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新型涵道风扇水空两栖无人机设计与实现

兵工学报 2024年

作者：张鑫泽肖海建刘兴龙邢孔睿卢翔中国民航大学航空工程学院中国民航大学交通科学与工程学院中国民航大学安全科学与工程学院

涵道风扇无人机可以实现起降与悬停，结构简单可靠且安全系数高。针对常规水空两栖无人机起降环境受限、折叠翼机构冗余与气动效率较低等问题，设计了一种新型双涵道风扇水空两栖跨介质无人机。借鉴水下无人潜航器（Unmanned Underwater... 详细信息

涵道风扇无人机可以实现起降与悬停，结构简单可靠且安全系数高。针对常规水空两栖无人机起降环境受限、折叠翼机构冗余与气动效率较低等问题，设计了一种新型双涵道风扇水空两栖跨介质无人机。借鉴水下无人潜航器（Unmanned Underwater Vehicle，UUV）和无人驾驶飞机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）对机身进行优化设计，并采用倾转双涵道风扇动力系统。基于改进叶素动量理论，得出小型涵道风扇升力计算理论公式。分析了力学物理场下无人机整体的结构振型，并通过流场有限元仿真验证了整机的气动性能。分析结果表明：改进的小型涵道风扇升力计算公式计算结果与风洞试验结果基本一致，最大误差在4.5%，设计出的小型涵道风扇可提供20%的附加升力，气动效率高；通过模态分析发现该无人机机体结构较为稳定，振型合理；完成了风洞试验与新型涵道风扇水空两栖无人机在不同介质下的试飞验证，证明了无人机设计方案的可行性。

关键词：飞行器设计跨介质无人飞行器涵道风扇气动特性结构振型

结合STPA和DEMATEL–ISM的民机起落架收放系统风险研究

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安全与环境学报 2024年

作者：贾宝惠韩文瑞肖海建高源陈怡凡中国民航大学交通科学与工程学院中国民航大学安全科学与工程学院

为从系统整体角度完成对起落架收放系统的风险辨识和影响分析，将系统理论过程分析（Systematic Theory Process Analysis，STPA）与决策实验室分析-解释结构模型（DEMATEL-ISM）相结合来开展分析。首先，定义事故和系统级危险，以民机... 详细信息

为从系统整体角度完成对起落架收放系统的风险辨识和影响分析，将系统理论过程分析（Systematic Theory Process Analysis，STPA）与决策实验室分析-解释结构模型（DEMATEL-ISM）相结合来开展分析。首先，定义事故和系统级危险，以民机进近阶段放下起落架为例，运用STPA完成对风险因素的系统化辨识；之后，基于最大平均熵减（Maximum Mean De-entropy，MMDE）算法帮助DEMATEL–ISM模型确定阈值，完成对风险因素影响的重要性分析并识别可能引发系统级危险的风险传递路径，据此挖掘关键致因场景，并给出风险预防建议。结果表明：线路性能退化或失效、位置作动控制组件（Position Action Control Unit，PACU）核心处理器故障为关键原因因素，收放作动筒作动异常、机组成员操作不当、起落架指示灯显示异常、起落架液压选择阀作动异常、PACU信息接收有误为关键结果因素，这些因素均涉及多条可能引发系统级危险的风险传递路径，应予以重点控制。

关键词：安全工程起落架收放系统系统理论过程分析决策实验室分析法解释结构模型关键因素风险传递路径

双平面阵列静电传感器灵敏特性分析及结构优化

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计量学报 2024年

作者：贾宝惠熊亿杰肖海建丁梓航段博文中国民航大学交通科学与工程学院中国民航大学航空工程学院

针对阵列静电传感器在航空发动机滑油磨粒在线监测中存在灵敏度不高、敏感场分布不均匀等问题，通过理论与仿真相结合的方式，综合优化传感器结构单元，以提高传感器的灵敏特性。设计了一种新型双平面32极板阵列静电传感器，基于点电荷... 详细信息

针对阵列静电传感器在航空发动机滑油磨粒在线监测中存在灵敏度不高、敏感场分布不均匀等问题，通过理论与仿真相结合的方式，综合优化传感器结构单元，以提高传感器的灵敏特性。设计了一种新型双平面32极板阵列静电传感器，基于点电荷思想建立了该传感器的理论模型；探究了极板厚度、覆盖角、长度和双平面间距对传感器灵敏特性的影响。在此基础上，优化传感器构型并制备相应的实验样品，搭建实验测试平台开展实验。结果表明：双平面间距L和极板长度H是提高传感器灵敏特性的关键，优化后的传感器灵敏度增加75.80％及均匀性提高了56.05％。实验结果与有限元仿真变化趋势一致，当L由1cm增至2cm时，静电传感器监测电压幅值从29.23mV增至40.16mV；当H由2cm增至4cm时，电压幅值增至76.43mV；当综合优化L和H时，电压幅值进一步增至80.77mV。

