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宽谱光源谐振式光纤陀螺谐振特性分析

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 300-307页

作者：蓝士祺李俊吴凡闫博苏政澄岳亚洲中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所西安710065

为优化宽谱光源谐振式光纤陀螺(RFOG)谐振腔设计,进行了RFOG谐振特性分析。首先,根据光场传输理论完成了宽谱RFOG光场传输特性分析,建立了宽谱RFOG谐振频差曲线模型,给出了谐振特性参数表达式。理论证明了宽谱RFOG的陀螺精细度和半高全... 详细信息

为优化宽谱光源谐振式光纤陀螺(RFOG)谐振腔设计,进行了RFOG谐振特性分析。首先,根据光场传输理论完成了宽谱RFOG光场传输特性分析,建立了宽谱RFOG谐振频差曲线模型,给出了谐振特性参数表达式。理论证明了宽谱RFOG的陀螺精细度和半高全宽约为谐振腔光谱曲线的1/2和2倍。其次,基于宽谱RFOG光场理论模型,分析了耦合器交叉耦合系数、附加损耗和谐振腔腔长等谐振腔关键光学参数对陀螺精细度和极限灵敏度的影响。最后,实验验证了谐振特性理论分析的正确性,并通过优化谐振腔参数实现陀螺零偏不稳定性0.059°/h,对谐振式光纤陀螺工程设计具有理论指导意义。

关键词：谐振式光纤陀螺宽谱光源谐振特性光纤谐振腔

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共晶高熵合金成分设计的研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 2083-2093页

作者：陈凯旋熊志平中国航空工业集团中国航空综合技术研究所北京100028 北京理工大学材料学院北京100081

近年来,共晶高熵合金由于优异的铸造性能以及优良的强塑性匹配受到了广泛关注,然而,目前存在着开发共晶高熵合金效率过低的问题,共晶高熵合金的成分设计始终是一项挑战。针对这一项挑战,国内外学者开发了多种共晶高熵合金的成分设计方... 详细信息

近年来,共晶高熵合金由于优异的铸造性能以及优良的强塑性匹配受到了广泛关注,然而,目前存在着开发共晶高熵合金效率过低的问题,共晶高熵合金的成分设计始终是一项挑战。针对这一项挑战,国内外学者开发了多种共晶高熵合金的成分设计方法来加快共晶高熵合金的开发速度,由最初的试错法,发展到后来的d轨道能级法、简单混合法、混合焓法、相图计算法以及机器学习辅助的方法等等。每种方法各有特点和局限性,本文对共晶高熵合金的成分设计方法进行了全面评述。

关键词：共晶合金高熵合金成分设计机器学习

一型逆时针主旋翼的双发直升机进气流场数值仿真分析

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航空动力学报 2024年第6期39卷 207-215页

作者：杨柳刘雨中国航空工业集团有限公司中国飞行试验研究院西安710089

通过数值仿真方法模拟了一型逆时针主旋翼的双发直升机在稳定前飞、侧飞、悬停状态下的流场,获取了不同飞行状态下的进气总压损失和进气温升。结果显示:稳定前飞时发动机进气面平均总压损失随飞行速度增大而增大,最大约为1.61%;侧飞时... 详细信息

通过数值仿真方法模拟了一型逆时针主旋翼的双发直升机在稳定前飞、侧飞、悬停状态下的流场,获取了不同飞行状态下的进气总压损失和进气温升。结果显示:稳定前飞时发动机进气面平均总压损失随飞行速度增大而增大,最大约为1.61%;侧飞时下游发动机进气道外侧区域存在较大的进气总压损失,且下游发动机进气存在较大温升;同速度下右侧飞时下游发动机进气温升幅度更高,对发动机工作性能影响更大;悬停状态下发动机进气面平均总压损失最大约为1.14%。通过与该型直升机飞行数据对比,验证了数值仿真结果的有效性。研究结果可以为国内同类型直升机试飞科目规划和发动机安装损失评估提供参考。

