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二维小波去噪对激光诱导击穿光谱检测稳定性的改善

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光学学报 2024年第11期44卷 297-304页

作者：赵梓屹郝中骐卢颖徐智帅许柏宁张能刘莉史久林何兴道南昌航空大学江西省光电信息科学与技术重点实验室江西南昌330063 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063

提出一种利用二维小波去噪改善激光诱导击穿光谱(LIBS)检测稳定性的方法,并基于合金钢样品中Cu、Ni、Mo、V 4种元素进行验证和分析。结果表明:一维小波去噪虽可提高LIBS的信噪比(SNR),但不能改善光谱稳定性;二维小波变换方法将多次检测... 详细信息

提出一种利用二维小波去噪改善激光诱导击穿光谱(LIBS)检测稳定性的方法,并基于合金钢样品中Cu、Ni、Mo、V 4种元素进行验证和分析。结果表明:一维小波去噪虽可提高LIBS的信噪比(SNR),但不能改善光谱稳定性;二维小波变换方法将多次检测光谱数据组合为二维数据,运用二维小波变换对光谱数据进行降噪处理,经二维小波去噪后,Cu、Ni、Mo、V元素的SNR由处理前的15.49 dB、16.09 dB、16.10 dB、15.11 dB分别提高至16.93 dB、17.41 dB、17.53 dB、16.59 dB,相对标准偏差(RSD)由处理前的3.41%、2.51%、2.72%、3.03%降低至2.19%、1.55%、1.70%和2.05%。可见,二维小波去噪不仅对LIBS数据的SNR有提高,还对重复测量光谱的RSD有改善作用。

关键词：光谱学激光诱导击穿光谱二维小波变换光谱稳定性定量分析

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射流预冷对航空发动机进气温度的特征性分析

航空动力学报 2024年第7期39卷 177-188页

作者：冯爽李宝宽杨晓晰谢业平张海洋东北大学热能工程系沈阳110819 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015 中国航发沈阳发动机研究所辽宁省航空发动机冲击动力学重点实验室沈阳110015

为了研究射流预冷技术对预压段温度场的影响,采用欧拉-拉格朗日方法建立了液滴雾化蒸发过程的三维数学模型.气液两相之间的传质和动量交换是通过双向耦合的方法实现的.通过与已有试验结果的比较,验证了该数学模型的准确性.采用响应面法... 详细信息

为了研究射流预冷技术对预压段温度场的影响,采用欧拉-拉格朗日方法建立了液滴雾化蒸发过程的三维数学模型.气液两相之间的传质和动量交换是通过双向耦合的方法实现的.通过与已有试验结果的比较,验证了该数学模型的准确性.采用响应面法分析了水气比、喷射速度、液滴尺寸和喷嘴锥角对航空发动机进气温度的影响,建立了四因素三水平响应面法.结果表明:发动机进气空气温度的降温比为3.67%~26.02%.建立了基于多元回归方法的可视化非线性多变量设计优化方程,得到了水气比、喷射速度、液滴尺寸和喷嘴锥角对进气冷却效果的影响.当水气比为0.08、液滴尺寸为10.47 µm、喷射速度为39.52m/s、喷嘴锥角为24.79°时,发动机最低预压缩冷却段温度为449.60 K.

关键词：射流预冷响应面分析进气温度雾化蒸发

基于信号响应分析模型的金属结构损伤导波检出概率

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振动与冲击 2024年第2期43卷 32-41,186页

作者：王莉杨宇刘国强王霞光李嘉欣任一鹏南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室西安710065

飞机结构损伤导波在线监测技术作为一种新颖的无损检测手段,为了真正实现该技术在结构运营维护过程中的视情维护,必须明确其结构损伤检出概率(probability of detection,POD),以指导结构检查维修方案的制定。提出了一种基于信号响应分... 详细信息

飞机结构损伤导波在线监测技术作为一种新颖的无损检测手段,为了真正实现该技术在结构运营维护过程中的视情维护,必须明确其结构损伤检出概率(probability of detection,POD),以指导结构检查维修方案的制定。提出了一种基于信号响应分析模型的结构损伤导波POD计算方法,该方法通过构建在线导波监测信号的损伤指数与裂纹长度间的对应关系,得到结构损伤POD的统计计算模型,并分析了拟合参数的不确定性对计算模型的影响,构建了不同置信度下的导波POD计算模型。通过开展金属开孔和搭接结构疲劳裂纹导波监测试验,验证了该方法的有效性。试验结果表明,损伤指数类型、对应关系拟合函数和传感器监测方案均对结构损伤导波POD具有影响,且在95%置信度90%POD下金属开孔和搭接结构的可检裂纹长度分别约为2.6 mm和9.5 mm。

关键词：结构健康监测导波检出概率(POD) 金属疲劳裂纹

基于声学信息的航空发动机压气机旋转失速空间特征实验研究

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推进技术 2024年

作者：李行健乔百杰文璧李镇东刘元是陈雪峰西安交通大学航空动力系统与等离子体技术全国重点实验室中国航发四川燃气涡轮研究院太行实验室

航空发动机压气机旋转失速是一种严重的气动失稳现象，目前的研究以采用侵入式压力传感器测得信号进行时频分析为主，而对其空间特征的研究不足。本文开展某型发动机3.5级压气机逼喘试验，在进气口机匣周向均匀布置32个声阵列传感器，在... 详细信息

