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热障涂层抗CMAS腐蚀的表面改性研究进展

表面技术 2024年第16期53卷 35-50页

作者：韩志勇赖浩瀚张权严慧羽中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

近年来,CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(CMAS)的高温腐蚀成为热障涂层(TBCs)失效的重要原因,严重影响航空发动机热端部件的服役安全。表面改性作为提升热障涂层耐CMAS腐蚀性能的重要途径,不仅能够抑制熔融CMAS黏附在涂层表面,还能通过物... 详细信息

近年来,CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(CMAS)的高温腐蚀成为热障涂层(TBCs)失效的重要原因,严重影响航空发动机热端部件的服役安全。表面改性作为提升热障涂层耐CMAS腐蚀性能的重要途径,不仅能够抑制熔融CMAS黏附在涂层表面,还能通过物理屏障或化学牺牲层的形式来阻挡熔融CMAS的渗入与反应。重点围绕国内外表面改性技术提高热障涂层抗CMAS腐蚀性能方面取得的研究与突破,根据作用机理划分为机械法、物理表面改性、化学表面改性和电化学表面改性四大类,阐述了这4类改性技术的原理与应用,同时归纳了不同表面改性工艺的优缺点。探讨了第一性原理计算与有限元模拟在稀土氧化物掺杂的氧化钇稳定的氧化锆、稀土锆酸盐、稀土钽酸盐和钙钛矿等新型热障涂层陶瓷材料方面的研究进展,以充分了解涂层微观组织结构和界面结构演变,为新型热障涂层的设计研究提供指导。最后,展望了TBCs在高温环境应用以及腐蚀防护的发展方向。

关键词：热障涂层硅酸盐环境沉积物(CMAS) 表面改性技术材料计算与模拟新型热障涂层陶瓷材料

基于概率稀疏自注意力的航空发动机剩余寿命预测

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科学技术与工程 2024年第6期24卷 2424-2433页

作者：王欣黄佳琪许雅玺中国民用航空飞行学院计算机学院广汉618307 中国民用航空飞行学院经济与管理学院广汉618307

航空发动机剩余寿命预测对其健康管理具有重要意义,针对长序列、多维度的航空发动机监测参数,提出一种基于概率稀疏自注意力(ProbSparse Self-Attention)的Transformer模型以实现航空发动机剩余寿命的准确预测。用ProbSparse Self-Atten... 详细信息

航空发动机剩余寿命预测对其健康管理具有重要意义,针对长序列、多维度的航空发动机监测参数,提出一种基于概率稀疏自注意力(ProbSparse Self-Attention)的Transformer模型以实现航空发动机剩余寿命的准确预测。用ProbSparse Self-Attention取代原始Transformer中的常规自注意力机制,使得模型更关注时间序列中重要的时间节点,大幅缩减时间维度,减小了时间和空间复杂度;通过注意力层整合后的信息,进一步通过前馈神经网络层和卷积层,提取传感器的空间特征,编码层之间通过扩张因果卷积相连接,扩大了感受野,提高了模型对长序列信息的捕获能力。在新公开的N-CMAPSS数据集上验证算法,实验结果表明,相比于实验中的对比模型,所提模型的RMSE和Score值均有提升,推理速度也优于其他模型。

关键词：概率稀疏自注意力剩余寿命预测航空发动机 Transformer 深度学习

基于三方演化博弈论的相向流人群疏散行为研究

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中国安全生产科学技术 2024年第3期20卷 149-156页

作者：凤四海蓝航宇熊永怡熊升华中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院飞行技术学院四川广汉618307

为探究相向流人群疏散行为,基于考虑疏散指挥者对疏散过程的引导作用,构建包含正向流人群、逆向流人群和疏散指挥者的三方演化博弈模型,分析三方在参与博弈后策略选择的稳定性,并通过数值仿真探究场地宽度、人员密度、合作收益、逆流任... 详细信息

为探究相向流人群疏散行为,基于考虑疏散指挥者对疏散过程的引导作用,构建包含正向流人群、逆向流人群和疏散指挥者的三方演化博弈模型,分析三方在参与博弈后策略选择的稳定性,并通过数值仿真探究场地宽度、人员密度、合作收益、逆流任务收益、场地熟悉程度、管理强度、事故惩罚等因素对应急疏散系统演化稳定性的影响。研究结果表明:三方博弈主体策略转换联动性较强;相向流人群的竞争或合作策略主要受到合作收益、逆流任务收益和场地熟悉程度影响;盲目提高指挥者的管理强度可能会迫使指挥者放弃管理。研究结果可为减少疏散人员逆向流行为和提高疏散指挥者管理能力提供一定参考。

关键词：应急疏散相向流人群疏散指挥者演化博弈论

在役环境磁场对L360管线钢及焊接接头腐蚀行为的影响

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中国腐蚀与防护学报 2024年第2期44卷 471-479页

