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民航飞行学员身心素质教学模拟情境设计的重构——基于ADDIE模型的应用

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体育学刊 2024年第3期31卷 135-140页

作者：李波唐璐孙华程杨鸣亮中国民用航空飞行学院航空安全保卫学院四川广汉618307

在总结飞行员身心素质教学训练既有研究成果的基础上,分析当前模拟情境教学设计缺失的原因、回归与振兴路径,探讨ADDIE模型应用于飞行学员身心素质教学的设计方法和教学实施成效。研究认为,基于ADDIE模型设计的飞行学员身心素质训练能... 详细信息

在总结飞行员身心素质教学训练既有研究成果的基础上,分析当前模拟情境教学设计缺失的原因、回归与振兴路径,探讨ADDIE模型应用于飞行学员身心素质教学的设计方法和教学实施成效。研究认为,基于ADDIE模型设计的飞行学员身心素质训练能有序推动教学革新,促进飞行人才身心素质的精准培养和有效提升。

关键词：身心素质飞行学员教学设计模拟情境 ADDIE模型

基于Apriori算法的飞机冲偏出跑道诱因挖掘

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计算机仿真 2024年第2期41卷 44-50页

作者：赵赶超雷晶晶刘志强张林中国民用航空飞行学院四川广汉618307

为加强民航客机飞行运行全过程的安全管理,减少飞机起降阶段冲偏出跑道事件发生的概率,对冲偏出跑道事件中的诱发因素进行定性和定量分析,根据事故事件特点,建立起降阶段飞机冲偏出跑道事件诱因分析体系,对不同类型的事件进行布尔离散化... 详细信息

为加强民航客机飞行运行全过程的安全管理,减少飞机起降阶段冲偏出跑道事件发生的概率,对冲偏出跑道事件中的诱发因素进行定性和定量分析,根据事故事件特点,建立起降阶段飞机冲偏出跑道事件诱因分析体系,对不同类型的事件进行布尔离散化,采用Apriori算法对飞机冲偏出跑道数据集开展关联分析,挖掘出不同诱发因素之间的关联规则。以国内某航空公司波音737机队在2001-2021年间冲偏出跑道数据进行分类和识别;运用Apriori算法建立数据挖掘仿真模型;使用MATLAB编程迭代计算,找到飞机冲偏出跑道诱因中有强关联的因素,并保留其数据。结果表明,当飞机故障时,有28.77%的概率会出现飞行员操作有误;当道面积雪时,有23.64%的概率会出现违反标准操作程序;当飞行程序设计不合理时,有22.84%的概率会出现飞行员判断有误;当飞机故障时,有20.65%的概率会出现飞行员控制有误;当跑道道面湿滑时,有20.12%的概率会出现飞行员控制有误。

关键词：冲偏出跑道数据挖掘关联规则

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垂向冲击下的民机乘员腰椎载荷研究

航空学报 2024年第8期45卷 187-204页

作者：石霄鹏钟欣言牟浩蕾解江曾志宇李培瑶中国民航大学科技创新研究院天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中航成飞民用飞机有限责任公司成都610065 武汉大学物理科学与技术学院武汉430072 中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

在航空座椅的取证试验中,乘员腰椎载荷峰值水平可体现航空座椅对乘员的保护效果,同时也是判断其是否通过适航取证试验的重要指标。本文建立含座椅坐姿乘员一维集中参数模型,以数值假人模型和机身框段垂直坠撞试验为对象,使用综合评价指... 详细信息

在航空座椅的取证试验中,乘员腰椎载荷峰值水平可体现航空座椅对乘员的保护效果,同时也是判断其是否通过适航取证试验的重要指标。本文建立含座椅坐姿乘员一维集中参数模型,以数值假人模型和机身框段垂直坠撞试验为对象,使用综合评价指标和遗传算法,完成模型的参数识别和模型有效性验证。而后,基于经验证的模型,开展地板加速度的加载峰值、加载时间和加载波形对乘员腰椎载荷影响研究,结果表明乘员腰椎载荷峰值与速度变化量整体上呈正相关,与加载波形无关。根据速度变化量的不同,乘员腰椎峰值对加载时间和加载峰值的敏感性不同。研究提出了一种快速评估乘员腰椎载荷的手段,形成了基于地板加速度的乘员腰椎载荷峰值响应包面,可为运输类民机的适坠性设计提供支持。

关键词：适坠性集中参数模型乘员保护地板加速度腰椎载荷峰值

基于电热耦合分析 SMA-CFRP 复合材料层合板雷击烧蚀损伤

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材料热处理学报 2024年第8期45卷 213-226,234页

作者：单泽众翟阳涵孙毅刚中国民航大学航空工程学院天津300300

为了研究形状记忆合金(SMA)材料对碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料层合板的雷击损伤防护效果,基于常用的雷击电热耦合模型建立含形状记忆合金丝的层合板的雷击损伤有限元分析模型,与参考结果进行对比以验证模型的合理性,并与传统层合板... 详细信息

