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考虑纤维波纹度的单向复合材料代表性体积元生成算法

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机械工程学报 2024年第8期60卷 186-195页

作者：谢晨阳黄鲛肖光明张贤杰王俊彪李玉军西北工业大学机电学院西安710072 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所无锡214063 中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089

提出一种单向纤维增强复合材料(Unidirectional fiber reinforced polymer,UD-FRP)周期性高保真代表性体积元(Representative volume element,RVE)的创建算法。首先基于随机游走算法,采用贝塞尔(Bézier)曲线表征纤维形态,使曲线各控制... 详细信息

提出一种单向纤维增强复合材料(Unidirectional fiber reinforced polymer,UD-FRP)周期性高保真代表性体积元(Representative volume element,RVE)的创建算法。首先基于随机游走算法,采用贝塞尔(Bézier)曲线表征纤维形态,使曲线各控制点处的切线方向的统计分布服从多变量冯·米塞斯-费歇尔(Von-MISES FISCHER)函数,创建出初步的软核模型。进而基于力偏置算法,在保证RVE内部纤维不产生过度扭曲的前提下,调整纤维间的重叠,创建出对应的硬核模型。调整过程中,通过引入三维近邻列表算法,大幅提高算法效率。最后对所创建的含有纤维波纹度特征的RVE模型进行了横向剪切渐进损伤分析,用以揭示该方法的研究价值及应用领域。结果表明,该方法能够快速有效地创建不同尺寸及纤维波纹度的RVE几何构型,这种含有波纹度特征的纤维构型会对UD-FRP的横向剪切性能产生一定影响,纤维波纹度越大,UD-FRP的横向剪切强度越大。

关键词：单向纤维增强复合材料纤维波纹度随机游走周期性边界条件近邻列表算法力偏置算法横向剪切

基于虚像运动分析的光电稳定平台反射镜补偿技术

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光学学报 2024年第20期 111-117页

作者：翟方超曾庆化毛飞龙王合龙李杰南京航空航天大学自动化学院中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所

使用沿着瞄准线方向的传感器虚像的运动描述像移运动，根据李群的李代数理论，用传感器虚像位姿单位元处的切空间中的切向量描述传感器虚像的运动，建立了反射镜运动与传感器虚像的关系。利用推导的关系，给出了利用反射镜补偿光电稳定... 详细信息

使用沿着瞄准线方向的传感器虚像的运动描述像移运动，根据李群的李代数理论，用传感器虚像位姿单位元处的切空间中的切向量描述传感器虚像的运动，建立了反射镜运动与传感器虚像的关系。利用推导的关系，给出了利用反射镜补偿光电稳定平台像移的方法。通过仿真对比分析本文方法与常规方法，发现本文采用的虚像运动分析方法相比传统方法的像移补偿误差小了3个数量级。本文方法对光学系统相关的像移运动分析具有重要参考意义。

关键词：光电稳定平台李代数旋转变换反射变换

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板翅式换热器传递函数动态模型及参数确定方法

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 154-162页

作者：梁兴壮黄志远艾凤明袁振伟汪箭中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所沈阳110035

飞机综合环控/热管理系统迫切需要建立快捷高效的换热器动态仿真模型,以满足先进控制系统设计需求。基于此,针对板翅式换热器动态模型,提出一种包含2个延迟环节和4个一阶惯性环节的传递函数矩阵形式,并从换热器机理模型出发,利用拉普拉... 详细信息

飞机综合环控/热管理系统迫切需要建立快捷高效的换热器动态仿真模型,以满足先进控制系统设计需求。基于此,针对板翅式换热器动态模型,提出一种包含2个延迟环节和4个一阶惯性环节的传递函数矩阵形式,并从换热器机理模型出发,利用拉普拉斯变换推导模型中4个时间常数的计算公式,提出基于换热器效率的传热热阻计算关系式的辨识方法,解决了主要模型参数设置难题。以板翅式换热器为研究对象,在Simulink仿真平台搭建其传递函数动态模型,并与AMESim仿真平台搭建的机理模型进行对比分析,结果显示:2种模型所得空气和冷却水出口温度分别随入口温度和质量流量阶跃变化的动态响应曲线吻合很好,其中,4种工况空气和冷却水出口温度最大稳态偏差分别为0.034℃和0.029℃,当冷却水入口质量流量阶跃变化时,空气出口温度动态响应相对偏差最大,为9.27%,当空气入口质量流量阶跃变化时,冷却水出口温度动态响应相对偏差最大,为7.03%。