作者：邓志彬胡枭刘应彦岳航张千汤海平鲁锐中国民用航空飞行学院民航安全工程学院广汉618307 民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室广汉618307 中国民用航空飞行学院航空油料管理处广汉618307 中国石油天然气股份有限公司云南销售分公司昆明650000

为明确磁场对L360输油管道腐蚀行为的影响,通过电化学测试及腐蚀形貌观察等手段,研究了L360管线钢母材及其焊接接头在不同强度磁场作用下3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:随着磁场强度的增大,L360管线钢母材及其焊接接头的电荷转移... 详细信息

为明确磁场对L360输油管道腐蚀行为的影响,通过电化学测试及腐蚀形貌观察等手段,研究了L360管线钢母材及其焊接接头在不同强度磁场作用下3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明:随着磁场强度的增大,L360管线钢母材及其焊接接头的电荷转移电阻先增大后减小,腐蚀电流密度先减小后增大,较低强度磁场(60 mT)抑制了腐蚀,而较高强度磁场(120 mT)加速了腐蚀。相同磁场强度下,焊接接头腐蚀速率大于母材。机理分析表明:磁场作用力诱导金属离子吸附于电极界面,形成腐蚀产物膜阻碍腐蚀进行;高强度磁场作用下,Lorentz力能够破坏腐蚀产物膜,加速离子扩散,进而加速金属腐蚀。

关键词：磁场 L360 管线钢焊接接头 3.5%NaCl溶液腐蚀行为

机场场面多点定位中结合M估计与EKF的高精度位置估计方法

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计算机应用与软件 2024年第5期41卷 79-84页

作者：戴敏路晶惠国腾中国民用航空飞行学院监察员培训学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院计算机学院四川广汉618307

传统机场场面飞机多点定位(Multilateration, MLAT)方法的精度易受非视距(NLOS)环境中观测误差的影响。针对该问题,提出一种结合M估计与扩展Kalman滤波(EKF)的高精度多点定位方法。将场面接收站测量的到达时间差(TDOA)数据构建成一个数... 详细信息

传统机场场面飞机多点定位(Multilateration, MLAT)方法的精度易受非视距(NLOS)环境中观测误差的影响。针对该问题,提出一种结合M估计与扩展Kalman滤波(EKF)的高精度多点定位方法。将场面接收站测量的到达时间差(TDOA)数据构建成一个数值模型;利用Huber-M估计的思想,将标准EKF中的观测更新步骤更改为一个加权最小二乘线性回归问题,以此提高EKF对非高斯观测噪声的抗干扰能力;将该改进型EKF用于位置估计。仿真结果表明,该方法对TDOA观测噪声具有很好的鲁棒性,获得了较高的定位精度。

关键词：机场场面监控多点定位 M估计扩展Kalman滤波 NLOS环境

基于熵权AHP-FGCM的飞行进近着陆操纵绩效评估方法

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数学的实践与认识 2024年第7期54卷 228-236页

作者：陈农田陈凯韩亦杨满永政李俊辉中国民用航空飞行学院航空工程学院四川广汉618307

为客观量化评估飞行进近着陆操纵绩效,提出基于熵权层次模糊灰色聚类(AHP-FGCM)的飞行进近着陆操纵绩效综合评估方法.针对进近着陆阶段飞行操纵存在高风险因素耦合致险特征,结合进近着陆飞机俯仰、横侧及偏航飞行主操纵表征,通过采集与... 详细信息

为客观量化评估飞行进近着陆操纵绩效,提出基于熵权层次模糊灰色聚类(AHP-FGCM)的飞行进近着陆操纵绩效综合评估方法.针对进近着陆阶段飞行操纵存在高风险因素耦合致险特征,结合进近着陆飞机俯仰、横侧及偏航飞行主操纵表征,通过采集与分析某飞行训练单位真实飞机进近着陆飞行数据,依据飞行绩效监控咨询通告(AC),采用Delphi法确定升降速率、俯仰姿态、横侧加速度等7项指标作为进近着陆操纵绩效评估指标。利用权层次法确定组合权重,运用模糊灰色聚类对进近着陆飞行操纵绩效进行综合评估.实例评估结果与实际操纵绩效水平相吻合,证明了该方法客观有效性。

关键词：进近着陆炳权层次法模糊灰色聚类绩效评估飞行安全

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纤维增强树脂基蜂窝夹层材料的导热性能分析

复合材料学报 2024年

作者：丁思婕贾旭宏田威张晓宇代尚沛中国民用航空飞行学院民航安全工程学院中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川省全电通航飞行器关键技术工程研究中心

