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火星六旋翼无人机旋翼气动外形稳健设计与优化

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南京航空航天大学学报 2024年第2期56卷 264-272页

作者：宣金婷丁志伟赵洪李建波南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室南京210016 中国直升机设计研究所景德镇333001

火星大气密度极低、热容小,致使火星的大气压和大气密度伴随着温度大幅度变化,具有较强的不确定性。针对单一大气密度进行旋翼确定性气动设计,可能导致旋翼在非设计点功耗大幅增加,影响火星无人机的正常使用。为了避免上述问题,本文从... 详细信息

火星大气密度极低、热容小,致使火星的大气压和大气密度伴随着温度大幅度变化,具有较强的不确定性。针对单一大气密度进行旋翼确定性气动设计,可能导致旋翼在非设计点功耗大幅增加,影响火星无人机的正常使用。为了避免上述问题,本文从火星大气环境研究入手,建立火星大气密度概率分布模型。针对应用潜力更大的火星六旋翼无人机,采用黏性涡粒子方法建立火星大气环境下高置信度的旋翼精细化气动模型,并通过快速非支配排序遗传算法Ⅱ开展旋翼气动外形的稳健设计优化。设计得到的旋翼气动外形方案在面对火星大气密度变化时能保持较好的气动性能,且具备更强的稳健性,有利于火星六旋翼无人机在不同大气环境下执行更远距离、更长时间的火星探测任务。

关键词：火星旋翼气动优化稳健设计黏性涡

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参照波结构的飞行器对接姿态快速估计

系统工程与电子技术 2024年第9期46卷 2926-2934页

作者：朱世杰陈广东刘秉奇南京航空航天大学电子信息工程学院/集成电路学院江苏南京211006 南京航空航天大学无人驾驶飞机研究院江苏南京210016

正确快速测量飞行器的姿态是实现载人航天飞行器精准对接任务的重要前提。传统姿态测量需要拼接3个姿态参数,本文提出一种改进优化算法应用于以电磁波结构向量为参照的姿态测量,实现姿态参数同步、整体、快速测量。首先根据多个电磁矢... 详细信息

正确快速测量飞行器的姿态是实现载人航天飞行器精准对接任务的重要前提。传统姿态测量需要拼接3个姿态参数,本文提出一种改进优化算法应用于以电磁波结构向量为参照的姿态测量,实现姿态参数同步、整体、快速测量。首先根据多个电磁矢量传感器和接收信号间的变化关系来建立导向矢量,将导向矢量中的指数函数形式的姿态旋转进行泰勒近似展开,然后使用等步长遍历算法结合牛顿法来快速搜寻多导航信号空间谱函数的谱峰,完成飞行器的姿态测量。仿真结果表明,该方法测量的姿态精度高,误差能够控制在0.01°左右,提升了姿态测量的效率,同时抗干扰能力良好,具有较好的应用价值。

关键词：电磁矢量传感器牛顿法姿态测量导向矢量

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火星旋翼气动建模与分析

飞行力学 2024年第3期42卷 82-88页

作者：宣金婷丁志伟李建波南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室江苏南京210016

针对火星大气环境下旋翼的气动建模问题开展了研究。首先,从火星大气环境研究入手,采用黏性涡粒子方法建立了火星大气环境下置信度较高的六旋翼无人机旋翼气动模型。然后,对火星不同大气密度、不同飞行状态下的旋翼气动性能与流场特征... 详细信息

针对火星大气环境下旋翼的气动建模问题开展了研究。首先,从火星大气环境研究入手,采用黏性涡粒子方法建立了火星大气环境下置信度较高的六旋翼无人机旋翼气动模型。然后,对火星不同大气密度、不同飞行状态下的旋翼气动性能与流场特征进行了分析。研究结果表明:在悬停和前飞状态下,火星多旋翼无人机旋翼的消耗功率均随火星大气密度的降低而增加,且在低密度区域增幅更加明显;在火星较低的大气密度下,为了满足拉力需求,旋翼桨尖涡增强,使得诱导速度增加,从而导致了旋翼消耗功率的增加。

关键词：火星六旋翼无人机气动建模黏性涡粒子方法流场特征

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含损伤的无机防弹玻璃的JH2本构模型

高压物理学报 2024年第4期38卷 112-123页

作者：史刘彤黄友奇高玉波贾哲李志豪中北大学航空宇航学院山西太原030051 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024 中国航天科工集团第六研究院内蒙古呼和浩特010010

防弹玻璃具有良好的抗冲击性能,能够抵御枪弹、爆炸碎片以及其他高速飞行物体的攻击性威胁,广泛应用于安全防护领域。为探究防弹玻璃的无机玻璃层在冲击加载下的动态力学性能及本构关系,首先,采用电子万能试验机和分离式霍普金森压杆(sp... 详细信息