为了研究形状记忆合金(SMA)材料对碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料层合板的雷击损伤防护效果,基于常用的雷击电热耦合模型建立含形状记忆合金丝的层合板的雷击损伤有限元分析模型,与参考结果进行对比以验证模型的合理性,并与传统层合板的雷击损伤进行对比来分析SMA丝的雷击防护作用。此外,分析了不同峰值电流、SMA丝不同数量、嵌入SMA丝区域之间的不同间距和层合板不同铺层顺序等因素对SMA-CFRP层合板烧蚀损伤结果的影响,并分析影响规律。结果表明:SMA对CFRP层合板的雷击损伤防护有显著的效果,其中峰值25 kA雷击电流导致的烧蚀损伤面积降低至无防护层合板的57.43%。此外,SMA丝数量、嵌入SMA丝区域之间的不同间距和层合板的铺层顺序对SMA-CFRP层合板的烧蚀损伤的面积和深度具有较大影响。

关键词：形状记忆合金雷击防护复合材料层合板烧蚀损伤因素分析

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基于冲击的涡扇发动机退化建模与下发预测

机床与液压 2024年第1期52卷 210-216页

作者：赵洪利王之强张青中国民航大学航空工程学院天津300300

为解决多性能参数模型无法描述不同起飞推力下发动机性能退化的问题,利用单性能参数结合极端冲击模型描述起飞时发动机全功率运转对热端部件的热冲击影响,利用线性退化模型描述发动机自然退化过程,建立发动机性能可靠度退化模型。利用V2... 详细信息

为解决多性能参数模型无法描述不同起飞推力下发动机性能退化的问题,利用单性能参数结合极端冲击模型描述起飞时发动机全功率运转对热端部件的热冲击影响,利用线性退化模型描述发动机自然退化过程,建立发动机性能可靠度退化模型。利用V2500发动机全寿命EGTM数据,结合最大似然估计给出性能可靠度表达式与模型参数,最后利用机队中同型V2500发动机非完整EGTM数据验证模型,预测下发时间,结果表明此模型预测下发时间和实际下发时间的误差小于3%,证明了模型的有效性。

关键词：单性能参数涡扇发动机冲击模型 EGTM 性能可靠度性能退化

暴雨灾害下机场基础设施网络韧性恢复策略研究

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：黄信杨立志张永康吴堃齐麟陈宇中国民航大学交通科学与工程学院

为提升暴雨灾害下机场基础设施网络抗灾韧性，本文考虑机场基础设施功能特征，建立了机场基础设施网络拓扑模型，分析机场基础设施复杂网络特性；引入机场节点之间的航班数量和载客量以及航线距离构建了网络模型服务效率函数，通过节点... 详细信息

为提升暴雨灾害下机场基础设施网络抗灾韧性，本文考虑机场基础设施功能特征，建立了机场基础设施网络拓扑模型，分析机场基础设施复杂网络特性；引入机场节点之间的航班数量和载客量以及航线距离构建了网络模型服务效率函数，通过节点失效前后网络模型服务效率变化定义机场节点的重要度指标，对网络中的关键节点进行识别；基于韧性三角形理论构建了机场基础设施网络韧性恢复模型，研究暴雨灾害下关键机场节点、关键区域机场节点和多区域机场节点失效情景的机场节点恢复次序及最优策略。研究结果表明，机场基础设施网络模型整体结构呈现为小世界网络，表现为高集聚性；对整体网络服务效率影响较大的五个关键机场节点为广州白云、北京首都、深圳宝安、杭州萧山和上海虹桥；相对于基于重要度和基于节点度的恢复策略而言，基于网络韧性恢复策略的恢复效果最好，如关键节点失效场景下基于节点度和重要度恢复策略的网络韧性值为0.889和0.907，而基于网络韧性恢复策略的韧性值为0.915；相对于华北和西南区域机场节点而言，华东区域机场节点失效对机场基础设施网络运行效率的影响更大。

关键词：航空运输机场基础设施网络暴雨灾害复杂网络理论机场网络抗灾韧性韧性恢复策略

道基不均匀分布下通用机型轮载对机场道面力学性能影响研究

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 10-16,25页

作者：黄信张若愚孙博伟李正凯赵方冉中国民航大学交通科学与工程学院天津300300 中国民航大学机场工程科研基地天津300300

为研究道基水平方向不均匀分布对机场道面板力学性能的影响,建立飞机荷载-道面结构-不均匀道基三维模型,采用数值模拟方法分析多板协同受力模式下基顶反应模量变化对道面板弯拉应力影响,探讨通用机型(空客A320和波音B737-800)轮载作用... 详细信息

