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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

    基于仿生技术的尾座式VTOL无人机起降稳定控制及轨迹优化

    齐浩李青洋吴嘉越彭一明...
    263-277页
    查看更多>>摘要：尾座式垂直起降(Vertical takeoff/landing,VTOL)无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)稳定性差,与传统起落架的适配性低.针对上述问题,提出了一种采用自由尾翼技术的新型起落架.该起落架采用串联多级结构,在降低机身高度的同时,保证了巡航状态下尾翼力臂的长度,并通过虚拟中心点力分布技术对动态着陆过程进行调控,简化了控制过程,有利于模式转换过程中的无缝轨迹优化.随后基于猫中心点单点数据集,利用神经网络对起落架控制进行训练,有效提高了起落架自适应起落速度和精度.最后,结合无人机不同模式的参数要求,进行多目标优化和相似性转换,有效提高了尾座式垂直起降无人机的着陆适应性和稳定性.

    无人机垂直起降起飞/着陆技术稳定性控制仿生技术

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    桨叶分段线性扭转对降低旋翼振动载荷的作用分析

    张宇杭韩东
    278-288页
    查看更多>>摘要：研究了用桨叶分段线性扭转来降低旋翼振动载荷.使用基于弹性梁的旋翼模型用于预测旋翼振动载荷.采用4片桨叶旋翼作为基准旋翼,桨叶形状与UH-60直升机桨叶相似.桨叶被划分为内、中、外3段,讨论了各段扭转对载荷的影响.低速时桨叶每一段的扭转都能减少桨毂四阶垂向力.当以80 km/h前飞时,中段-24°/R的扭转可使其降低99.5%.桨叶内段的扭转不利于降低桨毂四阶滚转和俯仰力矩,另外两段的扭转则可以在大多数前飞速度时控制这2个振动力矩.使用参数扫描以尽可能降低旋翼振动载荷.降低四阶垂向力方面,低速时桨叶所有段都需要扭转,而高速时未扭转的桨叶表现更好.降低四阶滚转和俯仰力矩方面,在低速时需要桨叶外段高度扭转,而在中高速时则需要桨叶中段的扭转.

    直升机旋翼振动载荷分段桨叶扭转桨毂垂向力滚转力矩俯仰力矩

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    一种定子单绕组无轴承开关磁阻电机的转子位移控制方法

    王川川张峻豪金璐牛赵翔...
    289-299页
    查看更多>>摘要：提出了一种用于定子单绕组无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor,BLSRM)的转子位移控制方法.首先介绍了定子单绕组无轴承开关磁阻电机的基本结构和工作原理,基于等效磁路法建立悬浮力和刚度的数学模型.其次,建立了转子动力学模型以获取悬浮力与转子位移间的关系模型.最后,设计了一台实验样机并在电机上进行悬浮控制实验.实验结果验证了所提控制方法的有效性.

    无轴承开关磁阻电机转子位移单饶组定子控制

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    直线旋转开关磁阻电机的轴向速度控制与快速轴向定位

    孟徐颖曹鑫石瑞杰何洲辉...
    300-310页
    查看更多>>摘要：目前直线旋转开关磁阻电机(Linear-rotary switched reluctance motor,LRSRM)只可实现轴向定位控制,两自由度运动方式较为单一.为提高LRSRM轴向控制性能,本文提出了一种轴向速度控制方法,通过线性位置/速度观测器协调控制转子的轴向位移和轴向速度,由转矩与轴向力的数学模型解算出转矩及轴向力绕组的给定电流,再将其分配到对应的绕组导通区间,分别进行电流滞环控制.该方法可以有效调节转子在旋转过程中的轴向定位速度.仿真和实验验证了所提方法的控制效果.

