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带数字电子备份的发动机控制系统设计与验证

航空动力学报 2024年第8期39卷 404-414页

作者：李琛文彬鹤左伟高敏明韩崇鹏中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015 中国航发控制系统研究所江苏无锡214063

在常规双余度数字电子控制系统基础上,提出了一种带数字电子备份的发动机控制系统方案。在主控系统失效时,数字电子备份系统可接替主控系统实现发动机各项功能的控制,提升了系统的任务可靠性;将备份系统内置于液压机械组件内部,提升系... 详细信息

在常规双余度数字电子控制系统基础上,提出了一种带数字电子备份的发动机控制系统方案。在主控系统失效时,数字电子备份系统可接替主控系统实现发动机各项功能的控制,提升了系统的任务可靠性;将备份系统内置于液压机械组件内部,提升系统的抗电子干扰和耐电磁能力。半物理和整机验证结果表明:主、备系统之间以及系统与发动机之间工作匹配良好;主备切换功能正常,切换过程参数平稳过渡,巡航状态下切换,推力扰动小于1.5%;备份系统各项控制功能正常,主控参数压比控制精度小于0.1、摆动量小于0.1,导叶控制精度小于0.15°、摆动量小于0.2°,加、减速过程燃油和导叶跟随良好,稳态、过渡态性能均满足发动机使用要求;散热设计满足器件的使用要求。

关键词：数字电子备份控制系统设计多余度半物理试验整机试验

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液氧液氢发动机领域知识图谱构建与应用

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 821-830页

作者：陈潇萍王剑锋张虹胡庆杰北京航天动力研究所北京100076 中国船舶科学研究中心无锡214082

液氧液氢发动机作为航天领域的关键分系统,为有效开展其研制过程的智能化转型工作,针对液氧液氢发动机领域构建知识图谱,在储备领域知识的同时,提高科研生产人才的培养能力。针对液氧液氢发动机领域特点,对领域语料标注、领域知识识别... 详细信息

液氧液氢发动机作为航天领域的关键分系统,为有效开展其研制过程的智能化转型工作,针对液氧液氢发动机领域构建知识图谱,在储备领域知识的同时,提高科研生产人才的培养能力。针对液氧液氢发动机领域特点,对领域语料标注、领域知识识别、实体关系识别3个方面进行了研究,在此基础上进行了领域知识图谱的构建,并从领域知识搜索、知识推荐、探索式分析3个角度梳理了其业务应用模式。形成了液氧液氢发动机领域知识体系,并提出构建方法和应用模式。研究结果为航天领域智能化转型提供了参考。

关键词：液氧液氢发动机领域知识图谱知识实体关系抽取

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航空发动机控制系统及关键技术现状与展望

南京航空航天大学学报 2024年第4期56卷 577-596页

作者：高亚辉倪烨斌姜成平王欢卢俊杰中国航发控制系统研究所无锡214000

航空发动机控制系统是航空发动机的安全关键系统,对发动机在飞行全包线范围内安全可靠产生推力或功率至关重要。本文阐述了航空发动机控制系统的演进历程,对架构设计、控制律设计、故障诊断与状态监视设计三大系统级关键核心技术以及仿... 详细信息

航空发动机控制系统是航空发动机的安全关键系统,对发动机在飞行全包线范围内安全可靠产生推力或功率至关重要。本文阐述了航空发动机控制系统的演进历程,对架构设计、控制律设计、故障诊断与状态监视设计三大系统级关键核心技术以及仿真使能技术的发展情况进行总结分析,并对工程可应用性进行探讨,最后对未来的发展方向和重点研究内容进行展望,为新一代航空发动机控制系统设计提供一定参考。

关键词：航空发动机控制系统架构设计控制律故障诊断状态监视仿真

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热光系数仪主要误差源及其抑制方法

光学学报 2024年第13期44卷 126-135页

作者：梁松林张辉荣吴扬海罗辉李斌郭春艳杨永强张祖邦孙志成西南技术物理研究所

为了精确测量光学材料的热膨胀系数和折射率温度系数，建立了基于马赫-曾德尔干涉光路的同步测试系统——热光系数仪，对其中存在的波形扭曲和零漂现象进行了详细分析，并给出了有效的解决方案，最终通过对石英玻璃样品的测试充分验证... 详细信息

为了精确测量光学材料的热膨胀系数和折射率温度系数，建立了基于马赫-曾德尔干涉光路的同步测试系统——热光系数仪，对其中存在的波形扭曲和零漂现象进行了详细分析，并给出了有效的解决方案，最终通过对石英玻璃样品的测试充分验证了该系统的高精度与可靠性。