为研究道基水平方向不均匀分布对机场道面板力学性能的影响,建立飞机荷载-道面结构-不均匀道基三维模型,采用数值模拟方法分析多板协同受力模式下基顶反应模量变化对道面板弯拉应力影响,探讨通用机型(空客A320和波音B737-800)轮载作用时基顶反应模量变化和道面板厚度对道面板力学性能以及接缝传荷系数的影响,同时基于缩尺试验对数值模拟结果进行验证。研究结果表明:对于A320机型,当道基水平不均匀分布时混凝土板弯拉应力增大,基顶反应模量变化率由0%增加至65.46%时,轮载作用于传力杆接缝板边时道面板弯拉应力由4.06 MPa增加至5.73 MPa,超过极限弯拉应力;增加板厚能够有效地提升刚性道面板受力安全时基顶反应模量变化率的取值范围;道面板接缝传荷系数随着基顶反应模量变化率的增加而增大,基顶反应模量变化率从6.84%增加至56.30%时,道面板传荷系数增加2.44%;室内缩尺试验验证了道基不均匀分布对传荷系数的影响规律。在道面板设计时,应充分考虑道基水平方向不均匀分布对道面板力学性能的影响,避免在服役期间过早出现结构破坏。

关键词：道路工程道基不均匀分布数值模拟飞机轮载基顶反应模量接缝传荷系数

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融合小波分解的多尺度时间序列异常检测

计算机应用 2024年

作者：叶力硕何志学中国民航大学计算机科学与技术学院

时间序列异常检测是时间序列分析中的重要任务之一，然而现实世界中多维时间序列的异常检测任务仍存在时间模式复杂、表征学习困难等问题。针对上述问题，提出一种融合小波分解的多尺度时间序列异常检测(WMAD）方法。具体地，WMAD以多... 详细信息

时间序列异常检测是时间序列分析中的重要任务之一，然而现实世界中多维时间序列的异常检测任务仍存在时间模式复杂、表征学习困难等问题。针对上述问题，提出一种融合小波分解的多尺度时间序列异常检测(WMAD）方法。具体地，WMAD以多时间窗口的方式，将时间序列的时间模式统一融合入二维堆叠的时间窗口中，增强多时间模式提取能力；同时，从频域角度引入小波变换，将原始序列分解为蕴含不同频率分量的时间变化模式，从长时间的趋势变化和短时间的瞬时变化角度捕捉复杂时间模式；借鉴卷积网络的特征提取能力，采用多尺度卷积网络自适应的聚合不同尺度的时序特征；增加包含空间和通道两种注意力机制的注意力模块，在增强多尺度特征提取能力的基础上提高关键信息的提取能力，进而提高精度。在SWaT(Secure Water Treatment)、SMD(Server Machine Dataset)和MSL(Mars Science Laboratory)等6个公共数据集上的异常检测结果显示，与MSCRED(MultiScale Convolutional Recurrent Encoder-Decoder)方法相比，WMAD的F1值提高了3.62～9.44个百分点；与TranAD(deep Transformer networks for Anomaly Detection)方法相比，F1值提高了3.86～11.00个百分点；与其他代表性方法相比，F1值均有所提高。实验结果表明，WMAD方法能够捕获时间序列中的复杂时间模式，缓解表征困难问题，同时具有较好的异常检测性能。

关键词：异常检测小波变换多尺度卷积注意力机制时间序列

基于GADF融合RDSAN的跨工况轴承故障诊断

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组合机床与自动化加工技术 2024年第7期 182-187页

作者：瞿红春韩松钰贾柏谊马文博詹亦宏台合泽中国民航大学航空工程学院天津300300

针对在不同工况下获取到的滚动轴承振动数据特征分布存在差异,以及由于存在噪声而导致故障特征不明显的问题,提出了一种融合格拉姆角差场(GADF)与残差深度子领域自适应(RDSAN)模型的跨工况轴承故障诊断方法。首先,为充分利用GADF在故障... 详细信息

针对在不同工况下获取到的滚动轴承振动数据特征分布存在差异,以及由于存在噪声而导致故障特征不明显的问题,提出了一种融合格拉姆角差场(GADF)与残差深度子领域自适应(RDSAN)模型的跨工况轴承故障诊断方法。首先,为充分利用GADF在故障特征差异化显示上的优势,利用GADF来生成滚动轴承一维振动时域信号对应的图像数据集;其次,将数据集输入RDSAN模型,其中使用由改进图像集预训练的ResNet-18网络结构进行源域与目标域通用特征的进一步提取,并引入局部最大均值差异(LMMD)计算匹配条件分布距离进行子领域自适应;最后,在添加0.5 dB高斯白噪声的CWRU滚动轴承数据集上进行跨工况试验验证,结果表明所提方法的平均诊断精度达到96.8%;将所提出的方法与不同的诊断方法进行比较分析,结果验证了该方法的有效性和优越性。

关键词：滚动轴承故障诊断跨工况格拉姆角差场子领域自适应