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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

    基于潜高斯过程引入理论先验的钛合金结构件残余应力场推断方法

    陈俊松刘长青赵智伟王伟...
    135-146页
    查看更多>>摘要：残余应力(Residual stress，RS)是导致钛合金结构件加工变形的主要原因。钛合金结构件的残余应力包括初始残余应力(Initial residual stress，IRS)和加工表层残余应力(Machined surface residual stress，MSRS)，其中，MSRS是加工表层区域的IRS与高水平的加工残余应力(Machining-induced residual stress，MIRS)耦合作用的结果。结构件的加工变形控制是航空航天工业亟需解决的重要问题，准确获取结构件残余应力场的是加工变形精确预测和控制的基础。然而，现有的残余应力预测方法难以考虑零件制造过程中的各种不确定性，导致预测精度有限。现有的测量方法仅能在样件中测量局部的残余应力，对于大型结构件残余应力场测量，测量效率低。针对以上挑战，本文提出了一种贝叶斯框架下同时推断钛合金结构件IRS和MSRS的方法。该方法将不可观测的IRS和MSRS建模为潜高斯过程，将不同区域的MSRS场之间存在相关性这一先验知识通过具有共享协方差的核函数融入潜高斯过程，并利用可观测的变形力对残余应力场进行推断。本方法提供了一种从概率角度利用变形力数据推断零件残余应力场的有效手段，为后续变形控制策略优化提供了可靠依据。

    钛合金残余应力场推断潜高斯过程加工变形

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    基于终身学习的直升机装配车间物料送达时间预测

    马立俊阳祥贵郭宇童周强...
    147-157页
    查看更多>>摘要：关键物料的缺失已成为影响直升机装配生产计划执行的关键因素之一。准确的物料送达时间可指导装配生产计划的制定，一定程度上避免了由缺料导致的生产计划频繁变更。在直升机车间内部数据共享的基础上，一种基于终身学习的物料送达时间预测模型被提出。该模型由门控循环单元(Gated recurrent unit，GRU)网络层、ReLU激活层和全连接层构成，在实时预测时，可快速存储新的记忆且不遗忘旧的。为避免在实时预测中的精度大幅度降低，一种正则化的参数约束方式被提出来对模型参数进行调整。该方法的应用使得模型在目标域数据上的预测误差从0。032 9降低到0。013 4。使用25个物料清单数据进行模型验证。通过与L2正则化、EWC正则化等常用的正则化方法进行对比，验证了所建立的模型在实时预测上的准确性与实用性。

    直升机装配车间物料送达预测终身学习参数正则化

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    初始残余应力的检测方法及其在薄壁叶片加工变形分析中的应用研究

    张华赵晟强孙豪彭芳瑜...
    158-173页
    查看更多>>摘要：薄壁叶片是航空发动机的关键部件，在加工过程中极易发生剧烈的变形。已有的变形研究控制重点关注在减小切削力和加工残余应力(Machining-induced residual stress，MIRS)这两方面。本文利用材料热处理和锻造过程中产生的初始残余应力(Initial residual stress，IRS)来减轻薄壁零件受切削力与加工残余应力影响所产生的变形。由于初始残余应力测量困难且具有破坏性，本文提出了一种初始残余应力逆辨识方法来测量Ti6Al4V的初始残余应力。与传统的初始残余应力测量方法相比，逆辨识方法更符合应力分布和叶片变形的分布趋势。为了研究和解耦初始残余应力、加工残余应力和切削力之间对加工变形影响的相互作用，针对钛合金直纹叶片为对象进行实验验证，并建立了有限元预测模型。在分析切削力与加工残余应力对变形的影响后，可以得到切削力占变形程度的46。17%，平均值为26。36 μm，而加工残余应力占变形程度的53。83%，平均值为30。70 μm。耦合初始残余应力后使得整体的变形减小，受加工残余应力影响的最大挠度变形从35。32 μm降低到15。50 μm，该分析为利用初始残余应力减小薄壁叶片加工变形提供了新的方法。

    薄壁叶片加工变形残余应力分析切削力模型

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    选区激光熔化镍基合金IN625数值仿真热源模型比较研究

