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展向流动分量对地面效应条件下组合翼气动特性的影响初探

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工程力学 2024年

作者：张思博陈红勋代钦上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所

以地面效应条件下组合翼（compound wing）气动特性的风洞实验和翼尖涡PIV速度场的拖曳水槽实验结果为依据，总结了组合翼与平直翼升力和阻力差异的基本规律，并在分析翼尖涡流场演化特征的基础上，着重从展向机翼流动的观点初步探讨了... 详细信息

以地面效应条件下组合翼（compound wing）气动特性的风洞实验和翼尖涡PIV速度场的拖曳水槽实验结果为依据，总结了组合翼与平直翼升力和阻力差异的基本规律，并在分析翼尖涡流场演化特征的基础上，着重从展向机翼流动的观点初步探讨了气动力变化的机理。实验所采用的组合翼由中段平直翼和两侧外段带下反角的矩形翼组成。通常在自由空间中飞行时，下反角使机翼的横侧稳定性降低，滚转敏捷性提高，对机翼的气动性能影响并不大，但本实验结果表明，在地面效应条件下，下反角使机翼的升力和阻力均发生改变。越靠近地面，下反角大的组合翼升力增加的效果越明显，而PIV速度场测量的结果显示，组合翼的下反角结构能够抑制翼尖涡的生成和发展，有利于减小机翼的诱导阻力。此外，在特定工况下还发现翼尖涡流场中伴随有二次涡生成，诱导并耗散翼尖涡强度，从而削弱下洗运动，可进一步降低机翼的诱导阻力。

关键词：机翼地面效应组合翼下反角气动力翼尖涡

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青藏高原东南缘上地壳晚新生代构造变形综述

地球科学 2024年第2期49卷 480-499页

作者：计昊旻任治坤刘金瑞中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国地震局地质研究所活动构造与火山实验室北京100029

青藏高原东南缘是检验青藏高原演化模型的理想实验场,也是全球地震活动最为频繁的地区之一.综述了青藏高原东南缘主要活动断裂十年和万年尺度的滑动习性研究和百年时间尺度区域地震活动分布,结合前人总结的百万年时间尺度的年代学研究,... 详细信息

青藏高原东南缘是检验青藏高原演化模型的理想实验场,也是全球地震活动最为频繁的地区之一.综述了青藏高原东南缘主要活动断裂十年和万年尺度的滑动习性研究和百年时间尺度区域地震活动分布,结合前人总结的百万年时间尺度的年代学研究,认为自中新世中晚期以来,青藏高原内部物质逐渐向东流出,受四川盆地阻挡,转而向东南缘地区作顺时针旋转运动,至晚第四纪时期,东南缘地区上地壳变形已由原本集中分布在大型走滑边界断裂和逆冲褶皱带转变为弥散式分布至区内次级断裂,形成了以鲜水河-小江断裂带和实皆断裂带为边界,围绕喜马拉雅东构造结作顺时针旋转的运动学特征.据此青藏高原东南缘变形可划分为两阶段,中新世早期及以前变形集中在大型边界断裂,符合刚性块体变形,至晚第四纪时期转为弥散式连续变形.基于水平滑动速率和地震活动性对比,青藏高原东南缘活动断裂可大致分为三级.一级断裂为边界断裂鲜水河-小江断裂带和实皆断裂带,水平滑动速率均≥10 mm/a,曾发生8级及以上地震和连续的7~7.9级强震,是东南缘地区晚第四纪以来一级构造格架;二级断裂往往控制东南缘地区强活动构造单元,水平滑动速率为~3~6 mm/a,通常发生过7~7.9级地震;三级断裂水平滑动速率一般≤2 mm/a,通常发生过7级以下地震,一般规模较小,但数量较多.此外,川滇地块晚第四纪变形特征发生转变,构造运动由原本的沿大型边界走滑断裂运动转变为鲜水河-小江断裂带周缘次级活动地块的旋转、平移和差异隆升.

关键词：青藏高原东南缘上地壳变形特征弥散变形断裂分级天然地震

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不同前倾角度倾转旋翼噪声数值计算分析

西北工业大学学报 2024年第2期42卷 205-213页

作者：袁明川孙会迅李志彬牛青峰樊枫中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室江西景德镇333000

基于自由尾迹结合FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的方法建立了倾转旋翼气动噪声计算模型,并采用倾转旋翼模型噪声试验数据验证了计算分析方法的有效性。选取典型过渡路径,进行考虑配平的倾转双旋翼气动噪声特性计算,获得了旋翼桨... 详细信息

