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垂直起降固定翼无人机串联混电系统优化设计

北京航空航天大学学报 2021年第4期47卷 742-753页

作者：陈刚贾玉红马东立夏兴禄张欣北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

针对垂直起降固定翼无人机的动力需求特点,提出了一种专用于该类无人机的串联混电系统(S-HES)优化设计方法。首先,建立了旋翼、固定翼及转换模式下的垂直起降固定翼无人机的功率需求模型和基于串联混电系统功率传递路径的混电功率解算方... 详细信息

针对垂直起降固定翼无人机的动力需求特点,提出了一种专用于该类无人机的串联混电系统(S-HES)优化设计方法。首先,建立了旋翼、固定翼及转换模式下的垂直起降固定翼无人机的功率需求模型和基于串联混电系统功率传递路径的混电功率解算方程,给出了计及功率约束、能量约束及电池充电的电池质量解算方法,并在大量统计数据的基础上建立了其他混电部件质量解算方程。其次,使用威兰氏线法建立了考虑发动机工作点变化的燃油消耗模型。使用柯西变异粒子群算法基于各物理数学模型在飞行剖面内的各个飞行阶段展开混电控制参数优化,从而完成垂直起降固定翼无人机的顶层设计要求向串联混电系统最佳供电策略、设计功率及质量分配方案的转化。在城市货运和山区货运2种应用场景下对所提方法进行了验证。最后,分析了优化设计结果对于不同飞行阶段性能要求的敏感性。研究结果表明:所提方法可较好地捕捉垂直起降固定翼无人机任务剖面的调整及各飞行阶段的性能要求变化对串联混电系统优化设计结果的显著影响,对垂直起降固定翼无人机的各类应用场景均具有较好的适应性。

关键词：混电系统垂直起降固定翼无人机垂直起降参数优化总体设计

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带衬套沉头螺栓复合材料/金属接头拉伸性能

北京航空航天大学学报 2019年第3期45卷 633-640页

作者：陈坤舒茂盛胡仁伟郭鑫程羽佳程小全北京航空航天大学航空科学与工程学院凡舟新材料结构实验室北京100083 航空工业成都飞机设计研究所成都610041

对带衬套沉头螺栓连接复合材料/金属接头进行拉伸试验,测量了接头的载荷-位移曲线和面外变形等性能,研究了接头的拉伸行为。利用ABAQUS软件,建立了接头的有限元模型,计算得到的条件挤压载荷、极限破坏载荷和破坏模式与试验结果吻合较好... 详细信息

对带衬套沉头螺栓连接复合材料/金属接头进行拉伸试验,测量了接头的载荷-位移曲线和面外变形等性能,研究了接头的拉伸行为。利用ABAQUS软件,建立了接头的有限元模型,计算得到的条件挤压载荷、极限破坏载荷和破坏模式与试验结果吻合较好,证明了所建有限元模型的有效性。利用该模型,分析了接头破坏的机理,并进一步研究了螺栓与衬套过盈量、拧紧力矩和钛板厚度等因素对接头拉伸性能的影响。结果表明:适度的增大螺栓与衬套的过盈量能有效提高接头的刚度和强度;在一定范围内增加拧紧力矩能提高接头的承载能力;增加钛板的厚度,对接头的刚度有明显提升,但对极限破坏载荷影响较小。

关键词：复合材料层合板单钉螺栓连接衬套沉头拉伸性能渐进损伤

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轻微型无人机电动力系统动力学模型建立

哈尔滨理工大学学报 2020年第3期25卷 33-39页

作者：安斯奇刘晓锋侯宽新徐星辰中国民用航空飞行学院航空工程学院四川广汉618307 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

针对数字电子调速器、无刷直流电动机和定距螺旋桨组成的典型轻微型无人机的电动力系统,以推导和辨识的方法建立动力学模型。首先,结合组成部件的输入输出特性,考虑到轻微型无人机的低速工况,以部件级推导方法建立的电动力系统动力学模... 详细信息

针对数字电子调速器、无刷直流电动机和定距螺旋桨组成的典型轻微型无人机的电动力系统,以推导和辨识的方法建立动力学模型。首先,结合组成部件的输入输出特性,考虑到轻微型无人机的低速工况,以部件级推导方法建立的电动力系统动力学模型由线性项和非线性项混合组成。其次,给出轻微型无人机电动力系统的动力学模型参数辨识方法。采用特制编码盘等惯量替代螺旋桨,使用动态响应结果辨识线性项参数,使用稳态关系辨识非线性项参数。最后,通过特制的地面测试台架,验证建模方法的正确性。

关键词：无人机电动力系统动力学建模参数辨识等惯量替代

基于OpenGL的喷砂模拟程序教学与实验测试方法研究

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中国高新科技 2023年第17期 40-43页

作者：李可陈晓丹庞丽萍阚艳北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 国营芜湖机械厂安徽芜湖241007

将OpenGL和GDI技术应用于风洞喷砂计算机模拟技术研究,在传统的粒子系统建模方法的基础上,建立了适合砂尘粒子系统的数学模型,并利用分区绘图的方法进行了GDI绘图和OpenGL的喷砂动画绘图,取得了较好的效果,既降低了使用及维护成本,又增... 详细信息

将OpenGL和GDI技术应用于风洞喷砂计算机模拟技术研究,在传统的粒子系统建模方法的基础上,建立了适合砂尘粒子系统的数学模型,并利用分区绘图的方法进行了GDI绘图和OpenGL的喷砂动画绘图,取得了较好的效果,既降低了使用及维护成本,又增强了风洞喷砂系统流程的可视性,可应用于飞行器砂尘风洞测试中喷砂模拟实验测试与教学。

关键词：风洞砂尘 GDI OpenGL