    李斌训孙玉晶杜劲夏岩...
    174-183页
    查看更多>>摘要：热源模型的选取对数值模拟增材制造过程中准确预测温度场分布和熔池形貌至关重要。本文选取面热源模型、体热源模型和双椭圆热源模型进行对比分析。3种热源模型被汇编成用户自定义子程序嵌入Abaqus/Standard 仿真软件中用于镍基高温合金IN625选区激光熔化过程中最高温度和熔池形貌的预测。仿真与实验结果对比表明，双椭圆模型可以较好地预测熔池几何形貌，而体热源模型在预测最高温度值时准确度更好。相比之下，面热源模型在预测最高温度和熔池形貌时准确度最差。研究结果表明，在开展深入研究之前，热源模型的校准修正是提高效率和模拟准确性的前提。

    热源模型数值仿真IN625温度熔池形貌

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    高超声速变体飞行器宽速域气动特性研究

    罗世彬岳航刘俊宋佳文...
    184-201页
    查看更多>>摘要：宽速域飞行是高超声速飞行器的重要设计目标和发展方向。然而，复杂的环境变化给固定外形飞行器在不同飞行条件下的气动布局设计带来了矛盾。高超声速变体飞行器可以通过呈现不同的构型来适应各种飞行条件并满足性能要求。本文通过数值模拟的方法来研究折叠翼高超声速飞行器的气动性能。研究重点是在不同飞行高度和马赫数下，探究不同机翼折叠状态对应气动布局的升阻比、纵向静稳定性和航向静稳定性。比较了不同机翼折叠角度(0°、45°、90°)对气动性能的影响。结果表明，在所研究的整个速度范围内(Ma=0～5)，较小的机翼折叠角会导致较高的升力系数、阻力系数和升阻比。机翼折叠角为0°时，升阻比最高。在纵向稳定性方面，折叠角度较小的布局具有更好的纵向稳定性。随着马赫数的增加，不同折叠角度之间的纵向稳定性差异最初减小，然后增大。静态稳定裕度从1∶0。95∶0。84变为1∶0。98∶0。88，后变为1∶0。89∶0。79。此外，具有较大机翼折叠角的构型表现出更好的航向稳定性。所有3种机翼折叠布局状态在低速飞行阶段都是航向静稳定的。随着马赫数的增加，0°和45°折叠角逐渐变得航向静不稳定。

    宽速域变体飞行器折叠翼:气动性能高超声速飞行器

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    混合相结冰条件下多段翼的撞击黏附与积冰的数值模拟

    刘宗辉卜雪琴黄平林贵平...
    202-217页
    查看更多>>摘要：随着飞机结冰问题研究的深入，混合相结冰问题已经成为研究热点。本文使用了阻力模型、黏附模型和结冰热力学模型来计算混合相结冰条件下的准三维多端翼的结冰情况。首先对多段翼进行了网格划分和空气流场计算。然后进行了数值模拟计算，分析了混合相结冰条件下冰晶的撞击、黏附和积冰特征。结果表明，在本研究的条件下，冰晶的黏附质量流量很高，会对飞行安全造成威胁，并且冰晶在溢流水区域也会发生黏附。此外，随着液态水含量(Liquid water content，LWC)与总水含量(Total water content，TWC)比值的升高，冰晶更容易黏附在表面并参与表面结冰。

    多段翼混合相结冰撞击模型黏附模型结冰热力学模型

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    考虑多约束因素的物流无人机网络高精度风险分析模型

    闫永刚李新飞沈志远魏文斌...
    218-232页
    查看更多>>摘要：物流无人机为全球快递物流业的扩张带来了新的机遇，有效克服了地面运输方式的不足。当前物流无人机仍处于起步阶段，因此有必要分析其运行过程中的碰撞风险。本文采用冲突区碰撞建模理论，根据物流无人机的特点和局限性，研究了其在特定空域飞行内的安全隐患。首先，为了衡量可靠性和故障率等多种因素对物流无人机在特定空域安全运行的影响，建立了物流无人机与其他无人机在特定空域的碰撞风险分析模型。然后，通过分析影响物流无人机安全运行的因素，包括空域条件、人机系统、环境条件和管理条件，建立了在特定空域运行的物流无人机与民用飞机碰撞风险分析模型。为了验证所提出模型的准确性，本研究对这两种情况下的模型进行了求解，并与国际民航组织制定的安全性标准进行了比较。

