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失效概率矩独立全局灵敏度分析的高效算法

航空学报 2019年第3期40卷 126-135页

作者：蒋献王言孟敏中国飞行试验研究院技术中心飞机所西安710089

失效概率矩独立全局灵敏度分析对指导可靠性优化至关重要,本文从乘法降维及Edgeworth级数展开的角度提出一种失效概率矩独立全局灵敏度指标分析的高效算法。所提算法通过Edgeworth级数展开将失效概率矩独立全局灵敏度指标的求解转化为... 详细信息

失效概率矩独立全局灵敏度分析对指导可靠性优化至关重要,本文从乘法降维及Edgeworth级数展开的角度提出一种失效概率矩独立全局灵敏度指标分析的高效算法。所提算法通过Edgeworth级数展开将失效概率矩独立全局灵敏度指标的求解转化为输出无条件及条件前四阶整数矩的求解。对于输出的无条件及条件四阶矩的计算,基于乘法降维的思想,本文推导了重复利用计算输出的无条件矩的输入输出样本来计算条件矩以及外层关于输入变量一维积分的计算公式,使得仅需重复利用输出无条件前四阶矩求解产生的积分网格内的数据即可同时求得输出的前四阶条件矩以及外层关于输入变量的一维积分。所提算法大大提高了失效概率矩独立全局灵敏度的分析效率。航空发动机涡轮盘以及汽车前轴的分析结果验证了所提算法的高效性及准确性。

关键词：失效概率矩独立全局灵敏度指标灵敏度分析乘法降维 Edgeworth级数积分网格前四阶整数矩

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飞机载荷校准试验区域加载技术

北京航空航天大学学报 2023年第10期49卷 2867-2872页

作者：何发东吴波李志蕊中国飞行试验研究院飞机所西安710089

载荷校准试验是飞机飞行载荷测量的关键环节,载荷的施加与翼面真实受载一致或接近,直接决定载荷测量的精度。针对载荷校准试验时载荷量级受局部强度限制难以提高、不能同时实现拉压双向加载、扭矩载荷测量精度不高等问题,开展载荷校准... 详细信息

载荷校准试验是飞机飞行载荷测量的关键环节,载荷的施加与翼面真实受载一致或接近,直接决定载荷测量的精度。针对载荷校准试验时载荷量级受局部强度限制难以提高、不能同时实现拉压双向加载、扭矩载荷测量精度不高等问题,开展载荷校准试验区域加载技术研究,通过试验件设计和黏接工艺研究、地面验证试验、机上验证试验等,在飞机载荷校准试验中实现双向同时加载,校准载荷量级大幅提高,并在某型支线飞机载荷校准试验中进行了应用研究,取得了良好的试验结果。

关键词：飞行试验飞行载荷载荷校准试验区域加载载荷测量

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航空儿童约束系统对3岁儿童保护效果及后排乘员影响试验

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航空学报 2025年第1期46卷 219-234页

作者：石霄鹏李威良熊晨王亚锋贺永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 中国特种飞行器研究所试验与计量中心荆门448001 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安710065 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司天津300300

在航空运输中,2岁及以上儿童可以使用航空安全带进行约束,但航空安全带是为成年乘员设计的,对2岁及以上儿童的保护效果仍待研究。针对航空安全带、CARES和儿童座椅3种约束系统,通过滑台试验评估不同种类的约束系统对儿童的保护效果及后... 详细信息

在航空运输中,2岁及以上儿童可以使用航空安全带进行约束,但航空安全带是为成年乘员设计的,对2岁及以上儿童的保护效果仍待研究。针对航空安全带、CARES和儿童座椅3种约束系统,通过滑台试验评估不同种类的约束系统对儿童的保护效果及后排乘员影响。结果表明:航空安全带保护效果较差,儿童假人头部会撞击前排椅背,颈、胸部具有损伤风险。CARES配合航空安全带使用,与航空座椅兼容性较高,头、颈、胸、腹部损伤数据均低于损伤判据。前向儿童座椅对儿童的保护效果优于航空安全带和CARES,但存在安装困难等问题;固定儿童座椅的安全带预紧力越大,对儿童的保护效果越好;后排乘员对前排儿童座椅的保护效果影响较小。另外,使用儿童座椅会提升航空座椅椅背刚度,增加后排乘员的头部损伤风险,而对颈部损伤影响较小。同时,使用儿童座椅对后排乘员头部损伤的影响与座椅间距有关。

关键词：航空儿童安全儿童约束系统滑台试验损伤判据保护特性

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T型尾翼布局的垂尾载荷测量技术

航空学报 2019年第3期40卷 68-74页

作者：张海涛余建虎李志蕊李少鹏赵燕中国飞行试验研究院飞机所西安710089

针对T型尾翼布局下平尾影响垂尾载荷的特点,提出了一套适用于T型尾翼布局的垂尾载荷实测试飞方法。该方法通过分析平尾载荷对垂尾的影响,设计平尾非对称校准加载工况,将其引入垂尾载荷方程建模,并使用该垂尾载荷方程测量了某型飞机型号... 详细信息

