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2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料制备与吸波性能

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3630-3642页

作者：赵马娟王晓猛王岭邱海鹏张典堂江南大学生态纺织教育部重点实验室无锡214122 航空工业复合材料技术中心北京101300

为满足高温吸波结构复合材料要求,选用SiC纤维(SiC_(f)),设计并制备了2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料,采用实验与仿真相结合的方法研究了吸波性能。利用弓形法开展了反射损耗测试,采用X射线计算机断层扫描(Micro-CT)技术提取材料几何结构... 详细信息

为满足高温吸波结构复合材料要求,选用SiC纤维(SiC_(f)),设计并制备了2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料,采用实验与仿真相结合的方法研究了吸波性能。利用弓形法开展了反射损耗测试,采用X射线计算机断层扫描(Micro-CT)技术提取材料几何结构参数,建立了全厚度细观模型,在CST电磁仿真软件上模拟计算了材料的反射损耗,并与实验结果进行对比分析。通过等效电磁参数理论和场分布图分析了吸波机制,并研究了几何结构参数、电磁参数、电磁波电场极化方向和入射角度对材料吸波特性的影响规律。实验结果表明:在1~18 GHz频率范围内,本文所制备的2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料具有3 GHz的有效吸波带宽,在吸收峰9.3 GHz处,最大反射损耗达到-17 dB,这与仿真结果基本一致。该复合材料主要通过电损耗的方式吸收电磁波,其良好的吸波性能是结构设计和材料特性协同作用的结果,材料整体厚度和纤维介电常数是影响2.5D机织SiC_(f)/SiC复合材料吸波性能的关键因素。

关键词： 2.5D机织结构 SiC_(f)/SiC复合材料细观模型重构电磁仿真吸波性能影响因素

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热障涂层热力耦合条件下的应力仿真计算

材料工程 2024年第7期52卷 162-172页

作者：刘德林薛齐齐杨文慧牟仁德何利民田军胡风雪中国航发北京航空材料研究院北京100095 航空材料先进腐蚀与防护重点实验室北京100095 北京市计算中心有限公司北京100094 航空工业失效分析中心北京100095

有限元模拟是研究热障涂层(thermal barrier coatings,TBCs)界面处热生长氧化层(thermally grown oxides,TGO)应力演变的有效手段之一,可为探索TBCs失效机制提供理论支撑。采用先进的热障涂层多因素耦合设备对热障涂层圆管试样模拟发动... 详细信息

有限元模拟是研究热障涂层(thermal barrier coatings,TBCs)界面处热生长氧化层(thermally grown oxides,TGO)应力演变的有效手段之一,可为探索TBCs失效机制提供理论支撑。采用先进的热障涂层多因素耦合设备对热障涂层圆管试样模拟发动机工况进行热力耦合循环实验和热循环实验。利用有限元软件ABAQUS对包含真实初始TGO形貌的热障涂层进行有限元建模,分析实验过程中TGO的应力和变形规律。结果表明:在不考虑TGO及界面开裂的情况下,无论是热力耦合模型还是热循环模型,随着循环次数的增加,Mises应力均增加;加热过程中TGO受拉,冷却过程中TGO受压;加热过程的应力均远小于冷却至室温时的应力。经过相同的循环次数,热力耦合模型中的应力值均高于热循环模型中的应力值。经过20,45,70次热循环后,冷却至室温时,TGO应力分别达到2.85,3.65,3.55 GPa,而经过相同次数的热力耦合循环后,冷却至室温时,相同位置的TGO应力分别达到4.01,5.0,4.81 GPa。与热循环相比,在热力耦合条件下,经过相同循环次数冷却至室温时的TGO应力显著增加。

关键词：数值模拟热障涂层热力耦合有限元应力

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立体定向脑电图在药物难治性癫痫患儿致痫灶切除术中的应用价值分析(附126例报告)

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中华神经医学杂志 2024年第7期23卷 684-691页

作者：刘垚岭胡月张昭昭陈建伟胡建飞郎永翠李文倩张宁刘强张光明航空总医院癫痫中心北京100012

目的探讨立体定向脑电图(SEEG)引导下致痫灶切除术治疗药物难治性癫痫患儿的有效性及安全性。方法选择航空总医院癫痫中心自2015年1月至2022年3月应用SEEG引导下致痫灶切除术治疗的126例药物难治性癫痫患儿(<18岁)为研究对象,回顾性分... 详细信息

目的探讨立体定向脑电图(SEEG)引导下致痫灶切除术治疗药物难治性癫痫患儿的有效性及安全性。方法选择航空总医院癫痫中心自2015年1月至2022年3月应用SEEG引导下致痫灶切除术治疗的126例药物难治性癫痫患儿(手术失败、第2次行SEEG引导下致痫灶切除术治疗,术后1年随访时Engel分级Ⅰ级8例、Engel分级Ⅱ级2例,占76.9%(10/13)。结论SEEG引导下致痫灶切除术治疗药物难治性癫痫患儿安全有效。初次手术效果不佳的患儿可通过SEEG重新定位致痫灶、再次手术切除致痫灶,也可获得较好疗效。