    物流无人机冲突模型冲突风险低空经济安全运行

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    基于干扰观测器的升力式飞行器改进离散滑模控制研究

    陈升泽张旋袁建平郑子轩...
    233-243页
    查看更多>>摘要：升力式飞行器具有飞行空域宽、速度变化范围大、机动性强等特点，是近年来国内外的研究热点。本文针对升力式飞行器模型大不确定及外界干扰强带来的控制难题，提出了一种基于干扰观测器的改进离散滑模变结构控制方法。首先，建立了俯仰通道的离散控制模型。其次，设计了一种基于干扰估计的改进离散滑模变结构控制律，并证明了其稳定性。再次，分析了参数选择对控制系统的影响，验证了控制律的有效性。最后，与传统的离散滑模变结构控制方法进行了比较。仿真结果表明，与传统的离散滑模控制方法相比，本文提出的控制律控制精度更高、鲁棒性更强、滑模面收敛速度更快及抖振更小，可有效提高升力式飞行器的飞行品质，实现复杂任务的稳定控制。

    升力式飞行器干扰观测器离散滑模控制鲁棒控制抖振

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    硬件损伤下多窃听器NOMA系统平均保密容量分析

    何安苏虞湘宾周玥
    244-252页
    查看更多>>摘要：研究了非正交多址(Non-orthogonal-multiple-access，NOMA)接入通信系统的物理层安全性能。当基站采用下行NOMA方案发送信息时，由于信道的开放性，信息容易被窃听，而当存在多个随机分布的窃听者时，安全性能会进一步降低。为了增强存在硬件损伤系统的物理层安全性能，本文考虑保护区的方法，针对地面用户与基站之间存在直连链路的情况，采用莱斯衰落来建模小尺度衰落。本文还假设多个窃听者的位置遵循齐次泊松点过程(Homogeneous Poisson point process，HPPP)，借助高斯切比雪夫积分公式，推导了平均保密容量的闭式表达式，并给出了在高信噪比情况下的渐近表达式来获得进一步见解。仿真结果验证了保护区方法在增强安全性能方面的有效性，并说明了不同参数对系统保密性能的影响。

    平均保密容量非正交多址硬件损伤硬件损伤莱斯衰落物理层安全

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    基于Multitask-YOLO网络的卫星帆板ISAR图像快速分割

    姚雨晴汪玲王莲子张弓...
    253-262页
    查看更多>>摘要：随着空间技术的飞速发展，空间态势感知能力需求不断增加。与传统光学传感器相比，逆合成孔径雷达(Inverse synthetic aperture radar，ISAR)具有全天候、远距离高分辨率成像的能力，且成像不受光照条件的影响。此外，空间态势感知系统需要对周围航天器进行准确的评估，因此对空间目标部件识别能力的需求日益迫切。本文提出了一种基于YOLOv5结构的Multitask-YOLO网络，用于卫星ISAR图像中卫星帆板的识别和分割。首先，本文添加了分割解耦头来实现网络的分割功能。然后用空间金字塔池快速算法(Spatial pyramid pooling fast，SPPF)和距离交并比算法(Distance intersection over union，DIoU)代替原有结构，避免图像失真，加快收敛速度。通过在通道中引入注意机制，提高了分割和识别的准确性。最后使用模拟卫星的ISAR图像进行实验。结果表明，所提出的Multitask-YOLO网络高效、准确地实现了部件的识别和分割。与其他的识别和分割网络相比，该网络的平均精度(mean Average precision，mAP)和平均交并比(mean Intersection over union，mIoU)提高了约5%。此外，该网络的运行速度高达16。4 GFLOP，优于传统的多任务网络的性能。

    Multitask-YOLO空间目标逆合成孔径雷达图像目标识别与分割

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