关键词：换热器动态模型传递函数矩阵时间常数传热热阻

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多IRST自适应协同定位技术研究

电光与控制 2024年第4期31卷 103-108页

作者：张磊刘莎王合龙程小亮中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000 空装项目中心北京100000

为解决传统单红外搜索与跟踪(IRST)系统观测度不足,无法提供目标全维态势信息的问题,提出了基于几何精度因子(GDOP)的多IRST自适应协同定位技术。其核心思想为对多IRST进行双机组合配对,依据配对组合的GDOP值构造面向定位精度的信息类函... 详细信息

为解决传统单红外搜索与跟踪(IRST)系统观测度不足,无法提供目标全维态势信息的问题,提出了基于几何精度因子(GDOP)的多IRST自适应协同定位技术。其核心思想为对多IRST进行双机组合配对,依据配对组合的GDOP值构造面向定位精度的信息类函数,进而确定联邦滤波信息分配系数,最后基于自适应联邦滤波算法解决双IRST配对组合局部估计的全局信息融合问题,得到目标的精确位置信息。通过仿真结果证明,所提算法定位精度高、可靠性强,同时,可保证全局定位结果的精确性及稳定性。

关键词：交叉定位几何精度因子当前统计模型联邦滤波

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夜间动物图像自监督学习增强与检测方法

中国光学（中英文） 2024年第5期17卷 1087-1097页

作者：王驰沈晨黄庆张国峰卢汉陈金波上海大学机电工程与自动化学院上海200444 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471023

为了解决动物夜间实时监测所面临的图像曝光度低、对比度低、特征提取困难等问题,通过研究轻量化自监督深度神经网络Zero-Denoise和改进型YOLOv8模型,来进行夜间动物目标的图像增强与精准识别。首先,通过轻量化的PDCE-Net进行第一阶段... 详细信息

为了解决动物夜间实时监测所面临的图像曝光度低、对比度低、特征提取困难等问题,通过研究轻量化自监督深度神经网络Zero-Denoise和改进型YOLOv8模型,来进行夜间动物目标的图像增强与精准识别。首先,通过轻量化的PDCE-Net进行第一阶段快速增强。提出了一个新的光照损失函数,并利用参数可调的Gamma校正原图与快速增强图,在基于Retinex原理和最大熵理论的PRED-Net中进行第二阶段的重增强。然后,改进YOLOv8模型,并对重增强后的图像进行目标识别。最后,在LOL数据集(low-light dataset)与自建动物数据集进行实验分析,验证Zero-Denoise网络和改进型YOLOv8模型对于夜间动物目标监测的改善效果。试验结果显示,Zero-Denoise的mAP值网络在LOL数据集上的PSNR、SSIM与MAE指标达到28.53、0.76、26.15,结合改进型YOLOv8在自建动物数据集上的mAP值比YOLOv8基线模型提升了7.1%。使用Zero-Denoise和改进型YOLOv8能获得良好的夜间动物目标图像。结果表明所提方法可用于夜间动物目标的精确监测。

关键词：夜间动物监测低光增强自监督学习 Retinex 低光去噪

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航空发动机钛合金声衬热振响应特性

航空动力学报 2024年第1期39卷 81-89页

作者：王晨李颖霍施宇由于尚一博李斌空军工程大学基础部西安710051 中国航空工业集团有限公司中国飞机强度研究所西安710065

针对高温振动环境下钛合金声衬动响应变化规律及疲劳失效问题,以仿真分析和试验相结合的方法开展钛合金声衬高温环境下的振动特性研究。研究结果表明:200℃下钛合金声衬1阶固有频率计算结果和试验值吻合较好,误差在8%以内。在40g振动激... 详细信息

