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基于人机工程学的民用飞机舱门操作面板设计

工程设计学报 2024年第1期31卷 107-119页

作者：智文静李国材郑维娟张晨刘冬平才潇逸航空工业庆安集团有限公司航空设备研究所陕西西安710077 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨201210

在当前民用飞机舱门操作面板设计中,人机功效和界面设计缺少统一的标准和规范,设计过程过于依赖个人经验和自身偏好,导致所设计的操作面板在使用过程中人机功效较差。为此,基于人机工程学原理讨论了民用飞机舱门操作面板显示与操作的设... 详细信息

在当前民用飞机舱门操作面板设计中,人机功效和界面设计缺少统一的标准和规范,设计过程过于依赖个人经验和自身偏好,导致所设计的操作面板在使用过程中人机功效较差。为此,基于人机工程学原理讨论了民用飞机舱门操作面板显示与操作的设计原则,并提出了一种集中式舱门操作面板及区域控制面板的设计方案。首先通过问卷调查来确定舱门操作面板的信息组织、编码、显示元素和显示形式等,然后构建舱门操作面板、区域控制面板以及飞机的三维模型,最后使用人机工程仿真软件DELMIA对操作面板的布置、按键尺寸和触及域进行了动态操作仿真。仿真结果表明,所设计的舱门操作面板增强了人机功效,提高了作业的安全性和效率,减少了空乘人员的误操作和工作负荷。所设计的操作面板和区域控制面板不仅实现了整机舱门的集中监控管理与区域作动控制,还能作为人机交互设备,适用于大中型宽体飞机的客舱和货舱,应用前景十分广阔。

关键词：民用飞机舱门操作面板人机功效仿真分析

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一种舱门限速装置行星齿轮增速器的设计

机械设计 2024年第S2期 54-60页

作者：智文静李国材王红珍郑维娟陈明松航空工业庆安集团有限公司航空设备研究所西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心

限速装置作为一种超速保护装置，广泛地应用于绞车、升降机和电梯等的超速保护中。该研究根据实际工程项目研制的需要，针对某型飞机登机门重力下放过程中超速保护的要求，设计了一种能够控制登机门下落速度的新型舱门限速装置。根据舱... 详细信息

限速装置作为一种超速保护装置，广泛地应用于绞车、升降机和电梯等的超速保护中。该研究根据实际工程项目研制的需要，针对某型飞机登机门重力下放过程中超速保护的要求，设计了一种能够控制登机门下落速度的新型舱门限速装置。根据舱门限速装置的工作原理，通过对登机门的受力分析，建立了力矩平衡方程，通过理论推导获取了舱门限速装置的输入载荷。针对舱门限速装置中关键部件行星齿轮增速器研究了NGW型和NGWN型不同组合方式对其性能、轴向尺寸、零件总数及质量的影响，确定出了最优的行星齿轮增速器的结构方案。最后，采用ANSYS Workbench软件对三级2K-H行星齿轮增速器的关键零部件进行了静力学分析，得到了模型的当量应力和应变。研究结果表明，三级2K-H行星齿轮结构在减少零件总数、缩短轴向距离、静强度条件方面优于其他结构形式，为后续的实物产出和静力试验提供理论支撑。

关键词：舱门四连杆机构限速装置行星齿轮增速器多级行星轮系有限元分析

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飞机襟翼阀控伺服作动系统动态性能分析

现代电子技术 2024年第2期47卷 79-84页

作者：廉晚祥陈旻翔关莉高海刘文斌齐婵颖航空工业庆安集团有限公司陕西西安710000

由于阀控伺服作动系统存在的非线性因素,传统的建模方法所建立的数学模型无法准确地反映系统实际情况。为提升液压系统的控制精度及动态响应性能,解决在实际系统试验中出现的动态特性超差问题,对可能引起的因素及关键参数进行研究,重点... 详细信息

由于阀控伺服作动系统存在的非线性因素,传统的建模方法所建立的数学模型无法准确地反映系统实际情况。为提升液压系统的控制精度及动态响应性能,解决在实际系统试验中出现的动态特性超差问题,对可能引起的因素及关键参数进行研究,重点分析引起系统静态误差的主要因素,同时分析系统各关键元件的固有频率和阻尼比对系统动态性能的影响。利用Matlab/Simulink软件对系统进行非线性建模,理论推导计算及仿真结果分析表明,较高的系统各关键元件固有频率和阻尼比有利于提高系统动态性能。