基于自由尾迹结合FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的方法建立了倾转旋翼气动噪声计算模型,并采用倾转旋翼模型噪声试验数据验证了计算分析方法的有效性。选取典型过渡路径,进行考虑配平的倾转双旋翼气动噪声特性计算,获得了旋翼桨叶剖面非定常气动载荷以及不同测点气动噪声等计算结果,分析了倾转旋翼在不同前倾角下噪声指向性和噪声声压级的变化。结果表明:由于双旋翼噪声在传播中的叠加和抵消,倾转双旋翼和孤立单旋翼的噪声指向特性存在较大的不同;倾转旋翼噪声随前倾角增加总体上呈现先增加后减小的变化趋势,在前倾角30°附近噪声最强;不同前倾角下噪声声压级和指向性的变化与旋翼桨尖马赫数、气动载荷和桨盘角度等多种因素相关。

关键词：倾转旋翼气动噪声倾转角度自由尾迹 FW-H方程

一种组合动力飞行器模态转换过程轨迹优化与控制方案

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宇航学报 2024年第3期45卷 443-451页

作者：刘凯张永亮聂聆聪大连理工大学力学与航空航天学院大连116024 北京动力机械研究所北京100074

为应对组合动力飞行器涡轮/冲压发动机模态转换过程中容易出现的推力陷阱问题,开展了组合动力飞行器模态转换阶段飞行/推进一体化保护控制研究。该研究利用组合动力爬升段飞行轨迹优化方法,解决模态转换过程中组合发动机总推力无法满足... 详细信息

为应对组合动力飞行器涡轮/冲压发动机模态转换过程中容易出现的推力陷阱问题,开展了组合动力飞行器模态转换阶段飞行/推进一体化保护控制研究。该研究利用组合动力爬升段飞行轨迹优化方法,解决模态转换过程中组合发动机总推力无法满足平飞加速需求的推力陷阱问题。结合轨迹线性化控制方法,完成了宽速域飞行器/发动机一体化轨迹跟踪控制设计,利用迎角、油门等变量的协同调节实现轨迹跟踪控制。仿真结果表明,轨迹优化策略能够在一定程度上克服模态转换过程中的推力不足问题,一体化轨迹线性化控制方法可以有效实现爬升轨迹跟踪,避免模态转换过程对组合动力飞行器飞行任务造成的不利影响。

关键词：宽速域飞行器涡轮/冲压发动机飞行/推进一体化控制轨迹优化轨迹跟踪控制

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直升机双层平尾构型气动特性分析

西北工业大学学报 2024年第2期42卷 232-240页

作者：孙会迅孙朋朋杨永飞袁明川樊枫林永峰中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室江西景德镇333000

为分析双层平尾气动特性,采用CFD方法建立了直升机平尾计算模型,获得了低速前飞和机身大迎角状态不同构型平尾的气动特性,分析了单层和双层平尾构型的气动特性和流场特点,研究了双层平尾对低速前飞状态和大迎角状态的纵向静稳定性改善... 详细信息

为分析双层平尾气动特性,采用CFD方法建立了直升机平尾计算模型,获得了低速前飞和机身大迎角状态不同构型平尾的气动特性,分析了单层和双层平尾构型的气动特性和流场特点,研究了双层平尾对低速前飞状态和大迎角状态的纵向静稳定性改善作用机理。结果表明:双层平尾构型通过抑制旋翼/平尾干扰改善低速前飞状态下的直升机俯仰力矩突增问题,前进比为0.05时,双层平尾俯仰力矩比单层平尾减小56.8%;双层平尾的失速迎角和最大俯仰力矩增大,从而增强直升机大迎角状态的纵向静稳定性,迎角20°时,双层平尾俯仰力矩比单层平尾增大60.1%。

关键词：双层平尾气动特性气动干扰纵向静稳定性 CFD

考虑温度变化下三层复合衬垫中重金属污染物一维运移理论模型

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岩土力学 2024年第2期45卷 417-432页

作者：江文豪冯晨李江山中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 中国科学院武汉岩土力学研究所污染泥土科学与工程湖北省重点实验室湖北武汉430071

针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与... 详细信息

针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与重金属污染物运移的控制方程,并建立了相应理论模型。通过有限差分,对所建理论模型进行了数值求解。随后,开展了与试验结果、解析解计算结果以及其他数值解计算结果的对比分析,验证了该模型的合理性。最后,以Cd^(2+)为例,分析和讨论了不同因素对运移规律的影响。结果表明,上部温度升高会使复合衬垫中Cd^(2+)的运移通量和底部浓度增大,但会使其上部浓度降低。热扩散效应对运移行为的影响会随Soret系数ST的增大而变显著,当ST为0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 K^(-1)时,所定义的击穿时间tb依次为37.9、37.2、36.4、31.2、26.5 a。GCL和CCL最大吸附量的增大均会使t_(b)近似线性增加,且在一定渗沥液水头h_(b)下,t_(b)随GCL和CCL厚度的增大呈线性增大趋势。此外,当h_(b)从0.5m增大到1.0m时,t_(b)平均降低了8.33 a。在工程实践中,可结合GCL和CCL的吸附性能和厚度来设计复合衬垫,同时应考虑温度变化对阻隔效果的影响。

