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二元共载系统退化相关的两阶段退化模型及可靠性分析

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航空学报 2024年第7期45卷 186-202页

作者：张帆程伯晗王鹏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

针对复杂机载系统中二元共载组件退化受退化进程相互作用与负载分担影响的问题,提出了一种考虑退化速率相互作用的两阶段退化模型。首先,研究基于退化速率相互作用的双组件退化依赖性表征方法,建立不考虑负载分担影响的双组件退化相关... 详细信息

针对复杂机载系统中二元共载组件退化受退化进程相互作用与负载分担影响的问题,提出了一种考虑退化速率相互作用的两阶段退化模型。首先,研究基于退化速率相互作用的双组件退化依赖性表征方法,建立不考虑负载分担影响的双组件退化相关性模型。其次,考虑负载分担对退化速率的影响,以某一组件失效为变点,将系统退化进程分为2个阶段,构建考虑负载分担影响的双组件退化相关性模型。模型的参数采用极大似然估计法进行估计,并构建系统的可靠性模型与剩余寿命模型。最后,以一航空部件为例进行二元退化相关的共载系统可靠性计算,所提方法为复杂系统二元共载组件退化失效的可靠性分析问题提供支持。

关键词：退化相关性负载分担可靠性分析蒙特卡洛剩余寿命

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坠撞环境下乘员伤害分析及飞机适坠性评估

航空学报 2024年第3期45卷 169-181页

作者：牟浩蕾谢威威解江冯振宇林岚辉中国民航大学科技创新研究院天津300300 中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

为了分析坠撞环境下的机身框段和客舱乘员的动态响应以及乘员伤害情况,开展了大型飞机典型机身框段(含2套三联座椅及4名乘员假人)在6.02 m/s速度下的垂向坠撞试验,获得了机身框段结构坠撞及乘员坠撞响应数据,进行了机身框段结构坠撞破... 详细信息

为了分析坠撞环境下的机身框段和客舱乘员的动态响应以及乘员伤害情况,开展了大型飞机典型机身框段(含2套三联座椅及4名乘员假人)在6.02 m/s速度下的垂向坠撞试验,获得了机身框段结构坠撞及乘员坠撞响应数据,进行了机身框段结构坠撞破坏及乘员伤害分析,并通过可生存空间、系留强度、乘员损伤、应急撤离4个方面对飞机适坠性进行评估。坠撞试验结果表明,客舱地板下部结构发生较大变形与破坏,在货舱地板下部结构中间支撑件区域和两侧客舱地板支撑立柱与机身框连接处产生3处塑性铰;客舱区域基本保持完整,可生存空间得到保持;座椅与客舱地板导轨的连接保持完好,且乘员安全带保持在原位;乘员假人头部伤害判据最大值为31.47,腰椎压缩载荷最大峰值为3997.2 N;乘员假人向过道倾斜,过道仍保持通畅。通过飞机适坠性评估,在6.02 m/s的垂向坠撞速度下,乘员伤害风险较小。

关键词：机身框段结构坠撞响应乘员坠撞响应乘员伤害分析适坠性评估

利用自适应融合和混合锚检测器的遥感图像小目标检测算法

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2942-2951页

作者：王坤丁麒龙中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

针对遥感图像背景噪声多,小目标多且密集排列,以及目标尺度分布广导致的遥感图像小目标难以检测的问题,该文提出一种根据不同尺度的特征信息自适应融合的混合锚检测器AEM-YOLO。首先,提出了一种结合目标宽高信息以及尺度宽高比信息的二... 详细信息

针对遥感图像背景噪声多,小目标多且密集排列,以及目标尺度分布广导致的遥感图像小目标难以检测的问题,该文提出一种根据不同尺度的特征信息自适应融合的混合锚检测器AEM-YOLO。首先,提出了一种结合目标宽高信息以及尺度宽高比信息的二坐标系k-means聚类算法,生成与遥感图像数据集匹配度较高的锚框。其次,设计了自适应增强模块,用于解决不同尺度特征之间的直接融合导致的信息冲突,并引入更低特征层沿自底向上的路径传播小目标细节信息。通过混合解耦检测头的多任务学习以及引入尺度引导因子,可以有效提高对宽高比大的目标召回率。最后,在DIOR数据集上进行实验表明,相较于原始模型,AEM-YOLO的AP提高了7.8%,在小中大目标的检测中分别提高了5.4%,7.2%,8.6%。