防弹玻璃具有良好的抗冲击性能,能够抵御枪弹、爆炸碎片以及其他高速飞行物体的攻击性威胁,广泛应用于安全防护领域。为探究防弹玻璃的无机玻璃层在冲击加载下的动态力学性能及本构关系,首先,采用电子万能试验机和分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)试验装置,获得了不同应变率下材料的拉伸和压缩力学性能,结果表明,无机玻璃具有明显的应变率效应,材料强度随应变率的升高而增大。其次,借鉴土力学三轴围压试验,设计了适用于本研究的高强围压套筒,测试了完全损伤条件下玻璃颗粒的力学性能,发现其强度明显低于完整状态下无机玻璃的强度。最后,结合试验数据构建了含损伤无机玻璃的JH2本构模型,采用非线性有限元软件LS-DYNA模拟了材料在SHPB加载下的压缩过程,通过对比试验结果与模拟结果,验证了本构模型的有效性。

关键词：无机玻璃力学性能本构关系损伤

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CT影像组学在预测鼻息肉术后疗效中的价值

中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2024年第6期59卷 582-589页

作者：王康华崔月明史剑波孙悦奇中山大学附属第七医院耳鼻咽喉科深圳518107 中山大学附属第一医院耳鼻咽喉科医院广州510080

目的:探讨鼻窦CT影像组学在预测鼻息肉术后疗效中的价值。方法:采用回顾性队列研究,分析2015年1月至2019年12月于中山大学附属第一医院接受内镜鼻窦手术的194例鼻息肉患者(男132例,女62例,年龄16~75岁),随机法以约7∶3的比例将病例分为... 详细信息

目的:探讨鼻窦CT影像组学在预测鼻息肉术后疗效中的价值。方法:采用回顾性队列研究,分析2015年1月至2019年12月于中山大学附属第一医院接受内镜鼻窦手术的194例鼻息肉患者(男132例,女62例,年龄16~75岁),随机法以约7∶3的比例将病例分为训练集135例和内部验证集59例;同时,纳入2020年1月至2021年12月中山大学附第七医院的34例鼻息肉患者(男22例,女12例,年龄16~59岁)作为外部验证集。按照2020年欧洲鼻窦炎和鼻息肉意见书(EPOS 2020)对病例进行术后疾病控制状态评估,并将病情未控制的病例定义为难治性鼻息肉。提取影像组学特征后,利用套索算法(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)筛选特征,根据加权系数建立影像组学模型;并构建临床特征预测模型和影像组学-临床特征联合模型;评估3类模型在预测难治性鼻息肉中的诊断性能。采用R软件(版本4.3.1)进行统计学分析。结果:在训练集,基于4个特征的影像组学和联合模型预测难治性鼻息肉的曲线下面积(AUC)分别为0.901和0.915,均高于传统临床特征模型(AUC=0.874);在内部验证集,3种模型的AUC值分别为0.839、0.832和0.716;外部验证集的3种模型预测AUC值有所下降,分别为0.748、0.764和0.620。所有队列中,影像组模型和联合模型预测难治性鼻息肉在决策曲线分析(decision curve analysis,DCA)中均显示了临床效益。结论:基于鼻窦CT的影像组学模型对难治性鼻息肉具有良好的预测效能,展现了潜在的临床应用价值。

关键词：鼻息肉难治性鼻窦CT 影像组学预测

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铁牛奔腾兴骏业闻鸡起舞绘宏图 004

朝阳日报

作者：宣奇波刘健鹰

为做好今年全市春耕备耕生产工作，全面推进全市粮食生产全程机械化进程，推动农机化新机具和新技术的推广，推广深松及保护性耕作技术，开展农机安全生产培训,4月11日，我市在朝阳县波罗赤镇召开了朝阳市2017年春季农机作业现场演示会...

为做好今年全市春耕备耕生产工作，全面推进全市粮食生产全程机械化进程，推动农机化新机具和新技术的推广，推广深松及保护性耕作技术，开展农机安全生产培训,4月11日，我市在朝阳县波罗赤镇召开了朝阳市2017年春季农机作业现场演示会。各县（市）区农机局局长、业务股长、农?

关键词：

来源： cnki报纸评论

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扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响

表面技术 2024年第1期53卷 78-86,95页

作者：朱琪谢俊张威庹军波重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400054

目的研究扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响,获得抑制钢轨波磨的有效措施。方法建立小半径曲线DTVI2扣件的轮轨系统有限元模型,对扣件系统进行实体化建模,考虑轨下垫板之间的接触情况,同时模拟扣件系统中弹条预紧作用。采用复特征... 详细信息

目的研究扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响,获得抑制钢轨波磨的有效措施。方法建立小半径曲线DTVI2扣件的轮轨系统有限元模型,对扣件系统进行实体化建模,考虑轨下垫板之间的接触情况,同时模拟扣件系统中弹条预紧作用。采用复特征值分析和瞬时动态分析研究轮轨系统的摩擦自激振动特性,并将预测结果与现场测试结果对比,揭示该区段钢轨波磨产生的原因。最后开展轨下垫板材料属性以及扣件结构参数的影响分析,获得其对钢轨波磨的影响。结果轮轨间饱和蠕滑力引起轮轨系统发生频率为500Hz的不稳定振动,会导致波长为30 mm的钢轨波磨。轨下垫板杨氏模量在10~50 MPa区间,等效阻尼比先从-0.015 2减小到-0.016 9又增大到-0.014 2;阻尼系数在0~0.000 1区间内,等效阻尼比从-0.016 9增大到-0.010 2;轨下垫板泊松比的变化没有引起系统等效阻尼比发生明显的变化;扣件间距在575~675 mm区间内,等效阻尼比从-0.016 3降低到-0.019 0;等效阻尼比随着弹条预紧力的增大而增大。结论选取合适的轨下垫板杨氏模量可以减轻由轮轨摩擦自激振动导致的钢轨波磨;提高阻尼系数对轮轨系统的自激振动具有较强的抑制作用;而轨下垫板的泊松比对钢轨波磨的影响较小;适当减小扣件间距可以略微降低钢轨波磨的产生趋势;增大弹簧预紧力可以抑制由轮轨系统摩擦自激振动导致的钢轨波磨。

