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提高高马赫数超燃冲压发动机推力的理论方法

力学学报 2022年第3期54卷 633-643页

作者：韩信刘云峰张子健张文硕马凯夫中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 香港理工大学航空及民航工程学系中国香港九龙999077

斜爆轰发动机和激波诱导燃烧冲压发动机在高马赫数吸气式发动机中具有重要应用前景,但是斜爆轰发动机是否具有足够大的净推力,还是一个未知的问题,因此需要对高马赫数冲压发动机的推进性能以及提高推力的方法进行理论研究.本文主要分为... 详细信息

斜爆轰发动机和激波诱导燃烧冲压发动机在高马赫数吸气式发动机中具有重要应用前景,但是斜爆轰发动机是否具有足够大的净推力,还是一个未知的问题,因此需要对高马赫数冲压发动机的推进性能以及提高推力的方法进行理论研究.本文主要分为3部分.第1部分理论研究了超燃冲压发动机中的爆燃波和爆轰波的传播特性.保证发动机稳定燃烧是提高推力的前提.通过对爆燃波和爆轰波传播特性研究,得到了影响发动机燃烧稳定性的关键参数和物理规律.第2部分研究了发动机处于热壅塞临界状态下的燃烧规律和推力特性.在临界状态下,燃烧室入口气流速度正好等于爆轰波传播速度,二者处于平衡状态,这是发动机推进性能的理论上限.第3部分研究了提高高马赫数超燃冲压发动机推力的理论方法.对于高马赫数冲压发动机,燃烧室入口气流速度远远大于爆轰波的传播速度,这部分速度差就是提高推力的理论空间.对于马赫数Ma≥12的超燃冲压发动机,理论上燃烧产生的爆燃波或激波不会引起发动机不起动,因此可以通过进一步添加燃料和氧化剂的方法来提高其推力.理论分析结果表明,对于高马赫数超燃冲压发动机,不但燃烧流场是容易稳定的,而且可以有很多方法来进一步提高推力.

关键词：高马赫数超燃冲压发动机斜爆轰发动机激波诱导燃烧冲压发动机超声速燃烧提高推力的方法

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Ⅲ型动车组动力车构架焊接工艺分析

技术与市场 2018年第8期25卷 32-35,39页

作者：马凯夫中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412001

分析介绍了Ⅲ型动车组动力车构架结构特点和焊接难点,通过分析其焊接工艺难点,着重阐述了工艺放量、焊接参数、工装定位、焊接变形矫正、对焊接质量的影响,通过对该构架介绍和分析,从焊接工艺和焊接变形控制方面阐述了该构架生产过程。

关键词： Ⅲ型动车组构架焊接工艺焊接变形

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斜爆轰发动机燃烧机理试验研究

推进技术 2021年第4期42卷 786-794页

作者：张子健韩信马凯夫张文硕刘云峰苑朝凯姜宗林中国科学院力学研究所北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049

为了研究斜爆轰发动机的稳定燃烧机理,开展了飞行马赫数9的斜爆轰发动机的数值模拟研究和试验研究。设计了全尺度斜爆轰发动机模型,发动机的总长度为2.8m。采用两级进气道压缩,每级压缩角度均为15°。利用三个小支板在进气道前缘主流核... 详细信息

为了研究斜爆轰发动机的稳定燃烧机理,开展了飞行马赫数9的斜爆轰发动机的数值模拟研究和试验研究。设计了全尺度斜爆轰发动机模型,发动机的总长度为2.8m。采用两级进气道压缩,每级压缩角度均为15°。利用三个小支板在进气道前缘主流核心区中进行氢气的喷射和混合。采用带化学反应的雷诺平均N-S方程、SST k-ω模型以及9组分19步反应的基元反应模型,对氢气混合过程和发动机燃烧过程进行了数值模拟研究。结果表明,氢气在进气道内混合得比较均匀,在燃烧室内获得了稳定的斜爆轰流场和正爆轰流场。在激波风洞中开展了马赫数9状态下的斜爆轰发动机稳定燃烧机理试验研究,在50ms的风洞有效试验时间内获得了持续稳定的斜爆轰流场,试验结果与数值模拟结果吻合较好,表明在试验中形成了斜爆轰波。研究结果证明了斜爆轰发动机的技术可行性。