关键词：遥感图像深度学习目标检测检测头自适应融合锚框

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航空发动机电子控制器的高强辐射场干扰及防护

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强激光与粒子束 2024年第4期36卷 46-55页

作者：肖国松刘家豪马振洋史春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

针对航空发动机电子控制器(EEC)易受高强辐射场(HIRF)干扰问题,以ZF-M600型EEC为研究对象,通过三维电磁仿真软件CST对EEC建模并进行平面波辐照仿真,模拟HIRF对EEC的干扰效应,仿真结果表明,HIRF可以通过孔缝耦合进入EEC内部并在腔体内部... 详细信息

针对航空发动机电子控制器(EEC)易受高强辐射场(HIRF)干扰问题,以ZF-M600型EEC为研究对象,通过三维电磁仿真软件CST对EEC建模并进行平面波辐照仿真,模拟HIRF对EEC的干扰效应,仿真结果表明,HIRF可以通过孔缝耦合进入EEC内部并在腔体内部产生谐振,谐振频率处电场强度显著增加。依据RTCA DO-160G在400 MHz~4 GHz开展EEC辐射敏感度试验,试验结果表明:EEC失效频点为2.40 GHz和3.48 GHz,敏感模块为模拟量输入输出模块,敏感现象为模拟量数据丢失。EEC失效频点与谐振频率接近,说明EEC失效与腔体谐振有关,在EEC内部贴装吸波材料并进行仿真,分析吸波材料的放置方式和厚度对EEC谐振电磁干扰强度的影响,仿真结果表明,贴装吸波材料可以有效抑制谐振电磁干扰。

关键词：发动机电子控制器高强辐射场辐射敏感度谐振频率电磁防护

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舵机电动负载模拟器迭代学习控制

北京航空航天大学学报 2024年第9期 2727-2738页

作者：刘晓琳李晋恺中国民航大学电子信息与自动化学院

针对舵机电动负载模拟器(ELSSG)受到多余力矩干扰的问题，提出了一种结合迭代学习控制与误差符号鲁棒积分控制(RISE)的复合控制器。建立了ELSSG的数学模型，分析了多余力矩的产生机理。在硬件结构上，引入了金属-橡胶缓冲弹簧以提高系... 详细信息

针对舵机电动负载模拟器(ELSSG)受到多余力矩干扰的问题，提出了一种结合迭代学习控制与误差符号鲁棒积分控制(RISE)的复合控制器。建立了ELSSG的数学模型，分析了多余力矩的产生机理。在硬件结构上，引入了金属-橡胶缓冲弹簧以提高系统稳定性及加载精度；在控制策略上，基于误差符号鲁棒积分控制与自适应遗忘因子改进的引导信号迭代学习控制设计了复合控制器，并证明了该迭代学习控制的收敛条件。通过仿真实验证明了复合控制器与传统迭代学习控制方法、PID控制方法相比，能够更加有效地消除多余力矩干扰，提高ELSSG加载力矩输出精度。

关键词：舵机电动负载模拟器多余力矩迭代学习控制金属-橡胶缓冲弹簧遗忘因子

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面向嵌入式多核系统的缓存调度算法优化

吉林大学学报（工学版） 2024年第8期54卷 2282-2287页

作者：王鹏杨国栋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 中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

为解决多核系统缓存调度缓慢、性能不佳等问题,提出了面向嵌入式多核系统的缓存调度算法优化方法。通过多核系统调度模型的建立,分析其系统总资源负载平衡情况;通过扩大调度策略对系统同步比进行计算;通过整数线性规划方程使系统达到任... 详细信息

为解决多核系统缓存调度缓慢、性能不佳等问题,提出了面向嵌入式多核系统的缓存调度算法优化方法。通过多核系统调度模型的建立,分析其系统总资源负载平衡情况;通过扩大调度策略对系统同步比进行计算;通过整数线性规划方程使系统达到任务负载均衡、通信开销最小化、满足片上存储限制,实现嵌入式多核系统的缓存调度优化。实验结果表明:本文方法的通信开销较低,缓存调度时间在6.38~12.32 ms,说明其缓存调度性能更佳。

关键词：嵌入式多核处理器通信开销数据流图扩大调度策略缓存调度优化

3维Heisenberg李三系的自同构及Rota-Baxter算子

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东北师大学报（自然科学版） 2024年第2期56卷 1-6页

作者：孔庆姝林洁姜敬敬中国民航大学理学院天津300300 中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

研究了3维Heisenberg李三系的自同构问题.给出了3维Heisenberg李三系的自同构、导子以及权为0和1的Rota-Baxter算子的矩阵表达式.

