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民机典型机身框段垂直入水冲击特性研究

振动与冲击 2024年第1期43卷 297-307页

作者：牟浩蕾高飞王子龙肖培冯振宇解江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

为了研究民机典型机身框段垂直入水冲击特性,采用入水冲击试验系统开展不同高度下的圆柱体入水冲击试验,研究其入水冲击响应;基于LS-DYNA任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法建立流体域均匀网格及局部加密网格模型,通... 详细信息

为了研究民机典型机身框段垂直入水冲击特性,采用入水冲击试验系统开展不同高度下的圆柱体入水冲击试验,研究其入水冲击响应;基于LS-DYNA任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法建立流体域均匀网格及局部加密网格模型,通过对比圆柱体入水冲击试验结果验证网格收敛性及流体域模型;基于验证的流体域模型及机身框段模型,研究机身框段在6.02 m/s速度下的入水冲击特性,并分析与刚性地面冲击特性的差异性以及不同入水冲击速度下的机身框段冲击响应特性。结果表明:ALE方法在结构入水冲击方面具有较高的模拟精度,且采用局部加密网格时可以极大减少流体域模型网格数量和入水冲击计算时间。机身框段入水冲击时的失效模式与刚性地面冲击时的失效模式较为一致,但机身框段结构整体变形程度减小,客舱地板横梁变形程度增大;机身框仍是吸能最多的部件,但水也吸收了大量的冲击能量,使得地板导轨处的加速度始终小于刚性地面冲击时的加速度;随着机身框段入水冲击速度的增大,机身框发生弯折和上翘的程度加剧。

关键词：民机机身框段入水冲击试验结构冲击响应数值模拟

科技创新支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区现状、问题和对策分析

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特区经济 2024年第3期 5-12页

作者：陈建新唐敏珊左大磊张莉广东省科技创新监测研究中心广东广州510033

中国改革开放四十余年来,深圳市作为经济特区肩负着对内改革和对外开放的双重使命,以敢闯敢试的气魄从无到有走出了一条具深圳特色的科技创新之路。深圳的崛起绕不开我国科技创新发展历程,我国的科技创新也在深圳被诠释得精彩纷呈。当前... 详细信息

中国改革开放四十余年来,深圳市作为经济特区肩负着对内改革和对外开放的双重使命,以敢闯敢试的气魄从无到有走出了一条具深圳特色的科技创新之路。深圳的崛起绕不开我国科技创新发展历程,我国的科技创新也在深圳被诠释得精彩纷呈。当前,世界面临百年未有之大变局,深圳被再次赋予重大机遇和光荣使命,从先行先试转向先行示范,在新时代为实现全面推动我国经济高质量发展,成为社会主义现代化强国城市范例踏上新征程。本文通过对科技创新的要素构成和研究基础,结合深圳一路走来的政策背景和特征现状的综合分析,思考中国特色社会主义先行示范区建设过程存在的问题,并探索如何从科技创新的角度更好地给予解决对策,为广东乃至全国提供高质量的经验借鉴和启示。

关键词：科技创新深圳中国特色社会主义先行示范区

基于改进STPA-DEMATEL的智能航电系统致因要素分析

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系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 2023-2033页

作者：刘嘉琛董磊陈曦梁博尧王鹏中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学科技创新研究院天津300300

针对智能航电系统在非线性耦合运行场景下产生的预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)问题,提出一种将系统理论过程分析(systematic theory process analysis,STPA)与决策试验与评价实验法(decision-making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)相结合的致因分析框架。首先,在定义系统级危险的基础上构建安全控制结构,识别其不安全控制行为并提取与智能化缺陷相关的STPA致因要素。接下来,引入毕达哥拉斯模糊加权平均算子和闵可夫斯基距离对传统DEMATEL方法进行优化,专家根据控制反馈回路对致因要素进行评价并计算其中心度与原因度。最后,分析STPA致因要素与SOTIF致因属性之间的映射关系,给出关键致因要素的风险减缓措施。以单一飞行员驾驶(single-pilot operation,SPO)模式下的虚拟驾驶员助理系统为例说明了所提方法的可行性与有效性。研究结果表明,改进的STPA-DEMATEL方法可以有效识别关键致因要素,且能够克服专家评价的模糊性与不确定性,为智能航电系统的安全性设计提供了参考依据。