关键词：斜爆轰发动机超声速燃烧激波诱导燃烧斜爆轰波斜激波

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DSMC方法中模拟粒子数对氢氧燃烧的影响

DSMC方法中模拟粒子数对氢氧燃烧的影响

中国力学大会-2021+1

作者：马凯夫杨超孙泉华中国科学院力学研究所中国科学院大学工程科学学院

引言燃烧是一个多尺度的热化学问题。在微尺度通道或微型燃烧器中,努森数(Kn=λ/L,λ为分子平均自由程,L为特征长度)的范围为[0.0001,0.1],进入滑移流的范围,气体不再满足连续流假设。满足连续介质假设时,例如常温常压下的一维爆燃波和...

引言燃烧是一个多尺度的热化学问题。在微尺度通道或微型燃烧器中,努森数(Kn=λ/L,λ为分子平均自由程,L为特征长度)的范围为[0.0001,0.1],进入滑移流的范围,气体不再满足连续流假设。满足连续介质假设时,例如常温常压下的一维爆燃波和一维对冲火焰,DSMC方法得到的压力、温度、组分浓度和火焰速度与CFD结果一致。不满足连续介质假设时,例如Y型微通道中的非预混燃烧现象,

关键词：

来源： cnki会议评论

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柔性化构架焊接产线控制系统应用探究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第4期 1-4页

作者：马凯夫郭廷银闫岩中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412000

针对轨道交通车辆构架数字化焊接产线,从产线组成、工艺和制造流程分析出发,结合产线人工和自动工位并存对特点,以提高生产效率和资源利用率,柔性化生产为目的开展产线中央控制系统研究。采用工位制节拍为,对各工位项目计划、物流计划... 详细信息

针对轨道交通车辆构架数字化焊接产线,从产线组成、工艺和制造流程分析出发,结合产线人工和自动工位并存对特点,以提高生产效率和资源利用率,柔性化生产为目的开展产线中央控制系统研究。采用工位制节拍为,对各工位项目计划、物流计划、作业人员、工艺质量及设备信息等生产全过程管理,实现了构架生产制造数字化、信息化的过程管控,另外按人工和自动工位划分MES系统中央控制系统交互集成界限。通过控制系统方案研究,实现了构架焊接生产线自动化、柔性化生产。

关键词：构架生产数字化车间 MES系统中央控制系统

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转向架空心轴机器人焊接工艺改进

焊接技术 2016年第10期45卷 47-51页

作者：张祥渠源马凯夫赵驰中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412000

空心轴焊接是机车转向架制造的难点,从焊枪选型、保护气体种类、机器人配件更换周期以及焊接母材清理等方面优化机器人焊接空心轴工艺,将空心轴焊接射线探伤一次性合格率提升至98%左右,加工后表面磁粉探伤合格率提升至96%以上。接头性... 详细信息

空心轴焊接是机车转向架制造的难点,从焊枪选型、保护气体种类、机器人配件更换周期以及焊接母材清理等方面优化机器人焊接空心轴工艺,将空心轴焊接射线探伤一次性合格率提升至98%左右,加工后表面磁粉探伤合格率提升至96%以上。接头性能试验结果表明:采用优化后的焊接工艺,焊缝外观良好、力学性能达到标准要求,且空心轴焊接质量得到了改善。

