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期刊信息/Journal information
南京航空航天大学学报（英文版）
南京航空航天大学
南京航空航天大学学报（英文版）

南京航空航天大学

朱荻

季刊

1005-1120

tnuaa@nuaa.edu.cn

025-84892071

210016

南京市御道街29号1016信箱

南京航空航天大学学报（英文版）/Journal Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（Quarterly)CSCDCSTPCD北大核心EI
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1982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。本刊是我国创刊最早的高校英文学报，其稿件为直接英文稿，大多数为学术水平较高，具有国际交流的论文，与中文学报不重复，它是我国科技论文统计用期刊，并被国外多家检索机构收录。
正式出版
收录年代

    多组分多层级3D打印材料研究进展

    张强师岩高存法
    1-34页
    查看更多>>摘要：多组分多层级3D打印材料(McMl3DPMs)是一种新兴的先进材料，源于多孔材料、复合材料和增材制造的融合。由于增材制造赋予了McMl3DPMs三维架构跨越广泛组分构成和结构类型的能力，McMl3DPMs拥有杰出的机械性能，甚至是通常被认为相互排斥的性能(例如高强度和高韧性)。本文重点介绍为了实现高性能结构用McMl3DPMs所必须解决的科学挑战以及最近研究工作对此做出的努力，将从结构设计、制造过程建模、缺陷表征和性能评价3个方面对相关案例进行回顾。最后，本文指出了当前研究的不足之处，并展望了McMl3DPMs的未来发展，包括讨论了进一步推进这一新兴领域发展的几个可能的研究方向。

    多组分多层级3D打印材料结构设计制造过程建模缺陷表征和性能评价

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    利用旋翼机和固定翼飞机的空气动力学理论综合估算电动垂直起降飞行器的飞行性能

    雷忠
    35-42页
    查看更多>>摘要：根据旋翼机和固定翼飞机的气动理论开发了一个综合方法过程用于估算电动垂直起降(Electric vertical takeoff and landing，eVTOL)飞行器的飞行性能。这种飞机通常采用多旋翼垂直飞行，螺旋桨和机翼的不同组合方式实现飞行。其中，对旋翼和螺旋桨的气动性能采用传统动量理论分析和旋翼元素分析。本文利用此综合理论研究了12架eVTOL飞行器的飞行性能，包括多旋翼飞行器、矢量推进飞行器和升力巡航飞行器。计算了悬停、爬升和下降以及巡航水平飞行，不同飞行状态时驱动电机、旋翼和机身的飞行特性。据此，可以进一步确定电力推进系统的性能指标，以匹配螺旋桨或旋翼，从而满足飞行任务。

    电动垂直起降飞行器先进空中飞行器旋翼固定翼飞行性能气动理论

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    用于旋翼飞机开发研究的多分野解析框架

    TANABE YasutadaSUGAWARA HideakiKIMURA Keita
    43-52页
    查看更多>>摘要：介绍了日本宇宙航空研究开发机构研发的用于旋翼飞机的多分野解析框架。HeliDesign是在各种旋翼飞机初期概念设计时使用的软件;rFlight可以提供在各种飞行条件下的平衡解析和线性化飞行模型;rBET/RMT是基于叶片要素理论的低保真度空力解析软件，和rMode提供的结构模型结合，可以推测旋转翼的弹性变形和各种飞行条件下的空力负载;rFlow3D是基于CFD计算的高保真度数值模拟软件;rGrid系列自动网格构造工具为其提供简单的网格生成;基于rFlow3D的计算结果，rNoise可以预测在任何观测点的噪声。这些软件已经广泛地被应用在各种新型旋翼飞机的开发研究中，其计算精度也已被各种实验结果所应证。

    旋翼飞机多分野解析高保真模拟设计工具

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    基于x-LMS算法的直升机主动消振电力作动器系统研究

