检索结果-南通市图书馆

基于有限谓词追踪的民机系统需求一致性检查方法

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 205-218页

作者：王鹏岳舒婷张帆董磊中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

针对民机安全关键系统在正向研发过程中,系统级需求的正确性难以在设计早期全部完成确认的问题,提出一种基于有限谓词追踪的功能需求一致性检查体系。首先,引入一阶逻辑中的谓词追踪,建立系统内部功能需求与交互功能需求形式化规约方法... 详细信息

针对民机安全关键系统在正向研发过程中,系统级需求的正确性难以在设计早期全部完成确认的问题,提出一种基于有限谓词追踪的功能需求一致性检查体系。首先,引入一阶逻辑中的谓词追踪,建立系统内部功能需求与交互功能需求形式化规约方法。其次,针对单条、多条需求内容正确性以及需求关系一致性,构建需求一致性检查形式化规约,开展需求自冲突、集冲突与需求关系一致性检验,并生成可解释的检查反例进行需求迭代。最后,以机载平视显示(head-up display,HUD)系统飞行信息符号生成与显示功能为例,验证该方法的正确性与有效性。研究结果表明,基于有限谓词追踪的功能需求一致性检查方法能够提高需求一致性检查效率、降低研发成本,为民机系统级需求确认提供支持。

关键词：需求一致性定理证明功能需求正确性一阶逻辑需求冲突

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仿生人字形沟槽阵列控制翼型失速的数值研究

航空动力学报 2024年

作者：张鹏程日新李永宏孙毅刚中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室中国民航大学航空工程学院

以NACA0012翼型为研究对象，通过数值模拟的方法探究了仿生人字形沟槽阵列对大攻角下翼型失速的控制规律及物理机制。人字形沟槽阵列布置在翼型上表面尾缘，并探究了沟槽深度以及沟槽偏转角对翼型失速控制效果的影响，结果显示：不同设... 详细信息

以NACA0012翼型为研究对象，通过数值模拟的方法探究了仿生人字形沟槽阵列对大攻角下翼型失速的控制规律及物理机制。人字形沟槽阵列布置在翼型上表面尾缘，并探究了沟槽深度以及沟槽偏转角对翼型失速控制效果的影响，结果显示：不同设计的人字形沟槽阵列均可以有效拓宽翼型的稳定工作范围，深度仅为0.00135倍弦长且偏转角为45度的沟槽阵列可以使翼型稳定工作范围拓宽28.57%。流场细节表明：在沟槽内小尺度涡流的积聚效应以及沟槽上方展向迁移流动的共同作用下，翼型汇聚线附近形成了一对强度相同方向相反的诱导涡，这加强了附面层与主流的掺混，使附面层获得足够的能量用于抵抗大攻角工况下的逆压力梯度，有效延缓了翼型失速。

关键词：翼型失速流动控制人字形沟槽阵列涡流发生器附加损失

平纹机织与2.5D机织复合材料平板弹道冲击特性对比

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航空学报 2022年第5期43卷 550-561页

作者：冯振宇迟琪琳崔怀天解江牟浩蕾中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

为研究碳纤维平纹机织和碳纤维2.5D机织复合材料平板的弹道冲击响应及失效模式,在空气炮装置上使用圆柱弹体对其进行了弹道冲击试验。通过弹道极限速度、吸能总量、单位面密度吸能量和单位厚度吸能量等指标评估其弹道冲击特性,并采用超... 详细信息

为研究碳纤维平纹机织和碳纤维2.5D机织复合材料平板的弹道冲击响应及失效模式,在空气炮装置上使用圆柱弹体对其进行了弹道冲击试验。通过弹道极限速度、吸能总量、单位面密度吸能量和单位厚度吸能量等指标评估其弹道冲击特性,并采用超声C扫描和CT扫描唯象分析其冲击损伤。结果表明:在等厚度下,碳纤维平纹机织复合材料平板与碳纤维2.5D机织复合材料平板相比,展现了更优的弹道冲击性能。碳纤维平纹机织复合材料平板的主要失效模式为分层失效,碳纤维2.5D机织复合材料平板主要为剪切充塞失效。与碳纤维2.5D机织复合材料平板相比,平纹机织复合材料平板弯曲变形明显,大量的纤维拉伸失效增加了平板吸能量,提高了弹道极限速度,但分层会导致平板损伤区域大,完整性较差;碳纤维2.5D机织复合材料平板损伤区域小,完整性好。