针对高温振动环境下钛合金声衬动响应变化规律及疲劳失效问题,以仿真分析和试验相结合的方法开展钛合金声衬高温环境下的振动特性研究。研究结果表明:200℃下钛合金声衬1阶固有频率计算结果和试验值吻合较好,误差在8%以内。在40g振动激励下,通过对比仿真结果与试验结果发现速度响应的误差在26%以内,验证了仿真分析方法的可用性与准确性。使用该数值方法计算了热振环境下声衬的应力分布,发现声衬应力最大位置出现在蜂窝芯上,面板的应力水平整体相对较低;随着蜂窝芯高度和厚度的增大,声衬的应力水平会下降,而声衬的应力水平会随着面板厚度得增大而升高;孔径的大小对声衬强度影响可以忽略。

关键词：钛合金声衬蜂窝芯穿孔板热振试验强度设计

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2023年中东海湾地区军用航空工业发展

国际航空 2024年第1期 46-51页

作者：黄涛中国航空工业发展研究中心

中东海湾地区一直是全球最动荡的地区之一,该区域内主要国家近年来大力发展航空工业和航空装备,已渐趋成为世界航空工业舞台上不可忽视的力量。土耳其2023年在航空领域取得多项里程碑,伴随着12月28日“不死鸟”-3无人作战飞机的首飞成功... 详细信息

中东海湾地区一直是全球最动荡的地区之一,该区域内主要国家近年来大力发展航空工业和航空装备,已渐趋成为世界航空工业舞台上不可忽视的力量。土耳其2023年在航空领域取得多项里程碑,伴随着12月28日“不死鸟”-3无人作战飞机的首飞成功,土耳其航空工业公司(TAI)在一年时间内顺利完成3型飞机的首飞,为其2023年的发展画上完美的句号。

关键词：航空工业航空装备航空领域无人作战飞机不死鸟土耳其海湾地区不可忽视

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柔性浅埋物的声-振智能探测

光学精密工程 2024年第5期32卷 661-669页

作者：王驰曹鹏黄庆王超盛才良上海大学精密机械工程系上海200444 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471023 江苏永康机械有限公司江苏无锡214203

提出一种基于目标检测算法的柔性浅埋物的声-振智能探测方法,将声波激励、激光散斑干涉测振和目标检测算法有机结合,用以柔性浅埋物的大范围快速探测。在论述YOLO系列目标检测算法原理的基础上,选择并优化柔性浅埋物的智能探测网络模型... 详细信息

提出一种基于目标检测算法的柔性浅埋物的声-振智能探测方法,将声波激励、激光散斑干涉测振和目标检测算法有机结合,用以柔性浅埋物的大范围快速探测。在论述YOLO系列目标检测算法原理的基础上,选择并优化柔性浅埋物的智能探测网络模型;然后,搭建声-光融合智能探测系统,构建不同柔性浅埋物的激光散斑干涉条纹图数据集;最后,对数据集进行训练和测试,验证该算法用于干涉条纹图识别的可行性。实验结果表明:在给定实验条件下,柔性浅埋物智能探测网络模型的精确率为98.39%,召回率为84.72%,平均识别精度为99.66%。该声-振智能探测方法可以在给定实验环境下对多种柔性浅埋物的激光散斑干涉条纹图进行智能识别,适用于浅层地下柔性掩埋物的大面积快速探测。

关键词：声-光融合探测柔性浅埋物 YOLOv5 声-地震耦合干涉条纹

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协作机器人在航空航天制造领域的应用

机器人产业 2024年第3期 5-11页

作者：戴晟中国航空工业发展研究中心

相较于传统工业机器人,协作机器人具有成本低廉、部署灵活、安全性强、易于使用四大特点,可充分结合机器效率和人类智能,更能适应不同规模企业的个性化生产需求,已经成为工业机器人主要发展趋势之一。目前,美国、欧盟、日本等国家和地... 详细信息

相较于传统工业机器人,协作机器人具有成本低廉、部署灵活、安全性强、易于使用四大特点,可充分结合机器效率和人类智能,更能适应不同规模企业的个性化生产需求,已经成为工业机器人主要发展趋势之一。目前,美国、欧盟、日本等国家和地区的众多研究机构、机器人厂商、创新技术公司相继与空客、波音、洛马等航空航天制造领域巨头联合开发基于协作机器人的工艺装备,力求加快在航空航天制造领域对我国形成新的智能化“代差”。

关键词：工业机器人协作机器人人类智能工艺装备主要发展趋势联合开发智能化