关键词：直升机稳定前飞侧飞悬停进气总压损失

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代理优化在旋翼动力学设计中的应用

航空动力学报 2024年

作者：邓旭东陈国军郭俊贤中国航空工业集团中国直升机设计研究所

旋翼动力学设计传统方法以桨叶固有模态避开气动激励频率为准则，从方法原理和工程实践看难以产生最小化桨毂动载荷的设计效果。为探索改进，开展了Kriging代理优化技术在旋翼动力学设计中的应用研究，针对GJB“直升机旋翼动力学设计要... 详细信息

旋翼动力学设计传统方法以桨叶固有模态避开气动激励频率为准则，从方法原理和工程实践看难以产生最小化桨毂动载荷的设计效果。为探索改进，开展了Kriging代理优化技术在旋翼动力学设计中的应用研究，针对GJB“直升机旋翼动力学设计要求”，构建了以极小化桨毂动载荷为目标，以固有频率间隔为约束的优化模型；在EI（期望改善）加点准则基础上，利用多目标优化Pareto解集，提出了一种并行加点策略，避免训练样本过于集中。对某实验旋翼开展了动力学优化设计，获得了桨叶剖面刚度与线密度的最优分布，桨毂动载荷相比初始值降低了36%，桨叶疲劳载荷也有不同程度降低。

关键词：旋翼动力学 Kriging代理模型优化设计减振剖面特性

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基于联邦图网络的转子系统故障诊断方法

航空学报 2024年第17期45卷 200-213页

作者：李晖陈银超孙绍山梁兆鑫毛刚乔彬李永波中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所成都610091 西北工业大学航空学院西安710072

转子系统运行环境恶劣、多源监测数据融合困难且易产生数据孤岛现象,对转子系统健康监测带来巨大挑战。本文提出了基于遗传进化构图的联邦图卷积神经网络(FGCN)转子系统故障诊断方法。首先,利用联邦学习和图神经网络,构建联邦图网络框架... 详细信息

转子系统运行环境恶劣、多源监测数据融合困难且易产生数据孤岛现象,对转子系统健康监测带来巨大挑战。本文提出了基于遗传进化构图的联邦图卷积神经网络(FGCN)转子系统故障诊断方法。首先,利用联邦学习和图神经网络,构建联邦图网络框架,通过在每个本地客户端上进行局部模型训练,并通过联邦加权平均算法聚合这些局部模型得到全局模型,这种数据不动、模型动的方式,不仅实现了数据的本地化处理,还确保了模型参数的安全与隐私;此外,为了解决多源传感器数据融合自适应差的问题,提出了遗传进化构图方法,该方法通过模拟生物进化过程中的自然选择和遗传变异机制,在训练过程中自动调整图结构节点之间的连接关系和权重;极大地提高了多源传感器构图的自适应性和灵活性,进而提升故障诊断的准确性。最后,通过在转子故障实验台数据集上进行验证,实验结果表明,所提出的方法能够更充分利用多传感器监测数据,在客户端包含故障种类数量不同的诊断场景中达到了95%以上的故障诊断准确率。

关键词：图神经网络联邦学习故障诊断遗传进化构图隐私保护

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相干布居囚禁振荡与拉曼失谐的关系

物理学报 2024年第2期73卷 167-174页

作者：韩艳晨李昱东李维中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所计量与校准技术重点实验室北京100095

相干布居囚禁(CPT)振荡是一种基于CPT态而产生的瞬态振荡现象,与相干双色光频差和Λ型三能级结构原子基态能级间隔之间的拉曼失谐有关.本文采用锯齿波对微波信号进行频率调制,实现拉曼失谐均匀变化和阶跃变化.并通过建立频率调制速率和... 详细信息