关键词：襟翼伺服作动系统动态性能分析静态误差电液伺服阀射流管放大器

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放大工装及响应谱控制在振动试验中的应用

机械研究与应用 2024年第4期37卷 184-186页

作者：喻琴聂国柱赵玉杰金江波庆安集团有限公司航空设备研究所陕西西安710077

某安装于飞机作动筒内的传感器振动量值约为130 g,超过了振动台额定量级。文章灵活利用振动工装的传递特性,设计了具有放大作用的工装,使振动台的输出量级放大并传递给试验件,以达到振动台低输出而试验件高量级振动的理想效果。然后,搭... 详细信息

某安装于飞机作动筒内的传感器振动量值约为130 g,超过了振动台额定量级。文章灵活利用振动工装的传递特性,设计了具有放大作用的工装,使振动台的输出量级放大并传递给试验件,以达到振动台低输出而试验件高量级振动的理想效果。然后,搭建了振动试验系统,运用加速度响应控制方法成功完成了位移传感器高量值持续14 h的振动耐久环境试验。仿真与试验结果表明:该工装的设计达到既定的放大设计要求。

关键词：位移传感器振动试验放大工装响应谱控制

基于高升力系统的“主-主”与“主-备”控制架构对比研究

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基于高升力系统的“主-主”与“主-备”控制架构对比研究

第39届中国自动化学会青年学术年会

作者：李国材智文静王秀鑫陶倩张赟屈王博航空工业庆安集团有限公司航空设备研究所

本文研究了高升力系统的两种主流架构,即"主-主"架构和"主-备"架构。通过对这两种架构的工作模式、余度管理策略、BIT设计、控制律设计、故障综合设计及可靠性等方面进行对比分析,分析结果表明"主-主"架构的高升力系统表现出易于降级、... 详细信息

本文研究了高升力系统的两种主流架构,即"主-主"架构和"主-备"架构。通过对这两种架构的工作模式、余度管理策略、BIT设计、控制律设计、故障综合设计及可靠性等方面进行对比分析,分析结果表明"主-主"架构的高升力系统表现出易于降级、余度管理策略简单、BIT设计高效、故障综合逻辑设计合理以及基本可靠性高等显著优势。此外,该架构还具备较低的线缆重量和相对较低的研制周期与成本。相比之下,"主-备"架构的高升力系统在系统降级后仍能够全性能工作,从而保证了较高的任务可靠性。本文的研究结果为国内大型飞机高升力系统的设计与优化提供了参考和指导。

关键词：高升力系统余度架构 BIT设计控制率可靠性

来源： cnki会议评论

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航空器高升力系统万向节磨损数值仿真研究

航空工程进展 2024年

作者：权莉康宁邵琴雯席博伟刘宗兴航空工业庆安集团有限公司民机管理部航空工业庆安集团有限公司航空设备研究所西北工业大学航空学院

聚焦于航空器高升力系统襟缝翼传动中的核心部件——十字轴万向节，探讨其材料磨损特性对航空器功能和疲劳寿命的影响。通过液态金属摩擦磨损试验机，本文准确测定了十字轴万向节材料的磨损系数，并基于Archard磨损模型，构建了仿真模... 详细信息

聚焦于航空器高升力系统襟缝翼传动中的核心部件——十字轴万向节，探讨其材料磨损特性对航空器功能和疲劳寿命的影响。通过液态金属摩擦磨损试验机，本文准确测定了十字轴万向节材料的磨损系数，并基于Archard磨损模型，构建了仿真模型进行磨损分析，该模型的预测与实验数据吻合程度高，证实了其有效性。基于Archard磨损模型，提升万向节接头耳片处的硬度有助于增加万向节抗磨损性能，结果显示，在25℃下，耳片硬度增加可使全寿命磨损游隙角度相对降低24.5%，而在400℃下降低20.6%，显著提高了万向节的抗磨损性能。本研究为万向节抗磨损设计提供了宝贵的理论依据和实际指导。

关键词：十字轴万向节 Archard模型磨损全寿命数值模拟

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振动试验控制传感器位置优化设计

航空学报 2024年第18期45卷 138-146页

作者：罗清发喻琴李刚王栋西北工业大学航空学院西安710072 航空工业庆安集团有限公司西安710077 强度与结构完整性全国重点实验室西安710072

在机械设备或结构关键零部件环境振动试验过程中,通常需要用多个控制传感器监测和调整施加到试件上的载荷谱,使之与参考激励谱保持一致。因此,控制传感器的布设位置至关重要。而不恰当的布置会导致对试件的过试验或欠试验现象,严重影响... 详细信息