关键词：计量学静电传感器空间灵敏度航空发动机磨粒在线监测结构优化

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飞机机载线槽结构对电磁防护性能的影响研究

电子测量技术 2024年第1期47卷 38-45页

作者：庞思宇钱宇琛肖海建卢翔丁梓航中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学交通科学与工程学院天津300300

针对雷击环境下,飞机机载平台内的线束易受到连接设备及外部辐射源的复杂电磁干扰问题,考虑线槽不同结构对线槽防护性能的影响,基于三同轴法,结合Van Helvoort形状系数,推导出线槽转移阻抗从低频到高频状态下的理论表达式。进而建立含... 详细信息

针对雷击环境下,飞机机载平台内的线束易受到连接设备及外部辐射源的复杂电磁干扰问题,考虑线槽不同结构对线槽防护性能的影响,基于三同轴法,结合Van Helvoort形状系数,推导出线槽转移阻抗从低频到高频状态下的理论表达式。进而建立含不同高宽比线槽防护仿真模型,研究不同形状、尺寸的线槽防护性能。最后建立复合材料机身内线槽的雷击电磁防护仿真模型,分析机身不同位置、不同形状线槽的防护作用,进一步验证了不同结构线槽防护性能的差异性。结果表明:高宽比每增加1/2,线槽屏蔽效能约增加5 dB,且有效保护区域逐渐扩大;随着与机身蒙皮间距增大,机身内部线缆感应电流线性减小;线槽密封性与防护性能成正比。

关键词：飞机机载线槽结构转移阻抗电磁防护场线耦合等效模型

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基于梳状式电容传感器的滑油磨粒检测方法

仪器仪表学报 2022年第12期43卷 49-57页

作者：贾宝惠丁梓航肖海建耿亚南中国民航大学航空工程学院天津300300

航空发动机旋转部件的磨损是影响其寿命的重要因素,而滑油内磨粒的参数能直接反映部件的磨损状态,磨粒监测已是发动机智能诊断的关键技术。提出一种梳状式电容传感器,采用内置多平行板电极结构,分析磨粒检测机理,通过数值模拟分析结构... 详细信息

航空发动机旋转部件的磨损是影响其寿命的重要因素,而滑油内磨粒的参数能直接反映部件的磨损状态,磨粒监测已是发动机智能诊断的关键技术。提出一种梳状式电容传感器,采用内置多平行板电极结构,分析磨粒检测机理,通过数值模拟分析结构优化方向,确定最佳参数。搭建实验平台进行试验,结果表明,当铁磨粒直径从0.3 mm增至0.9 mm时,电容差值从3 Ff增至17 Ff;当磨粒个数从1增至4时,差值与数量近似成正线性关系,最大增幅在200%~350%左右;电源频率从10 kHz增至100 kHz时,差值降幅在36%~67%。研究表明梳状电容传感器内部电场均匀度较好,利于提高结果一致性与磨粒检出率,可在10 mm管路中检测200μm以上的磨粒,具有较好的区分度,可为航空发动机滑油磨粒监测研究提供技术支持。

关键词：润滑油磨粒检测在线监测电容传感器

基于深度强化学习的车载边缘计算功率分配方法

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北京邮电大学学报 2024年第2期47卷 81-89页

作者：邱斌王云霄肖海林桂林理工大学信息科学与工程学院桂林541004 广西嵌入式技术与智能系统重点实验室桂林541004 湖北大学计算机与信息工程学院武汉430062

针对车载边缘计算环境下车辆移动引起的车载时变信道和任务随机到达问题,提出了一种基于深度强化学习的计算卸载和功率分配方法。首先,设计了双向车道场景下基于非正交多址的“端-边-云”三层卸载模型;接着,结合该模型的通信、计算、缓... 详细信息

针对车载边缘计算环境下车辆移动引起的车载时变信道和任务随机到达问题,提出了一种基于深度强化学习的计算卸载和功率分配方法。首先,设计了双向车道场景下基于非正交多址的“端-边-云”三层卸载模型;接着,结合该模型的通信、计算、缓存资源以及车辆的移动性,进一步确立了车载用户功率和缓存延迟长期累积总成本最小化的联合优化问题;最后,考虑到车载边缘计算网络的动态、时变和随机特性,提出了基于深度确定性策略梯度的分布式智能算法,以获取最优功率分配机制。仿真实验结果显示,相较于传统方法,所提方法在减少总成本方面具有显著优势。