相干布居囚禁(CPT)振荡是一种基于CPT态而产生的瞬态振荡现象,与相干双色光频差和Λ型三能级结构原子基态能级间隔之间的拉曼失谐有关.本文采用锯齿波对微波信号进行频率调制,实现拉曼失谐均匀变化和阶跃变化.并通过建立频率调制速率和拉曼失谐变化速率之间的关系,分析拉曼失谐变化速率和变化方式对CPT振荡的影响.结果表明,当拉曼失谐均匀变化时,激发CPT态原子产生振荡现象需要满足变化速率较快的条件,且激发产生的振荡呈现非谐波振荡行为.当拉曼失谐发生阶跃变化时,激发产生的CPT振荡为阻尼振荡且振荡频率与失谐量相等.利用锯齿波进行微波频率调制,进而实现对拉曼失谐的调制,实现CPT态的完全建立和CPT振荡的完全衰减过程,在弱磁场测量和原子钟领域具有较大的应用潜力.

关键词：相干布居囚禁瞬态振荡拉曼失谐阻尼振荡

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基于时间动态规划的机身冗余控制对接算法

振动．测试与诊断 2024年第1期44卷 30-36,195页

作者：杨超西北工业大学机电学院西安710072 中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所北京101111

为了提高中机身的对接精度,保证对接效率,减小支撑底板受力变形,提出了一种基于调姿时间动态规划的机身冗余控制对接算法。根据机身初始位姿以及机身对接精度要求计算机身目标位姿,以姿态调整量和调姿速度为约束条件计算调姿时间,规划... 详细信息

为了提高中机身的对接精度,保证对接效率,减小支撑底板受力变形,提出了一种基于调姿时间动态规划的机身冗余控制对接算法。根据机身初始位姿以及机身对接精度要求计算机身目标位姿,以姿态调整量和调姿速度为约束条件计算调姿时间,规划调姿轨迹。通过调姿轨迹计算定位器各轴驱动量,控制电机联动实现中机身调姿对接。仿真实验结果表明,经过基于调姿时间动态规划的冗余控制对接,飞机机身调姿定位过程中支撑底板无受力变形,减小调姿时间的同时对接精度相对较高,满足机身对接同轴度要求。

关键词：装配机身仿真调姿算法形状控制

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

基于气候实验室的民机整机发动机低温启动实验

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航空动力学报 2024年第2期39卷 235-247页

作者：马建军吴敬涛杜文辉王嘉玺都亚鹏中国航空工业集团有限公司中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室西安710065

为解决在密闭大型气候实验室极端低温环境下,进行民机整机发动机低温启动实验带来的强扰动和安全性问题,基于实验室现有能力条件,从发动机尾气排放和极端低温空气补偿两方面开展了民机整机发动机低温启动实验技术研究。对于发动机尾气排... 详细信息

为解决在密闭大型气候实验室极端低温环境下,进行民机整机发动机低温启动实验带来的强扰动和安全性问题,基于实验室现有能力条件,从发动机尾气排放和极端低温空气补偿两方面开展了民机整机发动机低温启动实验技术研究。对于发动机尾气排放,提出了针对大涵道比涡扇发动机的尾气“分割排放”概念和排放质量流量预估方法,降低了从实验室排放的低温空气质量流量。对于空气补偿,采用液氮作为冷源将实验室外常温空气冷却至极端-50℃低温并持续补充进实验室,补偿排放损失、维持实验室内低温环境稳定和室内外压力平衡,保障实验安全。基于该项技术,在国内首次成功实施了民机整机-40℃发动机低温启动适航符合性实验,实验结果表明:飞机低温冷浸时间10 h,实验全过程室内温度波动在±3℃以内;与常温下相比发动机启动功能和性能无明显衰减。该项实验的成功为其他民机在实验室内开展发动机低温启动实验和相关适航标准规范的制定提供了实践依据和技术储备。

关键词：气候实验室民机整机冷浸透大涵道比涡扇发动机低温启动