关键词：智能航电系统单一飞行员驾驶系统理论过程分析决策试验与评价实验法毕达哥拉斯模糊理论致因分析

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二元共载系统退化相关的两阶段退化模型及可靠性分析

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航空学报 2024年第7期45卷 186-202页

作者：张帆程伯晗王鹏董磊中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 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

针对复杂机载系统中二元共载组件退化受退化进程相互作用与负载分担影响的问题,提出了一种考虑退化速率相互作用的两阶段退化模型。首先,研究基于退化速率相互作用的双组件退化依赖性表征方法,建立不考虑负载分担影响的双组件退化相关... 详细信息

针对复杂机载系统中二元共载组件退化受退化进程相互作用与负载分担影响的问题,提出了一种考虑退化速率相互作用的两阶段退化模型。首先,研究基于退化速率相互作用的双组件退化依赖性表征方法,建立不考虑负载分担影响的双组件退化相关性模型。其次,考虑负载分担对退化速率的影响,以某一组件失效为变点,将系统退化进程分为2个阶段,构建考虑负载分担影响的双组件退化相关性模型。模型的参数采用极大似然估计法进行估计,并构建系统的可靠性模型与剩余寿命模型。最后,以一航空部件为例进行二元退化相关的共载系统可靠性计算,所提方法为复杂系统二元共载组件退化失效的可靠性分析问题提供支持。

关键词：退化相关性负载分担可靠性分析蒙特卡洛剩余寿命

基于证据理论和区间分析的eVTOL热失控安全性分析

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西北工业大学学报 2024年第3期42卷 558-566页

作者：王鹏王晓聪肖女娥李勃阳中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学科技创新研究院天津300300 中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

为保证eVTOL的安全性,需要对锂电池的热失控问题进行安全性分析。针对锂电池热失控失效数据不足这一问题,提出一种基于证据理论和区间分析的安全性评估方法:对系统进行故障树建模;针对故障树分析中存在的底事件失效率不精确的问题,使用... 详细信息

为保证eVTOL的安全性,需要对锂电池的热失控问题进行安全性分析。针对锂电池热失控失效数据不足这一问题,提出一种基于证据理论和区间分析的安全性评估方法:对系统进行故障树建模;针对故障树分析中存在的底事件失效率不精确的问题,使用证据理论计算底事件失效概率区间,并结合区间理论对故障树顶事件进行计算;通过重要度分析,找出对顶事件影响最大的底事件。利用所提方法,对eVTOL电池热失控进行安全性分析并计算各底事件的重要度,从而为降低系统失效概率、提升系统安全性水平提供依据。

关键词：安全性证据理论区间分析热失控

CFRP-Al混合立柱轴压吸能关键参数及影响规律

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复合材料学报 2024年

作者：牟浩蕾陈英实赵祎明解江冯振宇中国民航大学科技创新研究院中国民航大学安全科学与工程学院

为了研究碳纤维增强树脂（Carbon fiber reinforced polymer，CFRP）-铝合金（Aluminium alloy，Al）开剖面混合立柱结构在轴向载荷下的失效行为及能量吸收特性，通过准静态轴向压缩试验与有限元仿真相结合的方法，分析了不同关键参数对... 详细信息

为了研究碳纤维增强树脂（Carbon fiber reinforced polymer，CFRP）-铝合金（Aluminium alloy，Al）开剖面混合立柱结构在轴向载荷下的失效行为及能量吸收特性，通过准静态轴向压缩试验与有限元仿真相结合的方法，分析了不同关键参数对CFRP-Al混合立柱轴压失效行为和能量特性的影响规律。结果表明，铝合金单层壳模型采用基于弹塑性本构与GISSMO损伤模型，CFRP层合壳模型采用Chang-Chang层内失效准则与基于B-K层间损伤模型，能够精确模拟CFRP-Al混合立柱轴压失效行为及吸能特性。通过对相对厚度比例、圆角率、开合角度、梯度和诱导孔等关键参数分析，在相对厚度比例系数η=67%，圆角半径γ=50%，开合角度θ=120°，梯度T=8，诱导孔K=1时，CFRP-Al混合立柱比吸能达到较高水平。通过对关键参数最优值进行耦合，CFRP-Al混合立柱的轴压吸收能量提升了46.81%，比吸能提升了49.06%。

关键词： CFRP-Al混合立柱轴压试验数值模拟失效行为吸能特性

基于改进四叉树和比例边界有限元法的自适应设计域拓扑优化方法

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中国机械工程 2024年第5期35卷 904-915,927页

