能参数,对飞行器典型过载工况进行了结构强度仿真计算,对悬停和平飞姿态分别进行了气动数值模拟,并对优选电磁线圈构型进行了电磁力仿真计算.研究结果表明:飞行器边缘电磁驱动系统能输出3 700 N·m的转矩,转矩密度33.76 N·m/kg,满足运行动力需求;计算得出该飞行器设计具备一吨级最大起飞质量的气动能力,结构强度满足典型过载工况下的强度要求,为中大型碟形飞行器的构型设计和驱动方案设计提供参考.

    飞行器设计碟形涵道飞行器共轴双旋翼数值模拟边缘电磁驱动

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    考虑间隙的起落架收放机构运动精度可靠性分析

    徐向前王宁博印寅鄢雨濛...
    909-921页
    查看更多>>摘要：随着飞机起落架收放机构的复杂度不断提升,多关节间隙耦合对机构运动精度的影响更加显著.复杂机构的运动精度可靠性问题呈现出非线性程度高、影响参数多、样本量少的特点,研究难度极大.针对该问题,提出了一种结合理论分析、动力学联合仿真以及间隙磨损的机构运动精度可靠性分析方法.首先,建立考虑7处关节间隙的收放机构动力学模型,研究各关节间隙对机构收放精度的独立影响及耦合影响.然后,建立关节磨损量随收放次数增加的分析模型,获取间隙的变化规律,进而建立收放机构运动精度随收放次数变化的可靠性分析模型.最后,基于自适应Kriging代理模型对起落架收放机构的可靠性进行分析,给出可靠性随机构收放次数的变化规律.研究结果表明,各处结构间隙对机构收放运动精度都有不同程度的影响,机构失效概率呈现先平稳后急剧上升的趋势.所提方法为起落架复杂机构运动可靠性评估提供重要的分析手段.

    起落架收放机构动力学仿真间隙磨损Kriging模型运动精度可靠性

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    翼尖法向吹气对编队飞行安全性的影响

    钟林龙韩尘傲冯路启刘学强...
    922-931页
    查看更多>>摘要：为了提高编队飞行的安全性,提出了采用翼尖法向吹气的方法削弱前机尾流的影响.采用数值模拟方法进行了不同编队位置飞行过程中前机尾流对后机气动特性的仿真分析,并通过仿真方法对翼尖法向吹气进行了数值仿真.仿真结果表明:编队飞行过程中,后机在横向穿越前机的涡区时受到很大的扰动力矩,加大了舵面操纵和飞机控制的难度,严重危害到后机的安全性.引入翼尖法向吹气后,后机的翼尖涡被削弱,升阻比随着吹气动量系数的增大而增大.随后在Simulink中搭建了带有翼尖法向吹气的编队飞行控制系统进行仿真模拟.仿真结果表明:所提出的翼尖法向吹气减弱了前机尾流的影响,使后机在横向穿越前机涡区过程中位置偏差和速度偏差减小,同时后机副翼偏转量大幅减小,后机安全性得以提高.

    编队飞行翼尖吹气尾流计算流体力学飞行动力学仿真

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    大型重载飞艇复合材料骨架结构设计及其力学分析

    许明轩徐雷唐博建孔卫宏...
    932-938页
    查看更多>>摘要：大型重载飞艇具有较为广阔的应用前景,但大尺寸、空间大跨度先进复合材料骨架结构设计与分析技术一直是制约大型重载飞艇发展的关键技术之一.以某型重载飞艇骨架为研究对象,以总体设计给出的相关要求作为设计输入条件,选择较成熟的材料体系和结构连接形式,完成了飞艇复合材料骨架结构设计.骨架的主要结构单元为三角桁架梁,开发了一种基于Python的飞艇骨架结构参数化建模方法.该方法基于刚度等效原理,将三角桁架转化成空间梁单元,可自动生成骨架整体有限元模型和定义连接关系,实现了飞艇骨架结构的参数化快速建模.针对飞艇悬停装卸载这一实际典型载荷工况,开展了骨架整体应力和变形计算,并运用"整体-局部"方法,将整体有限元分析中应力承载严重的等效梁单元还原成精细化三角桁架模型.基于Hashin失效准则,对复合材料圆管、接头等结构元件进行了强度计算和校核,结果验证了方法的有效性.

