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谈沈阳航空工业学院新图书馆工程的设计

低温建筑技术 2009年第12期31卷 19-20页

作者：肖鸿沈桢沈阳航空工业学院沈阳110136 北京市建筑设计研究院北京100045

结合沈阳航空工业学院新图书馆工程设计,对图书馆建筑造型和建筑功能进行了解读和分析。

关键词：图书馆阅览室网络中心信息存储器

仿生竹纤维五系铝基复合结构强-韧性调控与界面显微组织研究(特邀)

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中国激光 2024年第10期51卷 187-195页

作者：杨光马一鑫赵朔钦兰云王向明沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136 航空工业沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

为进一步提高铝基复合材料的强度与韧性,避免强韧性倒置关系,通过在铝基体中加入不同体积分数与尺寸的钛合金骨架结构,制备出强韧性可调控的仿竹纤维Al-Ti复合结构。研究发现:钛合金强化骨架与铝合金基体界面间发生了扩散反应,形成了致... 详细信息

为进一步提高铝基复合材料的强度与韧性,避免强韧性倒置关系,通过在铝基体中加入不同体积分数与尺寸的钛合金骨架结构,制备出强韧性可调控的仿竹纤维Al-Ti复合结构。研究发现:钛合金强化骨架与铝合金基体界面间发生了扩散反应,形成了致密的冶金结合,界面内析出相为钛铝金属间化合物。与传统铝基复材相比,复合结构铝基复合材料抗压强度高达380~1085 MPa,形成一体化微/宏观“高强-高韧”纤维状复合结构。对微观变形机制进行研究:高强度化合物的析出有效阻止了异质界面内裂纹萌生、扩展。同时高分辨下观察发现,界面内析出的Ti3Al相变形后在晶粒内部形成了有效的变形孪晶,提升了界面内高、低模量析出相间协调变形能力,是复合结构增强-增韧的主要机制。

关键词：激光技术增材制造仿生结构 Al-Ti复合结构材料微/宏观强韧性调控

泡沫镍对B_(4)C陶瓷/TC4真空钎焊接头的强化机制

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1579-1588页

作者：周惠焱刘强黄斌戴浩李家豪陈宜黄永德南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063 中国航空发动机集团南方工业有限公司株洲412002 中国航空工业集团江西昌河航空工业有限公司景德镇333002

B_(4)C陶瓷与TC4钛合金进行真空钎焊时,由于两者之间的热膨胀性能存在较大差异,容易因过大的残余应力而产生开裂现象。本文采用添加泡沫镍中间层的方法成功实现了B_(4)C陶瓷与TC4钛合金无开裂缺陷真空钎焊,并观察了钎焊接头微观组织,计... 详细信息

B_(4)C陶瓷与TC4钛合金进行真空钎焊时,由于两者之间的热膨胀性能存在较大差异,容易因过大的残余应力而产生开裂现象。本文采用添加泡沫镍中间层的方法成功实现了B_(4)C陶瓷与TC4钛合金无开裂缺陷真空钎焊,并观察了钎焊接头微观组织,计算分析了接头残余应力和弹性应变能。结果表明:真空钎焊接头的剪切强度达到88.6 MPa;泡沫镍中间层的添加一方面可有效缓解活性元素Ti对B_(4)C陶瓷基体的过度溶解,减少TiC、TiB_(2)等脆性化合物的形成,并促进了钎料成分的均匀分布;另一方面,软化坍塌的泡沫镍骨架结构分割了熔化的钎料,造成多个小熔合区,从而使焊缝组织受力更加均匀,同时残余应力也获得了一定程度的缓解,有利于B_(4)C陶瓷与TC4钛合金形成良好的连接。B_(4)C陶瓷与TC4钛合金在泡沫镍中间层的加入后应力得到缓解,也进一步验证了陶瓷/金属异种材料的连接可通过多孔材料进行应力释放。

关键词：泡沫镍中间层真空钎焊残余应力作用机制

基于统计分析与物理模型的批量小样本条件下作动器退化建模

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 1-9页

作者：潘晋新景博焦晓璇王生龙王可心空军工程大学航空工程学院西安710038 航空工业西安飞行自动控制研究所西安710076

作动器是飞行控制系统的重要组成,其性能直接影响飞行安全。然而,大部分部件全寿命周期仅能获取2~3次的返所测试数据,性能退化样本极小,给作动器的性能预测带来困难。针对这一问题,提出了一种统计分析与物理模型结合的性能预测方法,首... 详细信息