关键词：立体定向脑电图儿童癫痫癫痫外科药物难治性癫痫

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TC4-DT钛合金的室温高周疲劳断裂特点

机械工程材料 2024年第2期48卷 22-29页

作者：姜涛张兵张仕朝王新南中国航发北京航空材料研究院北京100095 航空工业失效分析中心北京100095 航空材料检测与评价北京市重点实验室北京100095 材料检测与评价航空科技重点实验室北京100095 中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室北京100095

在不同应力比(0.5,-1)下对损伤容限型TC4-DT钛合金进行室温高周疲劳试验,对比分析了不同疲劳寿命下光滑试样与缺口试样的典型断口中的宏微观特征。结果表明:光滑试样疲劳断口整体粗糙,类解理特征不明显,但疲劳条带清晰,裂纹源主要为单源... 详细信息

在不同应力比(0.5,-1)下对损伤容限型TC4-DT钛合金进行室温高周疲劳试验,对比分析了不同疲劳寿命下光滑试样与缺口试样的典型断口中的宏微观特征。结果表明:光滑试样疲劳断口整体粗糙,类解理特征不明显,但疲劳条带清晰,裂纹源主要为单源,瞬断区多呈月牙形,均位于断口一侧边缘;应力比为0.5下104周次疲劳寿命的断口中无明显平坦疲劳裂纹扩展区,而相近疲劳寿命的应力比为-1的断口中可见平坦疲劳裂纹扩展区;应力比为0.5的疲劳裂纹主要在次表面或内部萌生,而应力比为-1的裂纹基本在表面萌生。缺口试样疲劳断口整体平坦,可见类解理特征,疲劳条带清晰;裂纹起源于缺口根部,多源;随着疲劳寿命由104周次延长到106周次,瞬断区由内部移向缺口边缘,应力比为-1下的瞬断区呈纺锤形,而应力比为0.5下的瞬断区由椭圆向纺锤形变化,且应力比为0.5下的疲劳裂纹扩展区更为光滑平坦,瞬断区的塑性断裂特征更明显。

关键词：钛合金高周疲劳断裂特征光滑试样缺口试样应力比

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基于符合性证据链的航电系统工程试验方法

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1500-1511页

作者：钟伦珑张卓轩陈永刚中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室天津300300 中国民用航空珠海进近管制中心珠海519015 航空工业西安飞行自动控制研究所西安710065

为形成逻辑严密、可追溯的适航符合性验证资料,提出一种基于符合性证据链的航电系统工程试验方法,并对实现中的关键问题进行分析研究。以自动飞行控制系统的工程试验为例,设计与实现了基于自动飞行控制系统适航验证需求的验证平台。在... 详细信息

为形成逻辑严密、可追溯的适航符合性验证资料,提出一种基于符合性证据链的航电系统工程试验方法,并对实现中的关键问题进行分析研究。以自动飞行控制系统的工程试验为例,设计与实现了基于自动飞行控制系统适航验证需求的验证平台。在验证方案设计中,针对复杂验证环境中部分参数不确定性描述问题,提出一种基于分类概率多场景分析的验证方案设计方法,基于适航验证需求,对飞行数据进行筛选,通过对筛选后的飞行数据进行统计特性分析、随机抽样与合并缩减,生成包含发生概率的确定性场景,描述验证环境中部分参数的不确定性。在验证数据分析中,针对多场景多参数条件下的适航符合性判断问题,提出基于加权Dempster-Shafer证据理论的适航符合性评估方法,以确定性场景发生概率为权重,进行证据融合,避免部分小概率场景对融合结果的干扰。基于实际飞行数据,自动飞行控制系统的自动飞行模式工程试验结果表明,所提方法有效可行。

关键词：符合性证据链工程试验分类概率多场景分析 Dempster-Shafer证据理论自动飞行控制系统

TC17(α+β)/TC17(β)线性摩擦焊接过程中焊合区组织及其织构演变

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机械工程学报 2024年第2期60卷 99-106页

作者：杜随更刘冠翔陈虎胡弘毅李菊西北工业大学航空发动机高性能制造工信部重点实验室西安710072 中国航空制造技术研究院航空焊接与连接技术航空科技重点实验室北京100024

线性摩擦焊接是制造异种或异质合金整体叶盘的关键技术。焊接过程中焊合区的组织形成与变化规律决定了焊接接头的组织和性能,也是线性摩擦焊接连接机理的主要研究内容。通过扫描电镜、电子背散射衍射等观察分析了TC17(α+β)/TC17(β)... 详细信息

线性摩擦焊接是制造异种或异质合金整体叶盘的关键技术。焊接过程中焊合区的组织形成与变化规律决定了焊接接头的组织和性能,也是线性摩擦焊接连接机理的主要研究内容。通过扫描电镜、电子背散射衍射等观察分析了TC17(α+β)/TC17(β)同种异质钛合金线性摩擦焊接过程中不同时刻停振得到的焊接接头组织,研究了焊接过程中热力影响区范围的变化规律、焊合区的动态再结晶及织构变化规律。结果表明,摩擦时间仅为0.5 s时,焊接界面中心区已发生了动态再结晶,生成了亚稳定β晶粒。随摩擦时间加长,乃至停振顶锻之后,细晶区宽度逐渐变窄,晶向分布越来越集中,小角度晶界占比增加,大角度晶界角度占比减小,动态再结晶晶粒面积逐渐加大。焊合区最终形成了与体心立方三种滑移系相对应的三种织构,{112}、{110}和{123}。该织构形成的主要作用机制是摩擦压力,而非摩擦剪力。当接头承受轴向拉力时,该织构晶粒容易产生剪切塑性变形,降低接头强度。