关键词： 2.5D机织平纹机织弹道冲击响应失效模式吸能特性

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碳纤维环氧树脂复合材料热响应预报方法

材料工程 2020年第5期48卷 49-55页

作者：李翰樊茂华王纳斯丹范保鑫冯振宇中国民航大学适航学院天津300300 民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

为研究碳纤维环氧树脂复合材料在火灾环境下的热响应,考虑其在火灾环境下的热解过程,建立非线性热响应方程组,利用有限差分法计算分析单侧热流作用下的材料内部温度-时间历程与炭化规律。结果表明:建立的热响应方程组可以有效预测碳纤... 详细信息

为研究碳纤维环氧树脂复合材料在火灾环境下的热响应,考虑其在火灾环境下的热解过程,建立非线性热响应方程组,利用有限差分法计算分析单侧热流作用下的材料内部温度-时间历程与炭化规律。结果表明:建立的热响应方程组可以有效预测碳纤维环氧树脂的温度-时间历程,与实验值吻合较好;随着加热时间延长,炭化层范围逐渐扩大,温度趋于稳定,材料温度-深度分布由非线性转变为线性;随着深度增加,碳纤维环氧树脂复合材料温升速率减小,达到热解所需的时间更长,炭化过程变慢,且单位温度的密度变化量峰值随深度增加向低温方向移动;热解反应区中不同深度位置的材料剩余质量分数在同一温度下不同,深度越大剩余质量分数越小,炭化程度越高。

关键词：碳纤维/环氧树脂热响应炭化热分解

基于形式化方法的DIMA动态重构仿真与验证

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系统工程与电子技术 2022年第4期44卷 1282-1290页

作者：刘嘉琛董磊赵长啸陈泓兵中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

针对可重构分布式综合模块化航空电子(distributed integrated modular avionics,DIMA)系统在设计初期缺少仿真与验证手段的问题,首先分析了可重构DIMA软件体系的架构特征以及支持动态重构的层次化通用系统管理(generic system manageme... 详细信息

针对可重构分布式综合模块化航空电子(distributed integrated modular avionics,DIMA)系统在设计初期缺少仿真与验证手段的问题,首先分析了可重构DIMA软件体系的架构特征以及支持动态重构的层次化通用系统管理(generic system management,GSM)的组件功能划分。然后,使用架构分析与设计语言(architecture analysis and design language,AADL)及其相关附件对DIMA动态重构的架构基础、行为细节等要素进行建模。在此基础上,设计了一种基于形式化定义的模型转换规则,该规则将AADL动态重构模型转换成可执行的时间自动机模型。最后,利用模型验证工具UPPAAL验证了可重构DIMA系统逻辑及时序的正确性和不安全控制行为的可达性。结果表明,所提方法具有可行性和有效性,并且能够为后续DIMA动态重构的形式化安全性评估提供模型基础。

关键词：分布式综合模块化航空电子动态重构架构分析与设计语言形式化方法仿真验证

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纤维织物袋的内爆响应与抗爆性能

复合材料学报 2023年第4期40卷 2441-2450页

作者：解江高斌元蒋逸伦潘汉源冯振宇中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

针对小型简易爆炸装置,设计了芳纶和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维织物防爆袋,开展了织物袋内爆试验,同时建立了织物袋内爆数值分析模型。从外部超压和临界厚度两个角度对比了两种材料织物袋的抗爆能力,分析了初始内爆距离和织物袋厚度... 详细信息

针对小型简易爆炸装置,设计了芳纶和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维织物防爆袋,开展了织物袋内爆试验,同时建立了织物袋内爆数值分析模型。从外部超压和临界厚度两个角度对比了两种材料织物袋的抗爆能力,分析了初始内爆距离和织物袋厚度对织物袋抗爆性能的影响。结果表明:内爆载荷下织物袋的主要失效模式为中心区域破孔和封口拉链失效。在20~100 g药量范围内,织物袋的临界厚度与药量近似呈线性增长关系。同一药量下,芳纶织物袋的临界厚度明显大于UHMWPE织物袋,在不考虑爆炸火球对织物烧蚀的影响时,UHMWPE织物袋具有更好的抗爆效果。厚度相同时,芳纶织物袋外部的超压峰值更小,表明芳纶织物袋的超压衰减能力更强。随着织物袋初始内爆距离的增大,织物袋的临界厚度减小。织物袋外部一定范围内存在高于人体能够承受的超压,以30 g TNT、3 mm厚芳纶织物袋为例,在距织物袋中心665 mm处的超压为34.2 kPa,超过鼓膜损伤阈值。