作动器是飞行控制系统的重要组成,其性能直接影响飞行安全。然而,大部分部件全寿命周期仅能获取2~3次的返所测试数据,性能退化样本极小,给作动器的性能预测带来困难。针对这一问题,提出了一种统计分析与物理模型结合的性能预测方法,首先对批次型部件数据进行统计分析,建立作动器不同阶段的统计分布规律;然后,结合作动器退化的物理模型与统计规律,建立带有概率分布的作动器退化函数,并基于AMESim仿真对参数进行标定,得到不同时间与健康参数下的概率密度函数;最后,针对任一部件获取的健康参数,给出基于后验概率的概率密度函数更新方式。为验证方法的有效性,本文采用多个含有3个数据点的样本进行验证,统计预测值精度。结果表明,实测值在预测密度函数的3sigma范围的概率高达92.27%,证明预测密度函数能够在高置信度下表征作动器退化规律。

关键词：小样本退化建模统计分析作动器 AMESim仿真

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基于双向耦合的燃烧室与冷却通道的传热研究

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 962-974页

作者：赵超凡董昊朱剑琴程泽源戎毅北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191 北京机电工程总体设计部北京100080 航空工业沈阳所扬州院扬州225000

为研究超燃冲压发动机燃烧室与再生冷却通道的耦合传热特性,采用双向弱耦合迭代计算方法,研究燃烧室和冷却通道的特征参数对耦合传热特性的影响规律。结果表明:当量比的增加导致燃烧反应区域和壁面高温区域后移,当量比增大至0.75时,部... 详细信息

为研究超燃冲压发动机燃烧室与再生冷却通道的耦合传热特性,采用双向弱耦合迭代计算方法,研究燃烧室和冷却通道的特征参数对耦合传热特性的影响规律。结果表明:当量比的增加导致燃烧反应区域和壁面高温区域后移,当量比增大至0.75时,部分壁面高温区后移至超出燃烧段范围,在燃烧室的当量比设计时需考虑冷却通道范围的限制;喷射角度的增大会提高燃烧段壁面平均温度,喷射角度由30°增大到75°时,冷却通道出口裂解率由8%增长到11%;增大冷却剂的工作压力和流量能增强冷却剂的吸热能力,降低燃烧室内壁面温度,最大下降幅度约200 K。

关键词：超燃冲压发动机燃烧室再生冷却耦合传热数值研究

多电飞机系统传导电磁干扰交互作用机理分析及建模

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电机与控制学报 2024年第7期28卷 1-12页

作者：徐一明段建东孙红鹏张涛张刚哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 中国航空工业沈阳飞机设计研究院辽宁沈阳110035

采用270 V直流配电的多电飞机系统中电力电子设备众多,单一设备的传导电磁干扰很容易影响其他设备。为了探究复杂工况下设备间的传导电磁干扰交互作用机理,以DC/DC变换器、DC/AC逆变器和电机及其驱动器三种典型设备为研究对象进行研究... 详细信息

采用270 V直流配电的多电飞机系统中电力电子设备众多,单一设备的传导电磁干扰很容易影响其他设备。为了探究复杂工况下设备间的传导电磁干扰交互作用机理,以DC/DC变换器、DC/AC逆变器和电机及其驱动器三种典型设备为研究对象进行研究。首先,对典型设备依据功能划分不同的运行工况。然后,分别建立了各设备的高频等效模型,在此基础上建立系统的高频等效模型。根据不同运行工况,分别研究设备间的电磁干扰交互作用机理。研究发现,设备间的电磁干扰交互作用既体现在干扰源的增加,又体现在新传导路径的引入,新传导路径会造成新的谐振问题。最后,仿真和实验结果表明,基于设备间电磁干扰交互作用机理搭建的仿真模型对谐振尖峰幅值的预测结果与实验误差在5 dBμV以内,模型符合度很好,证明了机理分析和建模的正确性。

关键词：多电飞机系统设备间电磁干扰高频等效模型干扰源等效直流供电系统电磁兼容

多孔质气体静压径向轴承的可压流动建模及其数值求解

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排灌机械工程学报 2024年

作者：顾延东杨安龙程金武谢超杰孙浩成立 1.扬州大学水利科学与工程学院 2.航空工业新乡航空工业(集团)有限公司上海分公司扬州大学水利科学与工程学院航空工业新乡航空工业(集团)有限公司上海分公司