关键词：线性摩擦焊钛合金 EBSD 动态再结晶织构

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航空柱塞泵缸体倾覆行为仿真及试验方法研究

北京航空航天大学学报 2024年

作者：谷建宁张小波夏天翔王天照航空工业南京机电液压工程研究中心航空机电系统综合航空科技重点实验室浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室

航空柱塞泵是航空液压系统的核心，其内部零部件的倾覆过大可能会使整个系统的性能下降和失效，如何提高航空柱塞泵的稳定性、减小零部件倾覆一直是其高压高速化发展研究的关键问题。本文从缸体振动位移的角度出发，建立了一种基于数据... 详细信息

航空柱塞泵是航空液压系统的核心，其内部零部件的倾覆过大可能会使整个系统的性能下降和失效，如何提高航空柱塞泵的稳定性、减小零部件倾覆一直是其高压高速化发展研究的关键问题。本文从缸体振动位移的角度出发，建立了一种基于数据驱动的高保真动力学模型，探究了柱塞泵出口压力和转速对缸体倾覆的影响，提出了减小配流盘腰形槽尺寸的改进措施并通过数值仿真进行了验证。研究结果表明，减小配流盘腰形槽的尺寸能够使缸体的倾覆有所改善；修正后的模型能够反映实际的倾覆状态，与试验测量结果相对误差在5%以内。研究成果为航空柱塞泵的仿真研究和稳定性研究提供了研究思路，为批产一致性制造提供理论和试验支撑。

关键词：航空柱塞泵缸体倾覆振动位移联合仿真模型修正

激光冲击强化对外物损伤叶片前缘的疲劳强度影响研究

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推进技术 2024年第4期45卷 201-209页

作者：陆炜鑫胡殿印鄢林毛建兴郭小军单晓明张永康王荣桥北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191 中小型航空发动机联合研究中心北京100191 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 广东工业大学机电工程学院广东广州510006

为研究激光冲击强化对某型离心叶轮外物损伤后疲劳强度的影响,设计了反映真实叶片前缘部位的特征模拟件,并结合空气炮法模拟外物损伤,对比有/无激光冲击强化模拟件的高周疲劳试验结果,发现经激光冲击强化处理后,模拟件的疲劳强度提高约... 详细信息

为研究激光冲击强化对某型离心叶轮外物损伤后疲劳强度的影响,设计了反映真实叶片前缘部位的特征模拟件,并结合空气炮法模拟外物损伤,对比有/无激光冲击强化模拟件的高周疲劳试验结果,发现经激光冲击强化处理后,模拟件的疲劳强度提高约37%。同时,开展了激光冲击强化以及外物损伤后的残余应力/应变场数值仿真,结合Kitagawa-Takahashi(K-T)图法建立了考虑外物损伤与激光冲击强化的疲劳强度预测方法,与试验结果相比平均误差为7.3%,验证了方法的有效性。

关键词：离心叶轮叶片前缘外物损伤激光冲击强化疲劳强度 K-T图法

可重构智能表面辅助的V2I通信系统联合波束赋形算法

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电子与信息学报 2024年第8期46卷 3117-3125页

作者：仲伟志何艺段洪涛万诗晴范振雄朱秋明林志鹏南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工业与信息化部重点实验室南京211106 国家无线电监测中心北京100144

为解决基于信道先验知识的联合波束赋形方法受限于多变的车辆与交通基础设施(V2I)通信场景且信道估计开销过大等问题,该文结合环境态势感知,提出一种基于无线传播链路预测的联合波束赋形方法。该方法首先利用射线追踪模拟器构建了可重... 详细信息

为解决基于信道先验知识的联合波束赋形方法受限于多变的车辆与交通基础设施(V2I)通信场景且信道估计开销过大等问题,该文结合环境态势感知,提出一种基于无线传播链路预测的联合波束赋形方法。该方法首先利用射线追踪模拟器构建了可重构智能表面(RIS)辅助的V2I毫米波通信系统模型,通过改变环境态势以获取多样的无线传播链路数据来构建数据集。其次,使用该数据集训练基于机器学习的无线传播链路预测模型。最后,在最大发射功率约束条件下,构建了联合波束赋形问题模型,并基于预测结果采用交替迭代优化方法(AIOA)优化基站波束赋形矩阵和RIS相移矩阵,以实现同步通信车辆用户最小信干噪比(SINR)的最大化。仿真结果验证了该方法的有效性,通过引入非信道先验知识驱动,降低了信道探测开销,提高了该方法在V2I场景中的可行性。

关键词： V2I通信可重构智能表面联合波束赋形环境态势感知信道预测