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多轴平稳非高斯随机振动试验控制方法

振动工程学报 2024年第3期37卷 522-527页

作者：郑荣慧李晋鹏魏小辉陈怀海南京航空航天大学航空学院航空航天结构力学及控制全国重点实验室江苏南京210016 航天科工防御技术研究试验中心北京100854

多轴向平稳非高斯随机振动控制试验能够对指定响应信号的时、频域特征进行同时控制。提出了一种快速生成具有指定功率谱密度、斜度和峭度的平稳非高斯随机振动信号的方法。通过频率采样方法将目标功率谱密度设计成滤波器,利用非线性变... 详细信息

多轴向平稳非高斯随机振动控制试验能够对指定响应信号的时、频域特征进行同时控制。提出了一种快速生成具有指定功率谱密度、斜度和峭度的平稳非高斯随机振动信号的方法。通过频率采样方法将目标功率谱密度设计成滤波器,利用非线性变换方法获取非高斯随机信号,再将此信号经过设计的滤波器以获得满足要求的非高斯随机信号。该方法简单、快速并克服了传统非线性变换方法的缺点。进一步将此方法应用于三轴向平稳非高斯随机振动试验中,给出了三轴向非高斯随机振动控制的闭环均衡步骤,此方法能够同时对信号的功率谱自谱、相干系数、相位差以及斜度和峭度进行解耦控制。进行了三轴向平稳非高斯随机振动控制试验,三个方向上加速度信号的功率谱密度、斜度和峭度控制效果均令人满意,满足工程应用要求。

关键词：随机振动平稳非高斯多轴振动斜度峭度功率谱密度

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兴乐,成教,化育:王夫之乐教重情论

南京艺术学院学报（音乐与表演版） 2024年第1期 28-33页

作者：高阳山东航空学院山东滨州256600

王夫之乐教思想具有鲜明的重情特征,以情动人、感人是乐之为教的前提。乐教是一个以情施教的化育过程。王夫之希冀人沐浴在乐音中,通过感受乐音之情的熏陶以净化精神境界,实现个体审美能力的提升与道德教育的成化,从而塑成美善合一的理... 详细信息

王夫之乐教思想具有鲜明的重情特征,以情动人、感人是乐之为教的前提。乐教是一个以情施教的化育过程。王夫之希冀人沐浴在乐音中,通过感受乐音之情的熏陶以净化精神境界,实现个体审美能力的提升与道德教育的成化,从而塑成美善合一的理想人格。同时,作为群体共同之情的表达,乐具有“和”的特点,因而乐教亦有助于促进社会和谐。王夫之乐教重情与其情范畴哲学思想一脉相承,凸显了情的美育价值。以情施教而化育、动人以情而和谐。王夫之乐教重情论的精神有必要在当下美育中重焕生机。

关键词：王夫之乐教情乐美育

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复合材料风力机叶片参数化设计及优化

复合材料科学与工程 2024年第8期 39-44,90页

作者：金想想马远卓赵振宙许波峰李洪双河海大学能源与电气学院南京211100 南京航空航天大学航空学院南京210016

风力机叶片重量过大不仅会影响叶片的结构性能,还会增加运输、维修等成本。为解决叶片质量问题,本文选取经典的1.5 MW复合材料风力机叶片,叶片主梁、腹板、前缘和后缘分区铺设不同的复合材料。由于复合材料的铺设厚度从叶根向叶尖呈现... 详细信息

风力机叶片重量过大不仅会影响叶片的结构性能,还会增加运输、维修等成本。为解决叶片质量问题,本文选取经典的1.5 MW复合材料风力机叶片,叶片主梁、腹板、前缘和后缘分区铺设不同的复合材料。由于复合材料的铺设厚度从叶根向叶尖呈现递减趋势,且失效位置也多位于叶根处,故取距离叶根约1/3部分为研究对象来简化问题。为便于后期优化,采用ANSYS APDL参数化构建复合材料风力机叶片模型。考虑到陷入局部最优的情况,选择子集模拟优化方法进行随机优化。设计变量为腹板位置,约束函数为极限载荷下叶片满足位移及Tsai-Wu准则校核,目标为叶片重量最小。通过30组子集模拟优化统计结果可知:当腹板位置约在29.4%、53.3%弦长处时,相较于确定性设计,叶片减重约15.4%。最终结果表明,该优化方法在风力机叶片结构优化方面具有可行性,且优化结果对工程设计具有参考价值。

关键词：风力机叶片复合材料 ANSYS 结构优化子集模拟

地震作用下桩-土-核电结构相互作用的异步分析方法

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振动工程学报 2024年第6期37卷 1033-1042页

作者：吕昊陈少林陆新宇孙晓颖南京航空航天大学航空学院结构工程与力学系江苏南京210016 南京航空航天大学民航学院土木与机场工程系江苏南京211106 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 中国核电工程有限公司北京100840

为拓展核电厂的选址范围,有必要对非基岩场地桩基情形的核电结构进行地震安全性评估。在目前的桩-土-结构相互作用分析方法中,Winkler地基梁模型以及p-y法都将桩-土-结构相互作用问题进行了简化,难以反映复杂地基情形。整体有限元法可... 详细信息