关键词：热膨胀系数折射率温度系数干涉测量零漂

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基于物理信息神经网络的金属表面吸收率测量方法

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物理学报 2024年第9期73卷 145-152页

作者：方波浪武俊杰王晟吴振杰李天植张洋杨鹏翎王建国西北核技术研究所西安710024

漫反射金属吸收率的准确测量十分重要且比较困难.量热法可靠性较高,但是参数反演较为困难.为此,建立了一种物理信息神经网络方法.该方法通过神经网络拟合温度上升段曲线,进而获得吸收率.为了验证该方法,开展了数值仿真和实验研究.数值... 详细信息

漫反射金属吸收率的准确测量十分重要且比较困难.量热法可靠性较高,但是参数反演较为困难.为此,建立了一种物理信息神经网络方法.该方法通过神经网络拟合温度上升段曲线,进而获得吸收率.为了验证该方法,开展了数值仿真和实验研究.数值仿真结果表明,该方法适用于吸收率测量,抗干扰能力强,反演精度高,在0.05—0.2的吸收率范围内,最大误差为0.00092.实验以喷砂镀金铝板为被测对象,受表面粗糙度、镀金工艺等影响,这些样品的吸收率处于2%—10%之间,测量重复精度优于1%.基于物理信息神经网络的吸收率测量方法有望成为一种有力的金属表面吸收率测量方法.

关键词：测量方法和设备光学性能神经网络

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塔里木盆地阿克库勒凸起东南斜坡走滑断裂构造特征及油气地质意义

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地质学报 2024年第2期98卷 481-493页

作者：张驰储呈林徐勤琪孙雅雄贾存善魏华动中石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830001

塔里木盆地阿克库勒凸起东南斜坡发育大量走滑断裂。走滑断裂的几何学、运动学特征对油气的运移和富集起到了重要控制作用。本文以东南斜坡S118-AT22-YUKE2断裂、S113-AT13-YUKE3断裂、AT20断裂、AT18-YUKE5断裂为研究对象,依据中小尺... 详细信息

塔里木盆地阿克库勒凸起东南斜坡发育大量走滑断裂。走滑断裂的几何学、运动学特征对油气的运移和富集起到了重要控制作用。本文以东南斜坡S118-AT22-YUKE2断裂、S113-AT13-YUKE3断裂、AT20断裂、AT18-YUKE5断裂为研究对象,依据中小尺度走滑断裂精细解析技术,对走滑断裂在不同层系的变形特征、平面分段性、断裂体系活动强度、后期活动性、通源性、演化模式和成因机制开展精细解析,结合生产动态资料研究其油气地质意义。阿克库勒凸起东南斜坡走滑断裂在垂向上呈深层线性断裂与浅层雁列式断裂组合的变形结构。中—下奥陶统发育的走滑断裂在平面上具有明显分段特征。阿克库勒凸起东南斜坡走滑断裂相对活动强度西强东弱,由北向南呈强—弱—次强的特征;晚海西期—燕山期断裂活动性近SN—NE向断裂体系强于NNE—NNW向断裂体系;断裂通源性受控于早期裂谷,主干断裂通源性优于次级断裂,NNE—NNW向断裂体系的主干断裂通源性优于近SN—NE向断裂体系,但次级断裂通源性较差。NNE—NNW向和近SN—NE向断裂体系都形成于中加里东期,NEE向断裂形成于晚加里东期—早海西期,东南斜坡走滑断裂经历了中加里东期、晚加里东期—早海西期、中晚海西期、印支期—燕山期多期构造活动垂向叠加,NNE向和近SN向主干断裂滑移方向相反是由于破裂方式的不同。阿克库勒凸起东南斜坡烃源岩排烃期为晚海西期—喜马拉雅期,断裂活动期与排烃期的耦合有利于油气充注;断裂活动强度控制了通源性和储集体规模,进而控制了油气富集程度。后期活动明显、断裂活动强、通源性好的走滑断裂是下一步勘探的有利目标。

关键词：走滑断裂断裂特征阿克库勒凸起东南斜坡断裂演化

高Nb锆合金在含氧蒸汽中耐腐蚀性能恶化的机理

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金属学报 2024年第4期60卷 509-521页

作者：黄建松裴文徐诗彤白勇姚美意胡丽娟谢耀平周邦新上海大学材料研究所上海200072

为探究高Nb锆合金在含氧蒸汽中耐腐蚀性能恶化的机理,研究了Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-1.0Nb(质量分数,%)合金在除氧(DE)、300μg/kg溶解氧(DO)、1000μg/kg DO的400℃、10.3 MPa过热蒸汽中的腐蚀行为,采用SEM、TEM和XPS分析了氧化膜的... 详细信息