    郝振洋杨健张嘉文曹鑫...
    53-65页
    查看更多>>摘要：直升机前飞时，气动环境会导致不同方位角的桨叶出现气动载荷的瞬间不对称，通过基础结构传递会在机身形成大幅度的低频振动。为了消除多方向幅值变化的振动力，利用结构响应主动控制原理，设计了基于x-LMS算法的主动消振电力作动器系统，并进行了减振实验。首先，通过比较确定了单台作动器中两台电机同向旋转的方案。通过两台作动器的组合使用，推导出输出力的数学模型。其次，采用负载相位差交叉耦合的控制策略设计系统控制框图。针对存在耦合的相位外环，通过回差阵特征值法确定满足系统稳定裕度要求的参数范围，再根据灵敏度函数和输入跟踪性能在所得的参数稳定域内寻找最优解。然后，提出了基于x-LMS算法的直升机主动振动控制系统，并通过仿真验证了该系统的减振效果。最后，研制的实验样机进行了动稳态实验以及减振实验，验证了系统的实际减振效果。

    结构响应主动控制消振电力作动器回差阵特征值法x-LMS算法

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    基于加权D-S证据理论的旋翼故障诊断

    高亚东张传壮
    66-75页
    查看更多>>摘要：旋翼作为直升机的升力面和操作面，其健康状态对直升机的安全至关重要。旋翼故障诊断技术仍是直升机健康与使用监测系统(Health and usage monitoring system，HUMS)领域的薄弱环节，开发旋翼故障诊断技术具有重要价值。基于信息融合技术，首先分析了旋翼故障的诊断机理，建立了旋翼故障模型，通过流固耦合仿真获取了不同故障下桨叶、轮毂和机身的故障特征信息，生成数据集进行网络训练和验证。然后，利用遗传算法反向传播(Genetic algorithm-backpropagation，GA-BP)优化神经网络诊断3种类型的直升机旋翼故障，即后缘调整片误调、变距拉杆误调和桨叶质量不平衡。3个逐级神经网络分别对旋翼故障类型、故障位置和故障程度进行了诊断识别。最后采用加权的Dempster-Shafer(D-S)证据理论对旋翼故障进行诊断和分析。结果证明基于改进D-S证据理论的旋翼故障诊断方法能够成功应用到旋翼故障诊断中，并具有良好的识别效果。

    旋翼系统故障诊断GA-BP神经网络信息融合技术D-S证据理论

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    高功率密度斜向支柱锥齿轮辐板结构设计优化

    郝文康李坚文长龙孟卫华...
    76-87页
    查看更多>>摘要：为满足直升机传动系统对复杂工况下齿轮轻量化设计的迫切需求，提出了一种高功率密度斜向支柱锥齿轮辐板结构的设计优化方法。基于考虑应力约束的变密度法，对锥齿轮辐板进行了拓扑优化与重构，得到一种新颖的突破传统构型的高功率密度斜向支柱锥齿轮辐板结构。在传统粒子群优化(Particle swarm optimization，PSO)算法的基础上，引入马尔可夫链和进化因子，自适应地选择跳变策略和延迟信息，进而发展了智能先进的时滞跳变粒子群优化(Switching delayed PSO，SDPSO)算法，并将其应用于斜向支柱锥齿轮辐板结构的尺寸优化。优化后，锥齿轮辐板质量共减小了19。24%，所有工况的最大von Mises应力共减小了7。27%，各工况应力分布更加均匀，证明了所设计的锥齿轮辐板的结构优势和所提出的设计优化方法的先进性。

    粒子群优化算法拓扑优化尺寸优化锥齿轮辐板

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    起落架指型锁解锁力特性的研究

    周福亮侯聿张明聂宏...
    88-96页
    查看更多>>摘要：研究了指型锁的长度、直径和指尖角度等因素对解锁力的影响，获得了解锁力的理论计算公式并分析了影响解锁力的敏感参数。首先对指型锁解锁力进行理论计算，获得解锁力与各个参数改变的变化规律;然后通过实验验证模型的有效性;最后使用正交实验法分析了各参数对解锁力影响的敏感性。结果表明，本文所得计算公式有效可靠;指型锁长度、直径1、直径2与解锁力负相关，指尖角度与解锁力正相关;影响解锁力的参数敏感性由高到低分别为指型锁长度、直径1、指尖角度和直径2。