在机械设备或结构关键零部件环境振动试验过程中,通常需要用多个控制传感器监测和调整施加到试件上的载荷谱,使之与参考激励谱保持一致。因此,控制传感器的布设位置至关重要。而不恰当的布置会导致对试件的过试验或欠试验现象,严重影响振动试验的效果。为解决此类问题,本文开展了振动试验控制传感器位置优化设计研究。首先,依据振动台随机振动试验多点控制原理,建立了振动试验控制传感器位置优化设计的数学模型。通过特征映射方法,利用周围节点的频响函数加权和获得了控制点的频响函数,使得控制传感器位置在优化过程中可连续地变化。随后,利用基于敏度的优化策略,实现了对控制传感器位置的优化设计,使各控制传感器测得的响应谱均方根值误差明显减小,从而保证了振动试验的顺利进行。

关键词：传感器布置优化特征映射功率谱密度灵敏度分析激励函数保真

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基于多传感器融合的无人舰载机舰面定位研究

东北大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 1-9,25页

作者：侯鹏帅周大鹏杨大鹏陈杰东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 中国航空工业集团有限公司沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

无人舰载机在航母舰面的自主定位是实现自主转运、提高驶入/驶出效率的重要前提.其中,如何依靠机载传感设备实现GPS拒止环境下的舰载机自主舰面定位是亟待解决的关键技术.为此,提出了一种基于视觉和激光雷达融合的无人舰载机舰面自主定... 详细信息

无人舰载机在航母舰面的自主定位是实现自主转运、提高驶入/驶出效率的重要前提.其中,如何依靠机载传感设备实现GPS拒止环境下的舰载机自主舰面定位是亟待解决的关键技术.为此,提出了一种基于视觉和激光雷达融合的无人舰载机舰面自主定位算法.该算法通过结合手眼标定和互信息标定方法进行多传感器在线标定,使无人舰载机在面对风浪及航母运行等情况下机身摇晃导致传感器外参标定结果变化后仍能保持稳定运行;引入因子图用于无人舰载机的多传感器位姿联合优化并基于自主转运过程中的运动模型建立了简单高效的传感器失效标准,从而有效地融合了激光雷达和视觉定位结果,使该算法在单个传感器失效的情况下依然可以进行精确的自主定位;最后建立了基于多传感器的舰载机舰面仿真系统对本文算法进行验证,实验结果表明,本文算法在单个传感器失效的情况下定位误差仍维持在0.2m以内,满足实际应用要求.

关键词：无人舰载机多传感器融合自主定位在线标定舰面仿真

{1012}孪晶对AZ31镁合金腐蚀性能的影响

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材料科学与工艺 2024年

作者：赵晓隆郝晓博杨杰中国船舶集团有限公司第七二五研究所甘肃省特种设备检验检测研究院西南交通大学

镁及其合金因具有质轻、高强和良好阻尼性能等优点，被广泛应用于航空航天、交通和消费电子领域。但镁及其合金的高化学活性使其易在潮湿环境下发生腐蚀，增加服役失效风险，极大限制了镁及其合金的工业应用。大量的研究表明，晶粒尺寸... 详细信息

镁及其合金因具有质轻、高强和良好阻尼性能等优点，被广泛应用于航空航天、交通和消费电子领域。但镁及其合金的高化学活性使其易在潮湿环境下发生腐蚀，增加服役失效风险，极大限制了镁及其合金的工业应用。大量的研究表明，晶粒尺寸对镁合金的耐蚀性有重要的影响。本文通过预压缩变形在AZ31镁合金中引入大量{1012}孪晶界面，以细化镁合金的初始组织，探究由孪晶界面的引入带来的细晶效应与AZ31镁合金耐蚀性之间的关联。结果表明：随变形量增加，AZ31镁合金中孪晶体积分数逐渐提高，晶粒尺寸先减小后增大，同时初始{0001}织构逐渐转变为{1010}和{1012}织构，AZ31镁合金轧制面的耐蚀性能随着预变形量的增加而逐渐降低。分析表明，{1012}孪晶导致的镁合金耐蚀性能的降低与孪晶诱导织构的改变有关。相较于晶粒尺寸，晶体取向的改变对AZ31镁合金的腐蚀性能影响更为显著。

关键词： AZ31镁合金孪晶变形量腐蚀性能织构