关键词：纤维织物袋内爆载荷动态响应冲击波超压有限元模型

轻质可变形弹体冲击6061-T651铝合金板的数值模拟研究

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机械强度 2023年第4期45卷 917-923页

作者：胡静胡昂邓云飞中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

为研究铝合金靶板抗不同强度和头部形状的弹体冲击时的弹道性能、失效模式与能量耗散情况,利用Abaqus有限元软件建立了不同强度的轻质可变形弹体冲击3 mm厚6061-T651铝合金靶板的三维模型,并采用修正后的Johnson-Cook(MJC)本构模型和Lod... 详细信息

为研究铝合金靶板抗不同强度和头部形状的弹体冲击时的弹道性能、失效模式与能量耗散情况,利用Abaqus有限元软件建立了不同强度的轻质可变形弹体冲击3 mm厚6061-T651铝合金靶板的三维模型,并采用修正后的Johnson-Cook(MJC)本构模型和Lode参数相关的修正后的Mhor-Coulomb(MMC)断裂准则进行数值模拟计算。结果表明,采用低强度的6061-T651铝合金作为弹体材料时,靶板对应的弹道极限最高,并且靶板的弹道极限随着弹体强度的增加而降低;当弹体强度较低时,冲击作用将会造成靶板更为复杂的失效模式,同时弹体头部均发生了不同程度的塑性变形;弹体强度对靶板能量耗散能力有明显的影响。轻质可变形平头弹对应的弹道极限高于卵形头弹。

关键词：轻质可变形 Lode 数值模拟弹道极限

铺层角度对复合材料C型柱轴向压溃吸能特性影响分析

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机械强度 2019年第5期41卷 1080-1085页

作者：冯振宇周坤宋山山张雪晗牟浩蕾中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室

针对3组不同铺层角度的复合材料T700/MTM28 C型柱试件,进行轴向压溃试验获得其载荷-位移曲线。基于初始峰值载荷、平均压溃载荷、比吸能及载荷效率,研究铺层角度对其压溃变形模式及吸能特性的影响。结果表明:C型柱试件发生渐进式压溃破... 详细信息

针对3组不同铺层角度的复合材料T700/MTM28 C型柱试件,进行轴向压溃试验获得其载荷-位移曲线。基于初始峰值载荷、平均压溃载荷、比吸能及载荷效率,研究铺层角度对其压溃变形模式及吸能特性的影响。结果表明:C型柱试件发生渐进式压溃破坏,呈现层间开裂、弯曲折断、局部屈曲以及剪切破坏等多种宏观失效方式。[0/90]3s铺层试件的吸能量最高,[45/90/-45/0]3铺层试件的吸能量次之,[45/-45]3s铺层试件的吸能量最低,通过合理设计铺层,在±45°铺层中加入0°与90°铺层能够有效提升吸能特性。

关键词：复合材料 C 型柱铺层角度失效形貌吸能特性

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一种融合子载波的B1C信号无模糊跟踪算法

中国惯性技术学报 2023年第6期31卷 569-577页

作者：王鹏华蕊金志威民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

北斗B1C信号采用二进制偏移载波调制,缓解了导航通信频带拥挤问题,具备更强的抗干扰能力,但其相关函数存在多峰性,易导致跟踪环路误锁,对信号跟踪算法提出了更高的要求。针对B1C信号数据分量和导频分量存在跟踪模糊性问题,提出了一种融... 详细信息

北斗B1C信号采用二进制偏移载波调制,缓解了导航通信频带拥挤问题,具备更强的抗干扰能力,但其相关函数存在多峰性,易导致跟踪环路误锁,对信号跟踪算法提出了更高的要求。针对B1C信号数据分量和导频分量存在跟踪模糊性问题,提出了一种融合子载波的无模糊跟踪算法。通过调节本地码和子载波调制码,依据正负叠加、乘积、模加的运算规则,对相关函数进行重构,得到完全消除副峰的新相关函数。理论分析和仿真验证结果表明,所提算法的相关函数在去除副峰的同时拥有尖锐的主峰;输出鉴相曲线光滑,不存在除过原点外的其它零点,不会造成误锁问题。在相同载噪比条件下,所提算法的码相位跟踪误差相较于ASPeCT算法降低了21.39%,码跟踪误差更小,跟踪精度更高,抗噪声性能良好,载波环和码环均可稳定准确地跟踪输入信号。

关键词：二进制偏移载波北斗卫星导航系统相关函数无模糊跟踪抗噪声