关键词：钢轨波磨摩擦自激振动扣件结构弹条预紧力数值仿真

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海洋内孤立波作用下潜体运动响应特性研究

海洋工程 2024年第2期42卷 12-25页

作者：宣谱杜辉史剑彭湃王少东国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410003

2021年4月印度尼西亚海军“南伽拉402”号潜艇在巴厘岛以北约60海里(111.12km)处发生沉没,分析表明大振幅海洋内孤立波作用可能是事故原因之一。基于大振幅内孤立波eKdV理论与Morison公式建立了内孤立波作用下潜艇的运动学模型,揭示不... 详细信息

2021年4月印度尼西亚海军“南伽拉402”号潜艇在巴厘岛以北约60海里(111.12km)处发生沉没,分析表明大振幅海洋内孤立波作用可能是事故原因之一。基于大振幅内孤立波eKdV理论与Morison公式建立了内孤立波作用下潜艇的运动学模型,揭示不同内孤立波振幅、潜艇潜深条件下潜艇的运动响应特性,进一步说明内孤立波可能造成印度尼西亚潜艇失事。结果表明:内孤立波对潜艇的运动状态产生巨大影响。垂直方向上潜艇在短时间内产生大幅度掉深,而水平方向上其运动方向在密度界面上或界面处与内孤立波传播方向一致,界面下则相反,且内孤立波产生的垂向力矩可能造成潜艇倾覆。不同波幅、潜深下潜艇表现出不同的运动响应规律。研究表明印度尼西亚潜艇失事可能是潜艇执行任务过程中遭遇了较大振幅内孤立波,导致其发生大幅度、迅速掉深。

关键词：内孤立波 eKdV理论 Morison公式运动响应潜艇失事

20CrMnTiH齿轮钢在BOF-LF-RH-CC流程中的夹杂物演变

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中国冶金 2024年第1期34卷 36-43,60页

作者：苑一波杨利彬赵进宣汪成义钢铁研究总院有限公司冶金工艺所北京100081

某厂生产的20CrMnTiH齿轮钢在冶炼过程中产生大量的CaS类夹杂物,影响了铸坯质量。为研究20CrMnTiH齿轮钢氧化物夹杂的演变规律,提出合理的钙处理工艺,以减少CaS类夹杂物的析出,对某厂BOF-LF-RH-CC流程生产的20CrMnTiH齿轮钢进行精炼全... 详细信息

某厂生产的20CrMnTiH齿轮钢在冶炼过程中产生大量的CaS类夹杂物,影响了铸坯质量。为研究20CrMnTiH齿轮钢氧化物夹杂的演变规律,提出合理的钙处理工艺,以减少CaS类夹杂物的析出,对某厂BOF-LF-RH-CC流程生产的20CrMnTiH齿轮钢进行精炼全过程的取样,并通过电镜、夹杂物自动扫描分析系统结合热力学计算,研究了氧化物夹杂的演变规律及机理。研究结果表明,在LF精炼后期的喂硫线工序,钢液存在二次氧化现象;精炼过程氧化物夹杂的演变规律为,纯Al_(2)O_(3)夹杂物→镁铝尖晶石和部分Al_(2)O_(3)-MgO-CaO复合夹杂物→钙处理后转变为Al_(2)O_(3)-MgO-CaO和Al_(2)O_(3)-CaO复合夹杂物→喂硫线后产生大量Al_(2)O_(3)-MgO-CaO-CaS和Al_(2)O_(3)-CaO-CaS类复合夹杂物。通过试验及热力学计算发现,现阶段的钙处理过程中钙含量略低于12CaO·7Al_(2)O_(3)(C12A7)的析出条件。为将Al_(2)O_(3)夹杂物尽可能变性成C12A7夹杂物,达到理想的钙处理效果,同时节约成本,钙处理过程所需钙质量分数应控制在0.00226%~0.00300%。喂硫线之后的钢液成分很容易满足CaS夹杂物的析出条件,生产过程应延长喂钙线与喂硫线之间的时间,在钙含量降低后再喂入硫线,后序可将喂硫线工序移至RH精炼中,以减少CaS夹杂物的生成。本研究为工业生产过程中提高含硫齿轮钢的洁净度提供了理论基础。

关键词： 20CrMnTiH齿轮钢非金属氧化物夹杂精炼全过程钙处理演变