玻璃纤维/环氧树脂蜂窝夹层复合材料由于重量轻、阻燃性能优异等优点，已成为民用飞机内饰壁板的主要材料。该类材料在高温下具有火灾危险性，因此研究其导热性对于飞机防火具有重要意义。以玻璃纤维/环氧树脂预浸料和芳纶纸蜂窝芯为原... 详细信息

玻璃纤维/环氧树脂蜂窝夹层复合材料由于重量轻、阻燃性能优异等优点，已成为民用飞机内饰壁板的主要材料。该类材料在高温下具有火灾危险性，因此研究其导热性对于飞机防火具有重要意义。以玻璃纤维/环氧树脂预浸料和芳纶纸蜂窝芯为原料制备九种不同厚度的蜂窝夹层材料开展导热性能研究，基于Fourier定律和Swan-Pittman半经验公式建立适用于树脂基复合材料蜂窝夹层结构板的传热理论模型，基于有限元软件模拟所得相关数据，计算蜂窝夹层材料导热系数的理论值。采用导热系数测试仪开展蜂窝夹层材料导热系数实验，并比较试验值和理论值。研究结果表明：室温情况下不同厚度蜂窝夹层材料导热系数的理论值与试验平均值吻合度较高，该理论模型适用于树脂基复合材料蜂窝夹层结构板；相比于面板厚度，蜂窝芯才是影响蜂窝夹层材料导热系数的主要因素。蜂窝夹层材料的孔隙率与导热系数成反比关系，比表面积与导热系数呈正比关系；随着蜂窝芯高度增加，热辐射取代热传导逐渐成为蜂窝芯内部热量传递的主要方式。

关键词：蜂窝芯夹层结构导热系数隔热性能飞机内饰壁板数值计算

融合三维人脸动态信息和光流信息的人脸表情识别

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计算机科学 2024年第S01期51卷 594-600页

作者：张华忠潘曰凯涂晓光刘建华许罗鹏周超中国民用航空飞行学院航空电子电气学院四川广汉618300

人脸表情识别在静态图像上取得了卓越的成效,但这些方法应用于视频或图像序列时,准确度和鲁棒性往往会受到影响。传统的方法通常无法基于空间信息和光流信息进行人脸表情的识别,然而这些辅助识别信息都是二维信息,没有考虑到人脸的表情... 详细信息

人脸表情识别在静态图像上取得了卓越的成效,但这些方法应用于视频或图像序列时,准确度和鲁棒性往往会受到影响。传统的方法通常无法基于空间信息和光流信息进行人脸表情的识别,然而这些辅助识别信息都是二维信息,没有考虑到人脸的表情变化是一种三维的变化过程。为充分挖掘人脸表情识别的深层语义信息,提出了一种基于三维人脸动态信息和光流信息相结合的融合表情识别方法。该方法构建基于人脸深度图像、光流图像和RGB图像的多流卷积神经网络,通过融合3种模态的信息进行人脸表情识别。所提方法在CAER,RAVDESS数据集上进行了充分验证,实验结果表明,其在表情识别性能上优于目前的主流方法,证明了其有效性。

关键词：表情识别多流卷积神经网络三维人脸动态信息光流信息

低气压环境典型民机舱内壁板材料燃烧速率研究

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清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：贾旭宏张晓宇代尚沛田威丁思婕汤婧朱新华中国民用航空飞行学院民航安全工程学院中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川省全电通航飞行器关键技术工程研究中心

在低气压环境下进行的航空运输可能发生难以预测的火灾事故。该文在中国四川省广汉市(大气压为96 k Pa)和康定市(大气压为61 k Pa)分别开展了飞机内饰壁板材料低气压火灾行为研究。针对2种飞机内饰壁板材料(玻璃纤维/酚醛树脂夹层板、... 详细信息

在低气压环境下进行的航空运输可能发生难以预测的火灾事故。该文在中国四川省广汉市(大气压为96 k Pa)和康定市(大气压为61 k Pa)分别开展了飞机内饰壁板材料低气压火灾行为研究。针对2种飞机内饰壁板材料(玻璃纤维/酚醛树脂夹层板、玻璃纤维/酚醛树脂层压板),修正其受压力影响的燃烧速率模型并研究气压对其产热特性、火焰形状和耐烧穿性能的影响。得出了2种材料的燃烧速率与气压的相关关系式以及基于火灾基底尺寸的燃烧速率压力模型。发现了低气压环境比常压环境下,玻璃纤维/酚醛树脂夹芯板、玻璃纤维/酚醛树脂层压板的热释放速率峰值分别降低了40.97%和43.85%,热释放总量分别降低了14.20%和24.71%,火焰高度分别降低了10.9%和11.6%。此外,对2种材料的耐烧穿性能研究发现,低气压下夹芯板材料更加耐烧,而层压板材料的耐烧穿性能几乎不受气压影响。

关键词：低气压飞机壁板玻璃纤维/酚醛树脂燃烧特性