针对T型尾翼布局下平尾影响垂尾载荷的特点,提出了一套适用于T型尾翼布局的垂尾载荷实测试飞方法。该方法通过分析平尾载荷对垂尾的影响,设计平尾非对称校准加载工况,将其引入垂尾载荷方程建模,并使用该垂尾载荷方程测量了某型飞机型号合格审定试飞的垂尾飞行载荷。试验结果表明,载荷方程测量误差由5.3%降低到3.14%,平尾不对称弯矩载荷对垂尾弯矩影响显著,偏航机动严重受载状态时可达到垂尾弯矩的57.6%,滚转机动严重受载状态时可达到垂尾弯矩的61.9%。

关键词：飞行试验 T型尾翼载荷测量应变电桥载荷方程

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飞机全动式鸭翼载荷飞行测量技术

航空学报 2015年第4期36卷 1135-1141页

作者：曹景涛中国飞行试验研究院飞机所西安710089

根据现代鸭式飞机结构特点及载荷飞行实测要求,提出了在鸭翼大轴外缘选择一个剖面进行测载应变计改装的方法,并采用不同侧应变计以特定方式组成惠斯通电桥,以达到某种应变电桥只对与其对应的载荷敏感,而对其他载荷响应较小的目的,从应... 详细信息

根据现代鸭式飞机结构特点及载荷飞行实测要求,提出了在鸭翼大轴外缘选择一个剖面进行测载应变计改装的方法,并采用不同侧应变计以特定方式组成惠斯通电桥,以达到某种应变电桥只对与其对应的载荷敏感,而对其他载荷响应较小的目的,从应变响应上对鸭翼的弯矩、扭矩和剪力载荷进行机械解耦。在载荷校准试验中,左右鸭翼同时对称向上施加校准载荷,利用飞机重量和后机身托架即可平衡加载载荷引起的飞机移动和转动,不需要对飞机进行复杂的约束和固定。通过对校准试验数据的分析,采用多元线性回归方法,建立了鸭翼载荷模型,并对载荷模型进行了验证。选取典型试飞状态,对各种机动情况下鸭翼实测飞行载荷进行了分析研究,给出了鸭翼主要的严重受载状态。

关键词：鸭式飞机鸭翼载荷应变计改装载荷校准载荷建模与检验飞行试验

有起落架布置的翼身整体结构机翼载荷测量技术

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航空学报 2024年第1期45卷 252-259页

作者：李文龙吴波谢帅中国飞行试验研究院飞机所西安710089

针对传统的载荷校准约束方法影响有起落架布置的翼身整体结构机翼根剖面载荷测量的问题,提出了一种适用于该结构形式的机翼载荷实测方法。首先,分析地面载荷校准时主起落架载荷变化对机翼根部测载剖面应变电桥响应的影响,提出了一种主... 详细信息

针对传统的载荷校准约束方法影响有起落架布置的翼身整体结构机翼根剖面载荷测量的问题,提出了一种适用于该结构形式的机翼载荷实测方法。首先,分析地面载荷校准时主起落架载荷变化对机翼根部测载剖面应变电桥响应的影响,提出了一种主动约束方法来模拟空中飞机机翼真实受载状态。其次,采用主动约束和传统的起落架约束方法进行机翼载荷校准对比试验,通过对试验数据进行分析,分别建立了2种约束方法的飞行载荷方程,表面上2种方法的地面检验误差均在3%以内,满足一般的工程误差要求。最后,选取对称拉起机动试飞状态,对2种约束方法的机翼飞行载荷测量结果进行分析研究,验证了有起落架布置的翼身整体结构机翼载荷测量方法的有效性,并给出了传统的起落架约束方法载荷测量误差大的原因。

关键词：起落架布置翼身整体结构机翼根部载荷主动约束载荷校准试验飞行试验

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飞机飞行载荷校准试验约束补偿技术

航空学报 2023年第19期44卷 128-135页

作者：余建虎中国飞行试验研究院飞机所西安710089

为解决某飞机校准试验严重载荷工况时飞机约束装置载荷超出限制载荷的问题,对约束补偿方法进行研究;通过力学分析建立起飞机纵向及横航向平衡工程模型,并对约束补偿载荷与校准载荷的关系函数进行推导;针对某飞机结构特点,给出了一种试... 详细信息