关键词：温度变化热传导重金属污染物运移 3层复合衬垫理论模型击穿时间

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海南岛东部黄竹岭地区发现榴辉岩

地质力学学报 2024年第4期30卷 703-704页

作者：刘晓春胡娟郑光高田园陈龙耀中国地质科学院地质力学研究所北京100081

海南岛位于华南和印支陆块之间,东邻菲律宾板块,其形成和演化受特提斯和太平洋两大动力学系统的控制。因此,有关海南岛的构造单元划分、各单元的构造属性以及构造演化过程长期存在争议。海南岛东北部潮滩鼻榴辉岩的发现为岛屿晚古生代... 详细信息

海南岛位于华南和印支陆块之间,东邻菲律宾板块,其形成和演化受特提斯和太平洋两大动力学系统的控制。因此,有关海南岛的构造单元划分、各单元的构造属性以及构造演化过程长期存在争议。海南岛东北部潮滩鼻榴辉岩的发现为岛屿晚古生代以来大地构造演化的研究打开了一个新的窗口。然而,潮滩鼻榴辉岩孤立的露头、不寻常的洋壳型高温变质类型以及特殊的石炭纪变质时代(Liu et al.,2021;刘晓春等,2021)使研究者难以探究其真实的构造含义。所以,在海南岛和邻近区域寻找与榴辉岩有关的高压变质岩石是一项非常迫切的任务。

关键词：菲律宾板块榴辉岩构造演化过程形成和演化变质类型大地构造演化高压变质岩变质时代

近/超临界RP-3航空煤油的喷射特性试验研究

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航空动力学报 2024年第8期39卷 127-136页

作者：葛浩范育新王伟利岳晨曹程皓刘易安南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 北京动力机械研究所北京100074

针对未来先进航空发动机的超临界燃油喷射混合需求,采用纹影系统对近临界和超临界RP-3航空煤油喷射进入静止大气中进行了试验研究,并结合RP-3航空煤油10组分替代物对近/超临界燃油喷射过程进行解析。研究表明:近/超临界燃油喷射会产生... 详细信息

针对未来先进航空发动机的超临界燃油喷射混合需求,采用纹影系统对近临界和超临界RP-3航空煤油喷射进入静止大气中进行了试验研究,并结合RP-3航空煤油10组分替代物对近/超临界燃油喷射过程进行解析。研究表明:近/超临界燃油喷射会产生激波结构,并且在喷口附近有相变过程,但是近临界和超临界喷射无论是在整体射流结构抑或是近喷嘴处射流结构上都有着不同,与近临界喷射相比,超临界喷射在马赫盘内气相区/液相区更大,再液化距离更长;同时随着喷射温度的增加,马赫盘直径和纵向距离以及射流扩张角均会减小,而随着喷射压力的增加,马赫盘直径和纵向距离以及射流扩张角均会增加。

关键词：近/超临界喷射 RP-3航空煤油 10组分替代物射流结构相变

Si元素对800 MPa级HSLA钢焊材熔敷金属组织及韧性的影响

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焊接学报 2024年第4期45卷 93-100,I0008,I0009页

作者：孟满丁魏金山安同邦马成勇彭云钢铁研究总院有限公司焊接研究所北京100081

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等试验,分析了不同Si元素含量(质量分数,%)对800 MPa级低合金高强(HSLA)钢焊材熔敷金属组织特征及韧性的影响.结果表明,当Si元素含量从0.45%增加到... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等试验,分析了不同Si元素含量(质量分数,%)对800 MPa级低合金高强(HSLA)钢焊材熔敷金属组织特征及韧性的影响.结果表明,当Si元素含量从0.45%增加到0.66%时,熔敷金属(0.035C-0.45Si-1.47Mn-2.56Ni-0.68Cr-0.62Mo)的屈服强度从850 MPa增大到895 MPa,抗拉强度从917 MPa增大到954 MPa,−50℃冲击吸收能量从115 J降低到73 J;当Si元素含量为0.45%时,熔敷金属显微组织主要由板条贝氏体及部分粒状贝氏体和板条马氏体组成,各组织间呈相互交织状分布;而当Si元素含量增大到0.66%时,组织主要由细长条状的板条马氏体及部分板条贝氏体组成;随着Si元素含量增大,组织长宽比明显增大,且组织之间趋于平行分布.熔敷金属由γ(奥氏体)→贝氏体/马氏体混合组织转变时的相变温度随着Si元素含量增加而降低,随着Si含量增大,熔敷金属板条和板条块亚结构由交织的短条状向平行的细长条状转变,板条束亚结构尺寸明显变大,板条束亚结构尺寸增加使熔敷金属的大角度晶界占比降低,熔敷金属的冲击韧性降低.

关键词：熔敷金属 HSLA钢韧化规律微观组织力学性能