    重载飞艇骨架结构设计等效模型力学分析

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    基于深度SVDD的发动机外涵静子叶片故障预警

    史昊天蔡景程冲
    939-949页
    查看更多>>摘要：外涵静子叶片是大涵道比涡扇发动机气路的核心部件之一,外涵静子脱出是一种较为严重的故障模式,此故障可能会导致飞机或其他发动机部件损伤,进而造成灾难性事故.对外涵静子叶片脱出故障的预警是一项重要的工作.但因其早期特征不明显,现有的方法较难对此类故障进行有效的预警.因此,针对该问题,基于监控数据提出一种深度特征提取的支持向量数据域描述(Support vector data description,SVDD)的故障预警方法,以实现对外涵静子叶片脱出故障的早期预警.首先,采用基于发动机气路性能辨识的建模方法,建立发动机特定性能参数的观测模型对气路参数进行深度特征提取,以真实状态量与模型观测量的差值作为航空发动机是否发生故障的特征;然后利用SVDD算法建立决策边界,实现故障数据的自动划分,决策边界生成的阈值可在故障发生之前的一定时间之内给出告警;最后,经过多次计算,结果表明,在故障早期直至故障发生的区间内,表征其健康状态的性能参数都与观测量有较大的偏移,表明了所选特征的有效性.使用数据增强方法生成故障仿真数据与真实数据进行对比验证,预警时间比故障真实发生时间预警模型平均提前3.14 h.

    故障预警外涵静子脱出系统辨识建模神经网络健康序列

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    基于深度度量学习的导弹气动系数预测

    刘林杨春明蔺佳哲向宏辉...
    950-959页
    查看更多>>摘要：传统多输出深度神经网络在导弹气动性能系数预测任务中,通常采用均方误差(Mean square error,MSE)和平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)来训练网络,但在小样本及无物理方程约束的情况下,MSE与MAE对导弹性能系数之间的约束和不同导弹样本之间的区分就会降低.针对该问题,提出一种基于深度度量学习的K最近邻大边距损失函数(K-nearest neighbor large margin,KNNLM),它通过边距约束将大差异输出样本推开,拉近相近输出样本,以此来解决样本及样本间的约束区分问题.以导弹气动外形及工况参数作为输入,4种气动系数作为输出,在反向传播神经网络(Backpropagation neural network,BPNN)和多任务学习神经网络(Multi-task learning neural network,MTLNN)中分别采用MSE、MAE、KNNLM进行实验对比,实验结果表明:KNNLM在BPNN和MTLNN中的精度相比于MSE和MAE最大能够提升 14.44%和 16.35%,最少提升3.72%.KNNLM能够在少样本及无物理知识约束的情况下,能更好地对导弹样本进行约束区分,使深度神经网络模型的预测精度更高,且鲁棒性更强.

    深度度量学习导弹气动性能预测K最近邻大边距多输出

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    零耦合度Stewart型并联机器人的位置正解个数

    闻王虎尤晶晶叶鹏达黄宁宁...
    960-967页
    查看更多>>摘要：一般六自由度并联机构的位置正解是继空间7R(R:转动副)机构位移分析完成后的又一机构学难题,目前数学上尚无完备的解析求解方法.以零耦合度的"3-2-1"式Stewart型并联机器人为例,研究了位置正解的个数,并分析了正解个数发生变化的条件.首先,基于杆长约束方程并运用四面体原理,解析推导了机器人位置正解的全部8组解.其次,通过分析动球铰的位置特性,挖掘出正解方程分别为8组、4组、2组、1组解析解时,所需满足的数学条件.接着,根据静球铰位置特性并结合正解算法流程,研究了影响正解方程实数解个数的因素.最后,剖析了并联机器人位置正解个数与Hunt奇异之间的内在联系.研究结论为并联机器人的实时控制和轨迹规划奠定了理论基础.

    并联机器人位置正解四面体解析解奇异性

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    铸态EV31A合金中稀土元素的分布及对显微组织和力学性能的影响

    李洋沈以赴马涛
    968-972页
    查看更多>>摘要：利用光学显微镜(Optical microscope,OM)、X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、能谱分析仪(Energy dispersive spectrometer,EDS)、透射电镜(Transmission electron microscope,TEM)和电子万能试验机等手段对传统砂型重力铸造方法制备的EV31A合金的显微组织和性能进行了深入研究.实验结果表明:铸态EV31A合金的显微组织由α-Mg和α-Mg+Mg41(Nd0.9Gd0.1)5共晶相组成,由于稀土元素含量较少,共晶反应发生在α-Mg结晶后期,表现为除少量固溶于α-Mg基体中,含稀土元素的Mg41(Nd0.9Gd0.1)5相主要分布在α-Mg的晶界处.Mg41(Nd0.9Gd0.1)5相为bcc结构,晶格常数为0.285 nm,呈鱼骨状,尺寸在数十微米.合金中α-Mg基体的晶粒尺寸为56.8 μm.EV31A铸态合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为207 MPa、124 MPa和7.0%.合金具有优异力学性能主要归因于Zr元素所带来的细晶强化,Gd、Nd、Zr等溶质原子的固溶强化,共晶Mg41(Nd0.9,Gd0.1)5相所带来的第二相强化等多种强化方式的协同作用.

    砂型重力铸造EV31A合金显微组织力学性能

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