关键词：车载边缘计算计算卸载功率分配服务缓存深度确定性策略梯度

内生型(Ti_(0.474)Zr_(0.34)Cu_(0.06)Be_(0.126))_(100-x)Fe_(x)(x=0,2)金属玻璃基复合材料的动态力学行为

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稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 23-30页

作者：肖海洋吕国建乔吉超西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710072

为了解内生β-Ti相的Zr/Ti基金属玻璃复合材料的动态力学性能和热力学稳定性,采用力学弛豫谱研究了(Ti_(0.474)Zr_(0.34)-Cu_(0.06)Be_(0.126))_(100-x)Fe_(x)(x=0,2)金属玻璃复合材料。通过引入Fe元素,提高了β-Ti相的稳定性。此外,还... 详细信息

为了解内生β-Ti相的Zr/Ti基金属玻璃复合材料的动态力学性能和热力学稳定性,采用力学弛豫谱研究了(Ti_(0.474)Zr_(0.34)-Cu_(0.06)Be_(0.126))_(100-x)Fe_(x)(x=0,2)金属玻璃复合材料。通过引入Fe元素,提高了β-Ti相的稳定性。此外,还发现了一个异常的内耗峰,这是由于在亚稳的β-Ti相中析出ω-Ti所引起的。在玻璃化转变温度Tg以下,由于相变和非晶基体部分结晶的耦合效应,2种金属玻璃复合材料的储能模量均表现出异常过冲行为。所得结果为更好地理解内生亚稳β-Ti型金属玻璃复合材料的复杂动态力学弛豫行为提供了借鉴。

关键词：块体金属玻璃复合材料动态力学分析物理时效动态非均匀性

农业要素市场化对农业面源污染的影响效应——兼议环境规制的调节作用

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第3期32卷 518-528页

作者：刘明玉肖海峰中国农业大学经济管理学院北京100083

本文探讨了农业市场化改革背景下,农业要素市场化对农业面源污染的影响效应、作用机制以及环境规制在其中的调节作用。基于2004—2020年中国省级(不含港澳台、西藏)面板数据,构建了动态面板模型,并运用差分广义矩阵及调节效应模型进行... 详细信息

本文探讨了农业市场化改革背景下,农业要素市场化对农业面源污染的影响效应、作用机制以及环境规制在其中的调节作用。基于2004—2020年中国省级(不含港澳台、西藏)面板数据,构建了动态面板模型,并运用差分广义矩阵及调节效应模型进行分析。研究结果表明:1)农业要素市场化对面源污染呈现倒“U”型的动态演化特征;2)机制分析表明,农业要素市场化通过种植结构效应、化学品投入效应和经营规模效应间接影响面源污染,具体而言,农业要素市场化对“非粮化率”和化肥投入强度存在倒“U”型影响,对人均经营规模的影响在市场化程度较高的后期显著为正;3)环境规制在“非粮化率”和化肥投入强度的传导机制中具有显著的负向调节作用,对经营规模与面源污染之间的传导关系不存在显著调节效应。因此,本文提出要进一步发挥市场化改革对农业污染治理的长效机制,立足农业面源污染治理“规模效应”“结构效应”和“投入品效应”的路径依赖,构建“政府-市场”双轨运行机制,以实现农业生态环境的改善和农业可持续发展。

关键词：农业要素市场化环境规制种植结构化学品投入经营规模农业面源污染

畜产品进口对畜牧业碳排放的影响及其空间效应

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中国农业大学学报 2024年第2期29卷 176-191页

作者：李明肖海峰中国农业大学经济管理学院北京100083

为探究畜产品进口对我国畜牧业碳排放的影响效应,基于全国31个省份2005—2020年的面板数据(统计数据未含港澳台地区,下同),运用双向固定效应模型和空间杜宾模型实证检验了畜产品进口对我国畜牧业碳排放的影响及其空间溢出效应。结果表明... 详细信息

为探究畜产品进口对我国畜牧业碳排放的影响效应,基于全国31个省份2005—2020年的面板数据(统计数据未含港澳台地区,下同),运用双向固定效应模型和空间杜宾模型实证检验了畜产品进口对我国畜牧业碳排放的影响及其空间溢出效应。结果表明:畜产品进口显著抑制了我国畜牧业碳排放,经多重稳健性检验之后该结论依旧成立,相较于西部地带及边疆牧区,畜产品进口对我国东部沿海地带、中部地带以及非边疆牧区畜牧业碳排放的负向影响更加显著,同时畜产品进口的碳减排效应具有畜禽品种异质性,畜产品进口对我国畜牧业碳排放的影响具有空间溢出效应,某省域畜产品进口不仅对本地畜牧业碳排放具有抑制作用,也会对邻接地区、经济地理条件相似地区的畜牧业碳排放产生约束作用。

关键词：畜产品进口畜牧业碳排放空间溢出畜牧业绿色发展