为拓展核电厂的选址范围,有必要对非基岩场地桩基情形的核电结构进行地震安全性评估。在目前的桩-土-结构相互作用分析方法中,Winkler地基梁模型以及p-y法都将桩-土-结构相互作用问题进行了简化,难以反映复杂地基情形。整体有限元法可考虑复杂地基情形,但计算量较大,效率较低。本文基于高效的三维时域土-结构相互作用分区分析(Partitioned Analysis of Soil-Structure Interaction,PASSI)方法,实现桩基与土体分别采用不同时间步距的计算方法,避免土体采用桩基相对较小的时间步距而增加不必要的计算量。本文以AP1000核岛结构作为研究对象,建立了桩-土-核电结构相互作用的三维有限元模型并对其进行分析。通过输入脉冲波验证了该异步算法的有效性,并结合运动相互作用和惯性相互作用,分析了桩身最大剪力和最大弯矩的特点。分析了桩-土-核电结构在地震波输入下的响应。由于桩的自由度数相对于土体的自由度数可以忽略不计,采用桩-土异步算法时,桩附加的计算量可以忽略,这种高效方法有望用于大型核电结构的桩-土-结构动力相互作用分析中。

关键词：桩-土-结构相互作用土-结构相互作用分区分析方法运动相互作用异步算法核电抗震设计

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博士学位制度起源与博士生培养模式演变

学位与研究生教育 2024年第6期 6-15页

作者：董维春姜璐刘晓光南京农业大学南京210095 南京农业大学研究生院南京农业大学全国兽医专业学位研究生教育指导委员会南京农业大学公共管理学院南京210095 江苏省教育科学研究院

推进学术学位与专业学位研究生教育分类发展,需要厘清学位制度起源与模式演变。博士学位起源于欧洲中世纪,以巴黎大学为代表,早期仅授予医学、法学和神学三科,以辩论为主,是最高智力能力的标志。科学革命后,哲学博士学位逐步取得合法地... 详细信息

推进学术学位与专业学位研究生教育分类发展,需要厘清学位制度起源与模式演变。博士学位起源于欧洲中世纪,以巴黎大学为代表,早期仅授予医学、法学和神学三科,以辩论为主,是最高智力能力的标志。科学革命后,哲学博士学位逐步取得合法地位,以柏林大学为代表,通过研讨班、研究所和书面论文等制度设计,形成了洪堡模式,是对学位获得者独立开展学术研究能力的认可。美国通过研究生院制度,促进了博士生教育规模化和多样化,形成了美国模式。为适应产业革命对实用人才的需求,欧洲创办了专门学院,美国形成了专业学位教育制度。不同模式的学位制度有其历史背景与社会属性,在健全中国特色学位与研究生教育体系时,需要结合中国国情,在借鉴的基础上创新发展。

关键词：哲学博士专业学位学位制度研究生教育培养模式

带轴向通流冷却的动压气体轴承静承载力和气动热多参数影响分析

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航空动力学报 2024年第6期39卷 154-167页

作者：高齐宏孙文静王宇婕张靖周张镜洋罗欣洋南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航天科工集团北京动力机械研究所北京100074 南京航空航天大学航天学院南京210016 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南京211106

在运行状态稳定条件下,进行了带轴向通流冷却的动压气体轴承三维流-固耦合数值模拟,以分析静承载力和气动热的多参数影响关联。结果表明:在气膜层间隙中,旋转强剪切驱动的周向流动占主导机制,在强烈的旋转流驱动下,进口端的轴向通流被... 详细信息

在运行状态稳定条件下,进行了带轴向通流冷却的动压气体轴承三维流-固耦合数值模拟,以分析静承载力和气动热的多参数影响关联。结果表明:在气膜层间隙中,旋转强剪切驱动的周向流动占主导机制,在强烈的旋转流驱动下,进口端的轴向通流被诱导而随之转动,随后在气膜厚度较大的区域向出口端运动,并与通道周向流动形成叠加而呈现螺旋状的流动迹线;无论是对于静承载力还是气动热,偏心率均是最重要的影响参数,对于静承载力而言,气膜平均间隙的影响显著高于轴向通流质量流量的影响,而对于气动热而言,轴向通流质量流量的影响则显著高于气膜平均间隙的影响;在静载荷水平相当时,小偏心率-小气膜平均间隙工况的气动热效应相对较弱,反之,大偏心率-大气膜平均间隙工况的气动热效应最为显著,其面临的散热问题也更为严重。

关键词：动压气体轴承气动性能热性能轴向通流多参数影响

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多向拉胀折纸超材料的力学行为研究

塑料科技 2024年

作者：邹凯赵昌方刘浩刘洋佐张克斌南京理工大学机械工程学院清华大学航天航空学院中北大学机电工程学院

力学折纸超材料以折纸思想为基础，通过设计巧妙的特征结构来实现表观材料的特殊力学行为。为进一步融合折纸超材料和拉胀超材料的性能优势，受折纸范式启发设计了一种多向的拉胀折纸超材料（AOMM）。基于静定结构承载变形机制，分析了... 详细信息