关键词：空心轴机器人 RT探伤 MT探伤焊接质量

基于焊接热输入对16MnDR钢焊接接头的影响研究

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金属加工（热加工） 2021年第4期 66-70页

作者：胡彬马凯夫彭玲阳中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412001

焊接工艺对焊接接头组织和性能影响非常大,如果焊接工艺控制不严格会导致接头性能变化,尤其是焊接热影响区性能的降低。因此,为了得到优良性能的焊接接头,需要把焊接参数控制在一定范围。焊接热输入集中体现在电弧电压、焊接电流以及焊... 详细信息

焊接工艺对焊接接头组织和性能影响非常大,如果焊接工艺控制不严格会导致接头性能变化,尤其是焊接热影响区性能的降低。因此,为了得到优良性能的焊接接头,需要把焊接参数控制在一定范围。焊接热输入集中体现在电弧电压、焊接电流以及焊接速度的影响。通过对构架常用材料(16MnDR钢)在不同焊接热输入下典型焊接接头的微观组织分析及力学性能测试,结果表明:在热输入为1520kJ/cm的条件下,12mm厚16MnDR钢的焊接接头微观组织和力学性能最优。

关键词：常用材料焊接试验焊接热输入变形量焊接过程控制

热输入对921A钢焊接接头性能及显微组织的影响

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电焊机 2014年第3期44卷 50-54页

作者：马凯夫郑世达易江龙尹登峰郭春富王凯中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 广东省工业技术研究院中国-乌克兰巴顿焊接研究院广东省现代焊接技术重点实验室广东广州510650

以10kJ/cm、15 kJ/cm、20 kJ/cm三种不同焊接热输入焊接921A低合金高强钢,研究焊接热输入对焊接接头组织及力学性能的影响.研究结果表明,随着焊接热输入的增大,焊缝中晶粒尺寸增大,针状铁素体增多;热影响区晶粒长大的趋势亦随着热输入... 详细信息

以10kJ/cm、15 kJ/cm、20 kJ/cm三种不同焊接热输入焊接921A低合金高强钢,研究焊接热输入对焊接接头组织及力学性能的影响.研究结果表明,随着焊接热输入的增大,焊缝中晶粒尺寸增大,针状铁素体增多;热影响区晶粒长大的趋势亦随着热输入变化明显;热影响区粗晶区在焊接热循环的作用下变化明显,其组织均由板条马氏体和贝氏体组成.在不同热输入条件下焊接热影响区出现软化现象,且随着焊接热输入的增加,焊接热影响区软化问题越突出.通过拉伸试验表明焊接热输入在10～20 kJ/cm条件下,焊接接头获得了较高的强度.

关键词： 921A钢焊接热输入显微组织力学性能

FDI攻击下移动机器人弹性预测镇定控制研究

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北京理工大学学报 2024年第7期44卷 722-730页

作者：贺宁范昭马凯西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055

提出一种具有自适应预测时域的输入重构弹性自触发模型预测控制(self-triggered model predictive control,ST-MPC)算法,平衡机器人系统网络安全和资源受限之间的矛盾.首先,基于自触发非周期采样特征和虚假数据注入(false data injectio... 详细信息

提出一种具有自适应预测时域的输入重构弹性自触发模型预测控制(self-triggered model predictive control,ST-MPC)算法,平衡机器人系统网络安全和资源受限之间的矛盾.首先,基于自触发非周期采样特征和虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击模型设计输入重构机制,确保机器人系统可快速重构,能削弱FDI攻击影响的可行控制序列.其次,结合输入重构机制设计关键数据选取条件和预测时域调节机制,从实现最大化触发间隔和降低优化问题复杂度两个方面降低资源消耗.然后,基于输入重构和预测时域调节机制设计弹性ST-MPC镇定控制算法,并推导FDI攻击下算法的可行性和闭环系统稳定性条件.最后,通过仿真实验验证所提出算法能够在抵御FDI攻击前提下保持较好的控制性能及资源利用率.

关键词：移动机器人弹性自触发模型预测镇定控制虚假数据注入攻击输入重构自适应预测时域