关键词： Heisenberg李三系自同构导子 Rota-Baxter算子

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进气畸变条件下非轴对称风扇设计及扩稳机理

航空学报 2024年第16期45卷 75-96页

作者：余军杨傅文广孙鹏张韬王春雪赵伟中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 北京动力机械研究所北京100074

动力系统的进气畸变问题导致风扇性能下降、引发气动不稳定,从而对飞行器的安全构成潜在威胁,在军、民航空领域已受到广泛关注。为确保进气畸变条件下推进系统的可靠运行和飞行安全,本研究基于数值方法对某小涵道比涡扇发动机开展抗畸... 详细信息

动力系统的进气畸变问题导致风扇性能下降、引发气动不稳定,从而对飞行器的安全构成潜在威胁,在军、民航空领域已受到广泛关注。为确保进气畸变条件下推进系统的可靠运行和飞行安全,本研究基于数值方法对某小涵道比涡扇发动机开展抗畸变风扇设计及扩稳研究。针对其畸变影响特征,采用非轴对称静子(NAS)布局来消除其不利影响,研究表明:NAS能够有效改善进气畸变条件下的风扇性能。相较于原型,在同流量工况下,绝热效率和总压比可分别增加1.37%和1.26%,稳定裕度可增加8.31%,实现了该NAS风扇的性能提升及扩稳目的;NAS设计直接作用于畸变区,有效改善了畸变区内的静叶冲角,抑制了静叶通道涡系结构的发展和迁移,较大程度减小静叶的扩压因子,从而有效消除了静叶的角区分离,使得静叶冲角周向分布相对均匀,有效改善风扇静叶内部流场,整体提高风扇的气动性能。此外,NAS设计还具有改善风扇后部内涵流场的潜力,使内涵出口的不均匀流场朝着周向均匀化方向发展,并且在有效减弱动态总压畸变强度、改善流场均匀性的同时,还兼具改善总温畸变的能力。

关键词：进气畸变涡扇发动机非轴对称静子气动性能稳定裕度

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带剪切销抗爆容器定向泄压特性研究

爆炸与冲击 2024年第7期44卷 137-154页

作者：解江潘汉源蒋逸伦杨祥李漩郭德龙冯振宇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 中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院上海200000 北京理工大学机电学院北京100081

为优化机载抗爆容器的结构设计并拓展其工程应用,研究了带剪切销抗爆容器的定向泄压特性。利用LS-DYNA软件建立了内爆载荷下带剪切销抗爆容器的数值模型,开展了容器内爆试验,获得了剪切销临界直径,并验证了模型可靠性,阐明了抗爆容器内... 详细信息

为优化机载抗爆容器的结构设计并拓展其工程应用,研究了带剪切销抗爆容器的定向泄压特性。利用LS-DYNA软件建立了内爆载荷下带剪切销抗爆容器的数值模型,开展了容器内爆试验,获得了剪切销临界直径,并验证了模型可靠性,阐明了抗爆容器内冲击波的传播与载荷分布规律,分析并讨论了泄压过程中泄压盖的运动规律,建立了不同泄压盖质量下药量与剪切销直径之间的函数关系,探究了剪切销的临界断裂问题。结果表明:100 g TNT内爆试验得到剪切销临界直径为22 mm,TNT爆炸后冲击波在容器内往复式传播,约3.8 ms时泄压盖冲出容器,5.0 ms时容器底部残存压力约为0.5 MPa;容器底部超压峰值约为144 MPa,罐体与泄压盖交汇形成的角隅处超压峰值约为149 MPa,且罐体在角隅处产生应变增长效应,角隅处成为新的危险点。剪切销的变形断裂过程会影响泄压盖的运动规律,导致泄压盖速度曲线中出现下降段,剪切销直径越大,下降段持续时间越长。TNT药量与剪切销临界直径呈正比,二者的线性关系不受泄压盖质量的影响。

关键词：抗爆容器泄压剪切销冲击波失效行为