为解决某飞机校准试验严重载荷工况时飞机约束装置载荷超出限制载荷的问题,对约束补偿方法进行研究;通过力学分析建立起飞机纵向及横航向平衡工程模型,并对约束补偿载荷与校准载荷的关系函数进行推导;针对某飞机结构特点,给出了一种试验时可实现全机动态平衡的约束补偿方案及其实施控制技术,有效修正了载荷校准试验中因加载动态误差、部件变形、设备安装间隙等问题造成的非线性误差。通过飞机载荷校准试验的实施,验证了约束补偿的科学性。结果表明:使用约束补偿技术可实现载荷校准试验时飞机的动态平衡,将起落架被动约束装置上的载荷波动比控制在5%以内,有效降低飞机校准试验风险。

关键词：飞行载荷载荷校准试验飞机约束约束补偿飞机平衡

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数字试验测试验证标准体系

计算机集成制造系统 2025年第1期31卷 1-19页

作者：陶飞马昕张辰源易航刘蔚然魏宇鹏邹孝付王子同任羿陶岚葛军丁露卓兰韩丽弓志强谭永华郄永军周文李建双杨春霞许鸿杰蔺文杰刘广孙波李海旭阎德劲李少伟罗谦王敬贤罗英尚政国刘志新易贤张文丰北京航空航天大学国际前沿交叉科学研究院数字孪生国际研究中心北京100191 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航天万源科技有限公司北京100176 北京航空航天大学人工智能学院北京100191 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191 中国航空综合技术研究所北京100028 北京无线电计量测试研究所北京100854 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所北京100055 中国电子技术标准化研究院北京100007 北京瑞风协同科技股份有限公司北京100098 航天推进技术研究院陕西西安710100 三一重工股份有限公司北京102206 中国航空油料集团有限公司北京100088 中国计量科学研究院北京100029 中国商飞民用飞机试飞中心上海201323 航空工业信息技术中心北京100028 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国电子科技集团公司第十研究所四川成都610036 中国航天科工集团磁悬浮与电磁推进技术总体部北京100082 中国民用航空局第二研究所四川成都610041 中国航天标准化与产品保证研究院北京100166 中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室四川成都610213 北京遥感设备研究所北京100854 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000 上海宇航系统工程研究所上海201109

数字试验测试验证(Digital Experiment,Testing,and Validation,D-ETV)是利用“数力”和“智力”更好地了解产品或系统基本属性和性能特征的方法,是实现高质高效研制运维的重要支撑手段。然而,在物理试验测试验证(Physical Experiment,T... 详细信息

数字试验测试验证(Digital Experiment,Testing,and Validation,D-ETV)是利用“数力”和“智力”更好地了解产品或系统基本属性和性能特征的方法,是实现高质高效研制运维的重要支撑手段。然而,在物理试验测试验证(Physical Experiment,Testing,and Validation,P-ETV)向D-ETV演化的过程中,因缺乏基础共性标准参考,导致不同人员对D-ETV的理解与认识存在差异;因缺乏关键技术标准参考,导致D-ETV实现难;因缺乏通用支撑、安全、行业应用等标准参考,导致D-ETV实施难。针对上述问题,首先从D-ETV有何用、如何用、何处用3个角度对D-ETV标准需求进行分析。在作者团队前期提出的D-ETV通用流程“D”模型及关键技术基础上,进一步建立并完善“析-定-建-测-评-融”D-ETV理论体系。面向航空航天、工程机械、船舶、电子信息、汽车等领域的国家重大需求,与相关研究院所和企业共同尝试探索建立一套D-ETV标准体系,包括基础共性、关键技术、通用支撑、安全和行业应用5类标准。期望相关工作为D-ETV理论研究、标准研制、行业应用提供参考,助力我国试验测试验证向数字化、智能化、服务化方向发展,进而为我国装备高质量发展提供支撑。

关键词：数字试验测试验证标准体系数字试验数字测试数字验证数字鉴定

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头盔显示/瞄准系统仿真技术研究

系统仿真学报 2008年第8期20卷 2014-2017页

作者：陈涛袁东吴衡中国飞行试验研究院飞机所西安710089

随着虚拟现实与仿真技术的不断发展,头盔显示/瞄准仿真技术的概念及其应用越来越多地用于战斗机和直升机地面飞行模拟器的作战和训练。论述了电磁场法确定头位的头盔显示/瞄准仿真系统的设计方法和系统结构,以及在地面飞行模拟器虚拟现... 详细信息

随着虚拟现实与仿真技术的不断发展,头盔显示/瞄准仿真技术的概念及其应用越来越多地用于战斗机和直升机地面飞行模拟器的作战和训练。论述了电磁场法确定头位的头盔显示/瞄准仿真系统的设计方法和系统结构,以及在地面飞行模拟器虚拟现实仿真环境中的应用,着重讨论了头位和方位参量的获取以及系统精度的保持等几个关键技术问题。供从事头盔仿真设计和系统综合的工程师们参考。

关键词：头盔显示/瞄准系统头盔显示/瞄准仿真系统电磁场法头位