    多自由度电机直线旋转开关磁阻电机轴向速度控制快速轴向定位

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    气固两相湍流非定常压力脉动特性数值模拟研究

    阳勇臧雯雯韩省思毛军逵...
    311-324页
    查看更多>>摘要：与发动机振荡燃烧相关的气固两相流中的压力脉动现象长期以来备受关注.为了解发动机气固两相流动中的非定常压力脉动特性,以典型的后台阶气固两相流动为研究对象,使用发展的自适应湍流模拟(Self-adaptive turbulence eddy simulation,SATES)和离散相模型(Discrete phase model,DPM)相结合的方法,对两相流场进行了三维非定常高精度数值计算.以实验数据作为参考验证了计算方法的精度和可靠性.通过将两相流场的压力脉动信号与纯气相流场进行对比,发现加入颗粒后流场压力脉动主导频率略有变化,无量纲压力脉动幅值明显减小;进一步研究了固体颗粒直径和质量分数对脉动特性的影响规律,发现随着颗粒直径变大,流场振幅先减小后增大.颗粒直径为10 μm时,振幅最小;随着质量分数的增大,流场振幅呈现出下降趋势.研究表明气固两相流中颗粒的参数变化对振荡主频影响较小,对脉动振幅影响显著.

    压力脉动后台阶气固两相流自适应湍流模拟离散相模型频谱特性

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    考虑气动干扰下的可控锥套建模和软管锥套系统仿真

    梁梓峰邹贵云刘学强
    325-343页
    查看更多>>摘要：开发了一个具有4个控制面的主动控制软管锥套的动态模型,以减轻头波效应和紊流在对接阶段对空气动力干扰.使用数值模拟计算了软管锥套的空气动力特性,并使用线性和多项式函数进行简化.利用空气动力模型设计了一个线性二次调节器(Linear quadratic regulator,LQR)控制器.使用MATLAB/Simulink构建了一个软管锥套模型,并验证了主动控制软管锥套在减少干扰效应方面的效力.还使用静态模型研究了控制面偏转角对软管悬挂曲线的影响.数值模拟结果表明,主动控制软管锥套降低了头波效应和紊流的干扰影响,提高了软管锥套系统的稳定性和空中加油的成功率.

    主动增稳锥套软式空中加油计算流体力学气动干扰LQR控制器

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    压气机叶栅冰晶撞击特性的数值模拟研究

    贾惟顾元昊
    344-358页
    查看更多>>摘要：航空发动机吸入冰晶会导致推力损失甚至叶片损坏,对飞行安全构成潜在威胁.为了研究冰晶在压气机叶栅中的撞击特性,建立了一种分别计算颗粒撞击叶片压力面和吸力面时运动轨迹的方法,该方法可以避免冰晶颗粒轨迹交叉.在此基础上,对颗粒等效直径和形状对冰晶撞击特性的影响进行了数值模拟研究.结果表明,总收集系数随颗粒等效直径和长宽比的增加而增加.对于相同形状的颗粒,当颗粒直径从 20 μm增加到50 μm时,总收集系数增加了44.1%;对于相同等效直径的颗粒,当颗粒长宽比从0.1 增加到10时,总收集系数增加了39%.叶片压力面收集系数的增加是总收集系数增加的主要原因.冰晶撞击叶片前缘时发生破碎现象,撞击叶片表面时发生反弹现象.在叶片表面的大部分区域,冰晶颗粒发生非弹性反弹.就粒径而言,二次撞击后收集系数的分布趋势与一次撞击近似,二次收集系数的最大值减少了约70%.然而,就颗粒长宽比而言,叶片前缘处二次撞击收集系数的分布趋势与一次撞击相反,细长型冰晶颗粒撞击叶片前缘的二次收集系数反而低于粗短型冰晶颗粒撞击叶片前缘的二次收集系数.