力学折纸超材料以折纸思想为基础，通过设计巧妙的特征结构来实现表观材料的特殊力学行为。为进一步融合折纸超材料和拉胀超材料的性能优势，受折纸范式启发设计了一种多向的拉胀折纸超材料（AOMM）。基于静定结构承载变形机制，分析了多向AOMM的负泊松比效应，建立了相对密度、折叠效率、弹性等效本构以及载荷平台的理论模型，并通过曲面响应揭示了几何参数对多向AOMM折叠载荷的影响规律。采用热塑性聚氨酯（TPU）基材3D打印了多向AOMM试件，并通过准静态压缩实验进行了变形、承载和吸能特性的分析。结果表明TPU AOMM具有一定的形状恢复能力、负泊松比效应和稳定的吸能平台，平台门槛应变和相对密度的理论值与实验结果吻合较好。相关研究结果可为拉胀折纸超材料的设计和应用提供参考。

关键词：折纸超材料拉胀超材料负泊松比等效力学热塑性聚氨酯

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空天飞行器可调进气系统关键问题研究进展

航空学报 2024年第11期45卷 14-50页

作者：王子运于航张悦谭慧俊金毅李鑫南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

空天飞行器未来在军民诸多领域均能够扮演极其重要的角色,其关键技术之一便是能够在大气层内提供动力的吸气式组合循环发动机。进气道作为吸气式组合循环发动机的关键部件,迫切需要解决几何/气动大范围调节需求、宽域内流的精细化组织... 详细信息

空天飞行器未来在军民诸多领域均能够扮演极其重要的角色,其关键技术之一便是能够在大气层内提供动力的吸气式组合循环发动机。进气道作为吸气式组合循环发动机的关键部件,迫切需要解决几何/气动大范围调节需求、宽域内流的精细化组织和预测需求以及发动机多模态间的平稳转换需求。为回应上述3大需求,可调进气系统需要在定几何/变几何调节技术、激波主导流动机理及控制技术、模态转换中流场动态演化特性这3个方面加深研究。就研究现状而言,转动是二元进气道的主要调节方式;平动是轴对称进气道的主要调节实现方式;变形调节对于二元和轴对称可调进气道均具有重要的补充和辅助价值。国内外研究人员对于激波/边界层干扰机理、进气道喘振机理、不起动/再起动迟滞机理等均建立了较为深刻的认识,在不起动/再起动边界的建模与预测方面也取得了相当大的进展,边界层放气依然是对激波主导流动中各种不利现象的有效控制措施。在模态转化方面,外并联组合进气道流道间的耦合干扰较弱,内并联组合进气道则表现出较为明显的流道间耦合干扰。未来,还应重点发展高效轻质的进气道调节技术,努力建立面向宽域可调进气道的快速设计体系,加强模态转换过程中进气道复杂内流机理研究,并积极与发动机控制学科交叉,突破智能化进气道调控技术,支撑我国空天飞行器的研制迈上新的台阶。

关键词：空天飞行器可调进气系统宽范围调节流动控制模态转换

基于分层安全控制结构的导弹装备任务安全性动态评价方法

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航空学报 2024年第6期45卷 278-297页

作者：姚博清陈嘉宇谷长超陆钦华王旭航葛红娟南京航空航天大学民航学院南京211106 中国运载火箭技术研究院北京100076

长期贮存的多任务环境与复杂工况,对导弹装备的风险有效抑制与安全性准确评价提出了严格的要求。然而,导弹装备是典型的人-机-环耦合复杂系统,传统的安全性分析与评价方法无法满足其动态变化与准确量化的需求。为此,提出基于分层安全控... 详细信息

长期贮存的多任务环境与复杂工况,对导弹装备的风险有效抑制与安全性准确评价提出了严格的要求。然而,导弹装备是典型的人-机-环耦合复杂系统,传统的安全性分析与评价方法无法满足其动态变化与准确量化的需求。为此,提出基于分层安全控制结构的导弹装备安全性动态评价方法,实现长期贮存任务情境下安全性的准确评价。首先,针对导弹装备的任务剖面特点,构建过程、任务、功能、信息和组织的多视图体系模型,实现任务过程与资源的准确描述。其次,构建分层安全控制结构模型,明确任务的事故致因因素与事故链。同时,针对导弹装备任务特点,构建面向长期贮存复杂多变环境下的人因绩效评价体系,实现人-机-环耦合条件下人因失误率的准确评价。然后,提出了一种融合STAMP和CREAM的安全动态反馈评价方法,以仿真的形式获得导弹任务的事故率。最后,对导弹测试任务进行案例分析,所提方法在人-机-环耦合情境下明确协调、控制和反馈共3类6个典型事故链,同时事故率精度提升70.08%,验证了所提方法的有效性与优越性。

关键词：长期贮存人-机-环耦合动态变化准确量化人因绩效评价体系