    起落架指型锁敏感参数正交试验力分析

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    扑翼机器人机载视觉避障系统设计

    付强张祚卿刘胜南吴晓阳...
    97-106页
    查看更多>>摘要：扑翼机器人是一种高仿生度的飞行器，它可以执行军事侦察和民用监测任务。在执行这些任务时，避障是一种确保扑翼机器人安全的必要功能。本文设计了一种基于单目视觉的扑翼机器人自主避障系统，其中所有图像的处理计算均使用机载处理器实现。在这个系统中，机载处理器的质量被减至48 g，以便于扑翼机器人可以携带它稳定飞行。该系统的工作流程可以分为以下几步:首先，图像采集模块获取周围环境的视频图像;然后，机载处理器通过处理扑翼机器人第一视角的光流信息来计算方向舵角度和转弯方向;最后，飞控板接收计算结果并控制扑翼机器人避开障碍物。地面站对扑翼机器人飞行过程进行实时监测，实验结果验证了本文所设计的避障系统的有效性。

    扑翼机器人视觉避障机载处理器光流

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    航天员出舱活动用移动扶手原型设计与试验验证

    刘俊良傅浩王哲范子琦...
    107-121页
    查看更多>>摘要：针对空间站舱外固定扶手难以满足航天员复杂舱外作业需求的问题，提出一种航天员出舱活动用的移动扶手，并对其进行了参数设计与试验研究。首先，在充分考虑着舱外服加压航天员手部施力特性的基础上，对舱外移动扶手操作机构的几何尺寸和弹簧刚度进行了参数设计。其次，为满足航天员在轨出舱单手操作移动扶手的人机工效学需求，对操作机构进行了自锁设计，并利用ADAMS对操作机构进行了动力学仿真分析，仿真结果表明，各操作机构能够实现自锁功能，且操作力符合着服加压航天员手部施力特性。最后，研制了舱外移动扶手原理样机，从功能、环境适应性及人机工效学方面进行了试验验证。试验结果表明:所述方案可顺利完成舱体扶手夹持、长度和角度调节，且实测操作力与理论值基本吻合，在力学和热学环境试验前后操作力无明显变化，各操作机构满足空间站舱外低轨环境及人机工效学要求。

    出舱活动出舱移动扶手机构设计人机工效学

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    DMANet:针对空间非合作目标位姿估计的密集多尺度注意力网络

    张钊胡瑀晖周栋吴立刚...
    122-134页
    查看更多>>摘要：利用单目相机对空间非合作目标进行准确的姿态估计对于空间碎片清除、自主交会和其他在轨服务至关重要。然而，单目姿态估计方法缺乏深度信息，导致尺度不确定性问题，大大降低了其精度和实时性。本文首先提出了一种多尺度注意块(Multi-scale attention block，MAB)，从输入图像中提取复杂的高维语义特征。其次，基于MAB模块，提出了空间非合作目标 6自由度位姿估计的密集多尺度注意网络(Dense multi-scale attention network，DMANet)，该网络由平面位置估计、深度位置估计和姿态估计3个分支组成，通过引入基于欧拉角的软分类方法，将位姿回归问题表述为经典分类问题。此外，设计了空间非合作目标模型，并利用Coppeliasim构建了姿态估计数据集。最后，与其他最先进的方法相比，在SPEED+、URSO数据集和本文数据集上全面评估了所提出的方法。实验结果表明，该方法具有较好的姿态估计精度。

    六自由度位姿估计空间非合作目标多尺度注意力机制深度学习神经网络

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