    冰晶压气机叶栅收集系数一次撞击二次撞击

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    考虑入水冲击过程的舱段结构优化

    何子懿王晨胡奇董松文...
    359-371页
    查看更多>>摘要：水陆两栖飞机的舱段结构在入水过程中需要承受入水冲击力的作用,对水陆两栖飞机的结构性能有着重要影响.本文建立了水陆两栖飞机的初始舱段结构模型,基于该结构通过数值仿真方法获取了结构入水过程中的压强分布.建立了舱段结构的有限元模型并开展了参数分析,探究了不同设计参数对舱段结构的影响.在此基础上,考虑舱段入水过程中的结构变形与应力分布,搭建了舱段结构优化设计框架;以舱段结构的应力和应变作为约束、减少质量为目标开展优化设计;根据优化后得到的舱段结构,进一步验证了单向耦合分析方法的准确性.优化结果表明,舱段结构的底面加强筋分布以及底面蒙皮厚度对入水过程中结构产生的最大米塞斯应力有着重要影响.通过对舱段结构的设计参数开展优化设计,可以在满足强度与刚度的前提下,显著降低舱段结构的质量.

    舱段结构水陆两栖飞机流固耦合入水冲击结构优化

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    基于多目标混合启发式算法的协同无冲突4D航迹规划

    周逸胡明华杨磊张颖...
    372-386页
    查看更多>>摘要：为促进基于航迹运行的框架下未来空中交通管理系统的协同决策,本文提出了一种协同无冲突4D航迹规划方法.首先以提高航班效率和航空公司间的公平性为目标,以无冲突为约束构建了一个多目标整数线性优化模型.其次,提出了一种基于基尼系数的指标以量化航空公司间的成本分配公平性.为了提高问题求解效率,采用了基于网格的探测方法以加速冲突检测,并设计了一种多目标混合启发式算法(Multi-objective hybrid-meta-heuristic optimization algorithm,MHMOA),通过结合模拟退火(Simulated annealing,SA)和爬山局部搜索算法来近似最优的非支配解.最后,利用实际航班计划和航路网络数据比较和分析了MHMOA、SA和两种常规多目标优化算法的优化结果.结果表明,MHMOA所获得的非支配解的质量更高、延误更低且航空公司间公平性更优,在3个多目标优化性能指标方面表现优异,可为空中交通管理员提供更详细的决策支持.

    空中交通管理航迹规划混合启发式算法4D航迹多目标优化

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    一种用于中国空间站增强现实维护应用的自动跟踪框架

    赵鑫王月伏洪勇
    387-402页
    查看更多>>摘要：跟踪注册是增强现实(Augmented reality,AR)中一项至关重要的技术.基于人工标识和基于图像的注册方法已广泛应用于增强装配系统中.然而,由于空间产品的弱纹理、结构对称、数据有限以及难以张贴标识等特点,空间站的跟踪注册仍面临挑战.本文提出了一种专门为中国空间站诱导维修应用设计的三维物体跟踪方法,旨在用AR技术取代传统的纸质手册,为宇航员提供更直观的操作指导.本文提出了一种无标记的中国空间站智能维护方法.采用点对特征方法来估计初始帧姿态,不需要手动调整来获得相应的姿态,这对宇航员来说至关重要,因为在微重力环境中精确运动是一项重大挑战,而且结合曲率信息可以提高采用点对特征方法估计初始帧姿态的效率.通过结合纹理和区域信息,消除了对宇航员位置的精确限制,进一步增强了空间对称产品的跟踪鲁棒性.该方法利用点云匹配来估计第一帧的初始姿态,并在失去跟踪后重新计算姿态.一旦获得了前一帧的姿态,则仅根据二维图像的区域和纹理信息来计算跟踪,以获得实时跟踪.实验结果表明:本文方法与基于标识的方法具有相同的姿态趋势;基于电子游标卡尺测量之间的误差在毫米级;使用专门为航天产品设计的专用工具成功更换过滤器,证明了在空间站上实施诱导维修程序的实用性和潜力.

    增强现实位姿跟踪CAD模型中国空间站

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