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让中国的飞机用上更加强劲的“中国心”

军工文化 2024年第4期 13-15页

作者：曹建国中国航空发动机集团有限公司

航空发动机是国之重器,是国家科技实力和创新能力的重要体现。习近平总书记指出,“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”。中国航空发动机集团有限公司(以下简称中国航发)成立以来,高度... 详细信息

航空发动机是国之重器,是国家科技实力和创新能力的重要体现。习近平总书记指出,“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”。中国航空发动机集团有限公司(以下简称中国航发)成立以来,高度重视开展航空发动机科普工作,取得一系列重要成果,为加快航空发动机自主研制、实现高水平科技自立自强奠定了重要基础。2023年9月1日,习近平总书记给中国航发黎明发动机装配厂“李志强班”职工的回信中指出,“这些年,中国航空发动机事业有了长足进步,初步探索出一条自主创新发展的新路子”,这是对包括科普工作在内的各项工作的充分肯定和激励鞭策。

关键词：科普工作自立自强科学普及自主创新发展李志强航空发动机创新能力自主研制

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船用起重机多绳减摇系统非线性稳定控制研究

中国机械工程 2024年

作者：赵庭祺程宏宇孙茂凱王生海王浩然陈海泉大连海事大学轮机工程学院中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司

针对目前船用起重机机械式减摇控制算法的鲁棒性较低、起重机吊重的摆动难以得到有效的抑制这些问题，设计了一种全新的改进趋近律的快速终端滑模非线性减摇控制器（FTSMASC-IRL）。此外，船用起重机多绳系统减摇索与主吊索之间无效的... 详细信息

针对目前船用起重机机械式减摇控制算法的鲁棒性较低、起重机吊重的摆动难以得到有效的抑制这些问题，设计了一种全新的改进趋近律的快速终端滑模非线性减摇控制器（FTSMASC-IRL）。此外，船用起重机多绳系统减摇索与主吊索之间无效的同步运动会引起主吊索松绳，进而导致减摇索过载甚至被拉断，为了解决该问题，设计了一种模糊自适应滑模同步控制器（FASMSC）。以中远海运集团2.7万吨级多用途船上的45吨船用起重机为设计原型，建立了配备多绳减摇系统的刚柔耦合船用起重机模型，利用该模型进行仿真试验验证FTSMASC-IRL和FASMSC的控制效果，结果表明，相对于传统的恒张力控制器（CTC），FTSMASC-IRL对吊重摆动的抑制效果提高了10%。相对于传统的增广PD控制器（APDC），FSMASC的误差控制性能提高了75%以上，收敛速度提高了60%以上。

关键词：船用起重机多绳系统非线性减摇控制器同步控制器

利用JMatPro软件模拟计算16CrSiNi钢热处理参数及热物理性能

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金属热处理 2024年第7期49卷 42-46页

作者：马蓼奕杜青胤李世键杨立新刘刚王新宇沈阳飞机工业(集团)有限公司辽宁沈阳110034 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司辽宁沈阳110043

利用JMatPro软件对16CrSiNi钢进行了热力学平衡相组成、Jominy淬透性、相转变、热物理性能以及淬火和回火后的力学性能模拟计算,得到了16CrSiNi钢的热力学平衡相组成、淬透性曲线、TTA曲线、TTT曲线、CCT曲线、淬火组织、淬火和回火后... 详细信息

利用JMatPro软件对16CrSiNi钢进行了热力学平衡相组成、Jominy淬透性、相转变、热物理性能以及淬火和回火后的力学性能模拟计算,得到了16CrSiNi钢的热力学平衡相组成、淬透性曲线、TTA曲线、TTT曲线、CCT曲线、淬火组织、淬火和回火后的力学性能以及不同温度下的密度、热导率、杨氏模量、比热容、泊松比和比焓等热物理性能。

关键词： 16CrSiNi钢 JMatPro 平衡相力学性能淬透性热物理性能

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镍基高温合金中硫的影响、去除以及化学分析评述

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冶金分析 2024年第9期 27-34页

作者：张庸于英杰王颜臣王化明李瑶鲍智超辽宁材料实验室广东华鳌合金新材料有限公司酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司不锈钢分公司中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司

镍基高温合金中硫显著影响其高温性能，然而，国内相关报道较少，特别是超低硫的优异抗氧化性能，同时，国内尚未建立相应的冶炼以及质量监控体系。基于此，本文对国外相关工作进行了系统梳理。首先，介绍了硫对高温性能，特别是高温力... 详细信息