为探究高Nb锆合金在含氧蒸汽中耐腐蚀性能恶化的机理,研究了Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-1.0Nb(质量分数,%)合金在除氧(DE)、300μg/kg溶解氧(DO)、1000μg/kg DO的400℃、10.3 MPa过热蒸汽中的腐蚀行为,采用SEM、TEM和XPS分析了氧化膜的显微组织和Nb元素价态。结果表明:Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-1.0Nb合金在400℃过热蒸汽中的耐腐蚀性能随着DO浓度升高而变差;合金在含氧蒸汽中耐腐蚀性能恶化的机理主要有2方面,一方面是DO加速了氧化膜中Nb元素的氧化,促进了Nb^(2+)向Nb^(5+)的转换;另一方面是DO促进了第二相氧化成m-Nb_(2)O_(5)以及非晶,进而促进了裂纹的萌生与生长,裂纹为O的扩散提供了快速通道,氧化膜显微组织的演化速率更快,最终加速了合金的腐蚀进程。

关键词：锆合金溶解氧腐蚀显微组织

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TA5钛合金万瓦光纤激光焊接工艺研究

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 417-423页

作者：雷小伟刘甲余巍陈利阳马照伟符成学洛阳船舶材料研究所河南洛阳471000

采用10 mm TA5钛合金,开展了万瓦级光纤激光焊接工艺研究。焊接过程高速摄影表明,当激光功率达到3~4 kW时,羽辉严重,飞溅及烟尘增加明显;不同功率焊缝截面形貌试验表明,较低焊接功率时,焊缝截面呈“楔形”,当激光功率达到6 kW以上时焊... 详细信息

采用10 mm TA5钛合金,开展了万瓦级光纤激光焊接工艺研究。焊接过程高速摄影表明,当激光功率达到3~4 kW时,羽辉严重,飞溅及烟尘增加明显;不同功率焊缝截面形貌试验表明,较低焊接功率时,焊缝截面呈“楔形”,当激光功率达到6 kW以上时焊缝截面过渡为“漏斗形”。采用激光功率为10~11 k W,焊接速度为1100~1500 mm/min的工艺得到成型优良的“小孔型”焊接试板,焊缝变为具有较大深宽比的典型的高能束形貌,深宽比达到2:1,对焊缝进行射线和渗透检测,满足无损检测标准要求;对焊接接头进行力学性能和工艺性能测试,结果表明:焊接接头强度可达800 MPa,弯曲测试能够满足标准,断口韧窝明显,为韧性断裂;金相测试显示,焊缝区截面为“束腰”形貌,柱状晶区明显,各柱状晶区有明显的竞争生长模式。焊缝区主要为锯齿状α+点状β。硬度检测显示,焊缝区相比母材硬度略有升高,热影响区硬度最低,满足钛合金接头硬度要求。

关键词： TA5钛合金大功率激光焊焊缝截面形貌接头性能

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基于应变失配原理驱动的4D打印研究进展

复合材料学报 2024年第2期41卷 533-547页

作者：刘小艳张亚玲耿呈祯廖恩泽刘禹芦艾江南大学机械工程学院无锡214122 中国工程物理研究院化工材料研究所绵阳621900

4D打印是一种新兴技术,旨在赋予增材制造所得的物体随时间变化形状或功能的能力,由于其可以将平面前驱图案转换为具有复杂几何形状的3D结构,4D打印为制造领域提供了一种灵活高效的制造方式。4D打印中前驱结构的设计是影响形状转换效果... 详细信息

4D打印是一种新兴技术,旨在赋予增材制造所得的物体随时间变化形状或功能的能力,由于其可以将平面前驱图案转换为具有复杂几何形状的3D结构,4D打印为制造领域提供了一种灵活高效的制造方式。4D打印中前驱结构的设计是影响形状转换效果的关键因素之一,本文从前驱结构设计的角度,对基于应变失配原理驱动变形下4D打印的发展进行综述。首先对4D打印的研究现状作了简要概述,再从不同维度下的前驱结构展开,对结构设计相关的研究进行分类,全面梳理了不同维度前驱结构驱动下的4D打印。同时,对于前驱结构的设计,讨论了几种辅助设计方法,有预测变形的理论计算模型和仿真分析及可用来相对精确设计前驱结构的逆向设计工具。最后,对4D打印的应用前景及面临的挑战进行了总结和展望。

关键词： 4D打印应变失配前驱结构外界刺激形状变化