作者：王浩王江北罗浩东王立文中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学工程技术训练中心天津300300 中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航大学科技创新研究院天津300300

针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)在优化后结构边界处求解精度低的问题,提出了一种基于SIMP法的自适应设计域(ADD)拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中,通过自动划分不同等级的网格单... 详细信息

针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)在优化后结构边界处求解精度低的问题,提出了一种基于SIMP法的自适应设计域(ADD)拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中,通过自动划分不同等级的网格单元来减少网格数量、减轻计算负担并提高边界处求解精度;采用比例边界有限元法(SBFEM)实时计算划分后结构的有限元信息,解决了不同等级网格间悬挂节点的问题。所提方法可在初始网格相对较少的情况下得到更加精确的结果,大幅度地降低了计算成本。数值算例结果表明,所提方法在最终结构边界处精度相同的情况下,计算时间最快可缩短为原来的1/100,可以为后续降低大型结构拓扑优化的计算成本提供参考。

关键词：拓扑优化改进四叉树法比例边界有限元法网格自适应

飞机U型铆接构件不同加载角度下失效特性试验及数值模型研究

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工程科学与技术 2024年

作者：牟浩蕾张经纬赵一帆解江冯振宇中国民航大学科技创新研究院中国民航大学中欧航空工程师学院

运输飞类机在坠撞载荷作用下，机身连接构件失效是主要的失效形式之一。本文针对U型铆接构件，采用试验与仿真方法，研究了其在不同加载角度（0度纯拉脱、30度、45度、60度和90度纯剪切）下的失效特性，揭示了U型件厚度和加载角度对其... 详细信息

运输飞类机在坠撞载荷作用下，机身连接构件失效是主要的失效形式之一。本文针对U型铆接构件，采用试验与仿真方法，研究了其在不同加载角度（0度纯拉脱、30度、45度、60度和90度纯剪切）下的失效特性，揭示了U型件厚度和加载角度对其失效特性的影响规律；研究建立了基于峰值载荷失效的双线性单元模型（梁单元、六面体单元、4六面体簇单元和8六面体簇单元模型）和SPR2约束单元模型，得到了可应用于坠撞仿真分析的铆钉数值模型。研究结果表明：随着加载角度增加，铆钉承受载荷由拉脱载荷变为剪切载荷，铆钉失效由钉头拉脱变为钉杆剪断；U型件承受载荷由面外拉伸载荷变为面内挤压载荷，失效位移减小；随着U型件厚度增加，U型件不易发生变形，失效载荷增加，失效位移减少。基于峰值载荷失效的双线性单元模型中，8六面体簇单元模型获得的失效载荷与失效位移与试验结果吻合最好；8六面体簇单元模型与SPR2约束单元模型获得的失效载荷偏差均在10%以内，但8六面体簇单元模型的失效载荷偏差更小；两个模型获得的失效位移偏差稍大，但SPR2约束单元模型的失效位移偏差相对较小，在15%以内。8六面体簇单元和SPR2约束单元模型可应用于飞机坠撞仿真。

关键词： U型铆接构件失效特性双线性单元模型 SPR2约束单元模型

科技小微企业链条式孵化服务体系研究——以杨凌示范区创业服务中心为例

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科技成果管理与研究 2024年第8期19卷 22-27页

作者：查斯虎杨凌示范区创业服务中心/杨凌示范区创新创业园发展有限公司陕西杨凌712100

科技企业孵化器是以培育科技型企业和企业家为宗旨的创新创业服务机构.创业企业从创业个体到入区发展,经历5个不同阶段.孵化器根据孵化企业不同需求建立了一系列孵化载体,同时配套建设相关服务体系.以杨凌示范区创业服务中心为例,根据... 详细信息

科技企业孵化器是以培育科技型企业和企业家为宗旨的创新创业服务机构.创业企业从创业个体到入区发展,经历5个不同阶段.孵化器根据孵化企业不同需求建立了一系列孵化载体,同时配套建设相关服务体系.以杨凌示范区创业服务中心为例,根据创业企业成长各个阶段特点,构建企业孵化"创客-苗圃-孵化-加速-入区"发展路径,建立与之相适应的分级孵化服务体系,以期为创业企业提供精准孵化服务,培育科技小微企业、促进科技成果转化,并为区域科技企业高质量发展营造良好营商环境.

关键词：科技企业孵化器科技小微企业创业服务