镍基高温合金中硫显著影响其高温性能，然而，国内相关报道较少，特别是超低硫的优异抗氧化性能，同时，国内尚未建立相应的冶炼以及质量监控体系。基于此，本文对国外相关工作进行了系统梳理。首先，介绍了硫对高温性能，特别是高温力学性能以及高温抗氧化性能的影响，明确硫质量分数低至0.3μg/g时，氧化层稳定粘附，抗氧化性显著提升；随后，介绍了抑制硫的手段，包括氢还原降低硫含量、添加稀土元素以及氧化钙脱硫等，前者可急剧降低硫含量，但样品尺寸较小，主要用于实验研究，后两者可有效去除硫，已有工业化生产的报道；最后，总结硫的化学分析手段，同位素稀释质谱以及辉光放电质谱已广泛用于超低硫的检测，而二次离子质谱、辉光放电质谱及辉光放电发射光谱等手段已广泛用于硫的分布分析。

关键词：镍基高温合金硫影响去除化学分析

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TC17钛合金叶片振动疲劳寿命研究

振动与冲击 2024年第14期43卷 211-216页

作者：沈雪红韩栋关艳英张定华中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089 西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室西安710072

叶片属于典型的薄壁曲面构件,其服役环境恶劣,在交变应力作用下经过一定循环周次后发生疲劳断裂,严重影响发动机的可靠性和耐持久性。为了研究叶片振动状态下的疲劳性能,采用不同工艺参数加工叶片,测试其表面粗糙度、残余应力、显微硬度... 详细信息

叶片属于典型的薄壁曲面构件,其服役环境恶劣,在交变应力作用下经过一定循环周次后发生疲劳断裂,严重影响发动机的可靠性和耐持久性。为了研究叶片振动状态下的疲劳性能,采用不同工艺参数加工叶片,测试其表面粗糙度、残余应力、显微硬度,并进行叶片的振动疲劳试验和疲劳断口分析。结果表明:TC17钛合金叶片的危险位置在叶背,距叶尖48.1 mm,距进气边26.9 mm处;叶片的表面粗糙度为0.373μm,表面应力集中系数为1.014,表面残余应力为-319.38 MPa,表面显微硬度为412.53 HV时,获得最高疲劳寿命8.91×10^(5)周次;残余应力对叶片振动疲劳寿命的影响最显著,其次是表面应力集中系数,最后是显微硬度;铣削加工叶片的疲劳失效模式为表面单源起始,疲劳源区有明显的放射线特征,裂纹扩展区有疲劳条带和二次裂纹,瞬断区有韧窝特征,属于韧性断裂。

关键词：叶片 TC17钛合金表面应力集中系数残余应力振动疲劳寿命

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航空发动机通用飞行台建设关键问题剖析

航空发动机 2024年

作者：高扬李密薛文鹏史永强史靠军中国飞行试验研究院发动机所中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所第一飞机设计研究院中航西安飞机工业集团股份有限公司

针对中国航空发动机通用飞行台在建造和使用中所关注的关键问题尚未清晰的现状，介绍了飞行台能力和建设意义，阐明了通用飞行台的概念和作用，梳理了国外典型发动机飞行台建设主要内容和工作方法，总结了国外发动机挂点方案选择、气动... 详细信息

针对中国航空发动机通用飞行台在建造和使用中所关注的关键问题尚未清晰的现状，介绍了飞行台能力和建设意义，阐明了通用飞行台的概念和作用，梳理了国外典型发动机飞行台建设主要内容和工作方法，总结了国外发动机挂点方案选择、气动仿真评估、引气、液压和电功率负载模拟系统总体结构、灭火、燃油和测试系统等方案，分析了通用飞行台在建造和使用过程中需特别关注的关键问题：试验对象与使用场景规划、需求制定与分解、详细设计与飞/发一体化协调和系统研制集成和验证、技术状态管理、人员资质要求、适航性评估等。根据国外发动机的建设内容和未来发动机试验需求，分析了通用飞行台的未来发展趋势，给出了中国发动机飞行台建设和使用过程需特别关注的关键问题和关键环节，可为中国未来发动机通用飞行台能力建设和使用维护提供参考。

关键词：通用飞行台飞行试验高空试验航空发动机

GH3128表面高温碳化/氧化沉积层激光烧蚀阈值及清洗工艺研究

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中国激光 2024年

作者：王梁于留帅王亚星卓金于真鹤陈智君姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江工业大学机械工程学院中国航发沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司