为研究可压流动下多孔质静压径向轴承的静特性，基于雷诺润滑方程、多孔质达西方程、气体压力-密度方程，建立了多孔质径向轴承的流动模型。利用有限差分法、松弛迭代法、压力-密度耦合迭代法对流动模型进行数值求解。分析了轴承半径间... 详细信息

为研究可压流动下多孔质静压径向轴承的静特性，基于雷诺润滑方程、多孔质达西方程、气体压力-密度方程，建立了多孔质径向轴承的流动模型。利用有限差分法、松弛迭代法、压力-密度耦合迭代法对流动模型进行数值求解。分析了轴承半径间隙和供给压力对静特性的影响。结果表明：在同一最小膜厚下，随着半径间隙及供给压力的增大，承载能力、质量流量和功耗增大。可压流动下的承载能力在半径间隙0.01 mm和0.03 mm下小于不可压，在0.05 mm下大于不可压。可压流动下的质量流量和功耗均大于不可压。本研究可为多孔质静压径向轴承的设计及快速计算提供参考。

关键词：多孔质径向轴承流动建模数值求解半径间隙供给压力

正交三向织物增强铝基复合材料的高温拉伸力学行为与失效机理

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中国有色金属学报 2024年第8期34卷 2583-2601页

作者：邵徽凡蔡长春王振军刘其鹏王艳丽陈雷熊博文张守银南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063 中航工业江西洪都航空工业集团有限责任公司南昌330096

针对真空压力浸渗制备的正交三向织物增强铝基复合材料,采用实验与数值模拟方法研究了高温(400℃)下的准静态拉伸力学响应及损伤演化与失效行为;根据纱线微观组织和织物结构分别建立了微观和细观尺度代表性单胞,基于组分材料的温度相关... 详细信息

针对真空压力浸渗制备的正交三向织物增强铝基复合材料,采用实验与数值模拟方法研究了高温(400℃)下的准静态拉伸力学响应及损伤演化与失效行为;根据纱线微观组织和织物结构分别建立了微观和细观尺度代表性单胞,基于组分材料的温度相关的性能参数构建微观单胞有限元模型,计算获得不同温度下纱线的横向和轴向力学性能,进而采用包含基体、纱线、界面的细观单胞有限元模型分析了复合材料热应力和高温拉伸力学行为。结果表明:室温下复合材料存在与织物结构相关的非均匀分布的残余应力,纳米压痕法测得的残余应力与模拟值基本一致,高温状态下残余应力得到释放并使基体和纱线分别处于压应力和拉应力状态;复合材料的高温拉伸模量、极限强度和断裂应变的实验均值分别为107.1 GPa、657.1 MPa和0.78%,均匀化计算的高温拉伸曲线与实验曲线总体上吻合。拉伸初期纱线交织处的基体和界面首先发生损伤,捆绑纱弯曲部位出现局部失效,但复合材料表现出线弹性力学行为。随着拉伸应变增大,捆绑纱和纬纱先后发生断裂,且二者与基体之间的界面出现脱黏现象,拉伸曲线开始表现出非线性特征。拉伸后期经纱失效区域的扩展使得拉伸切线模量明显下降,经纱的轴向断裂最终导致复合材料失去承载能力。数值模拟和断口分析表明,纬纱和捆绑纱因横向开裂而形成较平整的断裂面,经纱轴向断裂后拔出长度参差不齐,其断口存在纤维拔出及其周围基体撕裂破坏的微观特征。

关键词：正交三向织物铝基复合材料残余应力高温拉伸力学行为失效机理

退火对SP-700合金板材组织、织构和力学性能各向异性的影响

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 797-811页

作者：赵天章杨震王珏韩颖杰付和国庾雅集沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136 沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳110034

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明:随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织... 详细信息

通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响。结果表明:随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织构类型基本不变;当退火温度为860℃时,初生α相向次生α相的转变形成了新的织构;经900℃退火后,组织类型转变为网篮组织,织构类型为棱锥织构和R型织构。α相的棱锥织构取向是造成原始板材力学性能各向异性的原因;晶内亚结构在变形初期对滑移系的阻碍作用影响了板材在不同方向上的室温强度;随退火温度的升高,晶内亚结构的消除和新的织构取向的产生导致力学性能各向异性增强。此外,晶粒形貌和相含量的差异也会导致各向异性的变化。原始板材的断裂机制均为韧性断裂,且不同方向的断口特征略有不同。

关键词：退火 SP-700合金板材微观组织织构力学性能各向异性