采用纳秒脉冲激光器对GH3128镍基高温合金表面高温碳化/氧化沉积层进行了激光烧蚀阈值、清洗工艺和机制研究。首先分析了沉积层与基体材料的结合方式，其次探索了不同激光能量密度对清洗后表面形貌、表面粗糙度以及元素分布的影响规律... 详细信息

采用纳秒脉冲激光器对GH3128镍基高温合金表面高温碳化/氧化沉积层进行了激光烧蚀阈值、清洗工艺和机制研究。首先分析了沉积层与基体材料的结合方式，其次探索了不同激光能量密度对清洗后表面形貌、表面粗糙度以及元素分布的影响规律，最后讨论了此类沉积层的激光清洗机制。结果表明：沉积层分为疏松的表层和与基体呈化学结合的致密层；在激光能量密度为0.89 J/cm2时达到疏松沉积层的清洗阈值，激光能量密度为1.07J/cm2时达到致密沉积层与材料原始氧化层形成混合熔体的阈值；为清洗后不产生此种混合熔体，继续增大激光能量密度，在激光能量密度达到2.85 J/cm2时，清洗后材料表面经能谱分析（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）检测发现致密沉积层和材料原始氧化层混合熔体已被去除，剩余C元素（2.7wt%）和O元素（1.1wt%）含量最低，相较于原始沉积层分别下降83.4%和96.4%，其清洗效果最好；在不同的激光能量密度下，此类沉积层的激光清洗机制主要以振动剥落和热烧蚀作用为主。

关键词：激光清洗 GH3128 高温碳化/氧化沉积层清洗机制

一种基于机器学习的模型检查算法性能预测方法

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华东师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期 18-29页

作者：张枨宇诸嘉逸黄怿豪杨迪李建文缪炜恺阎迪顾斌詹乃军蒲戈光苏黎世联邦理工学院计算机科学学院苏黎世8006 华东师范大学软件工程学院上海200062 南洋理工大学计算机科学与技术学院新加坡211106 中航商用航空发动机有限责任公司上海200241 中国航天科技集团有限公司北京100048 中国科学院软件研究所北京100190

与非图模型是一种表示电路设计的通用基础形式,同时也是模型检查器的一种通用输入格式.介绍了一种基于与非图结构编码的特征提取方法,并基于该方法实现了一种快速的组合模型检查器Liquid.所提出的结构编码的核心思想:首先罗列出与非图... 详细信息

与非图模型是一种表示电路设计的通用基础形式,同时也是模型检查器的一种通用输入格式.介绍了一种基于与非图结构编码的特征提取方法,并基于该方法实现了一种快速的组合模型检查器Liquid.所提出的结构编码的核心思想:首先罗列出与非图中所有可能的子结构,再将每个子结构出现的次数编码成向量,该向量即作为与非图的特征向量参与之后的机器学习过程.由于各种模型检查算法的性能在不同的与非图上参差不齐,Liquid的设计目标是组合多种模型检查算法,针对不同的与非图使用机器学习模型挑选出合适的算法.收集了目前所有的模型检查器基准测试集作为实验数据集并进行了实验.实验结果表明,Liquid在实验数据集上的表现优于所有组合中的独立模型检查算法,并有着不错的预测准确率.同时,还从多个维度分析了Liquid有效的原因.

关键词：模型检查与非图组合模型检查器

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面向飞机管线装配的多点精准虚实注册方法

光学学报 2024年第4期44卷 146-157页

作者：成昌志崔海华刘勇强王嘉瑞罗苑琪李鸣远李鹏程南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089

提出一种基于多点的虚实注册方法。首先,设计一种手持式靶标探针,根据飞机零部件上的典型特征设计了不同的探针测头,并采用单目相机对探针进行标定,标定出测头尖点相对靶标的位置。然后,在虚实注册过程中在三维模型上设置几个点,借助靶... 详细信息

提出一种基于多点的虚实注册方法。首先,设计一种手持式靶标探针,根据飞机零部件上的典型特征设计了不同的探针测头,并采用单目相机对探针进行标定,标定出测头尖点相对靶标的位置。然后,在虚实注册过程中在三维模型上设置几个点,借助靶标探针测量真实零件上对应的几个点,利用奇异值矩阵分解法,求解出增强现实设备虚实映射空间中三维模型到真实零件的刚体变换,根据此变换即可实现虚实配准。最后,选取3 m×1.4 m×0.5 m尺寸范围内的机翼为验证对象,采用所设计的靶标探针验证其虚实配准精度,并分析注册时点的数量与布局对虚实注册精度的影响。实验结果表明,所提方法可以实现大尺寸零部件整体较高的虚实配准精度。

关键词：测量飞机装配增强现实虚实配准探针标定多点注册