航空发动机压气机旋转失速是一种严重的气动失稳现象，目前的研究以采用侵入式压力传感器测得信号进行时频分析为主，而对其空间特征的研究不足。本文开展某型发动机3.5级压气机逼喘试验，在进气口机匣周向均匀布置32个声阵列传感器，在9800 r/min的转速下匀速关闭节流阀，对逼喘过程中的声信号进行测量。采用频谱分析、互功率谱和短时傅里叶变换方法，对旋转失速及其先兆特征进行辨识。结果表明：压气机在进入旋转失速前存在7.73EO和8.48EO（EO为转频）的非同步压力脉动，其周向传播速度大于转速；在旋转失速发生前65转时出现了模态波先兆，其空间特征表现为一个低压区域以0.67倍转速沿着周向稳定传播；旋转失速发生后，失速气团以0.45倍转速沿着周向传播，模态波的空间特征与失速气团的空间特征相同，均占据了一半的叶片通道。通过对旋转失速先兆的监测可以实现失速气团特征的预测。

关键词：压气机旋转失速非同步压力脉动模态波先兆声阵列相位分析

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先进材料及工艺的结构完整性研究进展

航空学报 2024年

作者：於之杰郭玉佩孙汉斌张京楠孙侠生中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室中国航空研究院

结构完整性是决定航空结构安全与寿命的主要因素，也是制约新材料、新结构、新工艺等有望提升航空结构效率的新技术在航空领域应用的重要问题。明确并提升先进材料及工艺的结构完整性性能有助于航空结构进一步利用新材料、新结构、新工... 详细信息

结构完整性是决定航空结构安全与寿命的主要因素，也是制约新材料、新结构、新工艺等有望提升航空结构效率的新技术在航空领域应用的重要问题。明确并提升先进材料及工艺的结构完整性性能有助于航空结构进一步利用新材料、新结构、新工艺的优异特点，实现航空结构更可靠、更高效、更经济的目标。本文主要梳理了航空疲劳与结构完整性国际委员会（ICAF）成员国近年在这一领域中的主要工作和所取得的成果，重点介绍了近年来在新材料、新结构、新工艺的疲劳寿命方面国内外各领域学者所取得的新进展，以促进国内航空材料与结构工作者持续关注航空疲劳与结构完整性方面的问题与进展。在此基础上，结合近年来材料结构和工艺领域取得的突破和航空结构性能的新需求，对新材料、新结构、新工艺的结构完整性研究和未来航空结构的设计工作提出了建议和展望，以促进航空结构完整性的研究和性能的进一步提升。

关键词：航空结构先进材料先进工艺结构完整性疲劳寿命

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多组分多层级3D打印材料研究进展

Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2024年第1期41卷 1-34页

作者：张强师岩高存法南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京210016

多组分多层级3D打印材料(McMl3DPMs)是一种新兴的先进材料,源于多孔材料、复合材料和增材制造的融合。由于增材制造赋予了Mc Ml3DPMs三维架构跨越广泛组分构成和结构类型的能力,Mc Ml3DPMs拥有杰出的机械性能,甚至是通常被认为相互排斥... 详细信息

多组分多层级3D打印材料(McMl3DPMs)是一种新兴的先进材料,源于多孔材料、复合材料和增材制造的融合。由于增材制造赋予了Mc Ml3DPMs三维架构跨越广泛组分构成和结构类型的能力,Mc Ml3DPMs拥有杰出的机械性能,甚至是通常被认为相互排斥的性能(例如高强度和高韧性)。本文重点介绍为了实现高性能结构用Mc Ml3DPMs所必须解决的科学挑战以及最近研究工作对此做出的努力,将从结构设计、制造过程建模、缺陷表征和性能评价3个方面对相关案例进行回顾。最后,本文指出了当前研究的不足之处,并展望了Mc Ml3DPMs的未来发展,包括讨论了进一步推进这一新兴领域发展的几个可能的研究方向。

关键词：多组分多层级3D打印材料结构设计制造过程建模缺陷表征和性能评价

低冗余高可靠模块化输入并联输出串联电源系统及其控制方法

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1898-1906页

作者：宋猛吴红飞吴嘉昊贾益行徐鑫雨南京航空航天大学多电飞机电气系统工信部重点实验室南京211106

为了使输入并联输出串联电源系统同时具备模块级和系统级冗余能力,提出低冗余高可靠超宽电压范围电路结构及其控制方法。基于两级式电路和多模块串并联实现电源系统超宽电压输出,通过模块级部分子电路冗余设计,实现模块级和系统级N+X双... 详细信息

为了使输入并联输出串联电源系统同时具备模块级和系统级冗余能力,提出低冗余高可靠超宽电压范围电路结构及其控制方法。基于两级式电路和多模块串并联实现电源系统超宽电压输出,通过模块级部分子电路冗余设计,实现模块级和系统级N+X双重冗余,使得功率模块部分失效或多个模块全部失效时系统仍具有全电压、全功率输出能力。进一步提出模块化电源系统的分布-集中混合式控制策略,分布式自主控制保证了模块间应力均衡、并使得输出电压在目标值范围内,集中控制确保总输出电压精度。该文详细分析所提电路结构及其控制策略的原理、特性和实现方案,并通过0~1000 V/50 kW输出电源系统实验,验证了所提方案的有效性。

关键词：低冗余高可靠输入并联输出串联下垂控制

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电磁散射测试的可重构绳系并联支撑机构

航空学报 2024年第2期45卷 208-222页

作者：柳汀林麒刘震王晓光吴惠松许勇刚厦门大学航空航天学院厦门361102 电磁散射国家重点实验室上海200438

根据电磁散射测试时被测目标物姿态滚转变化的需求,提出一种能同时满足全滚转扫描和其他多种姿态测试要求的可重构绳系并联支撑机构设计方案,并进行了理论分析和试验验证。用双回转机构构建可重构绳系并联支撑机构,建立了该机构的运动... 详细信息

根据电磁散射测试时被测目标物姿态滚转变化的需求,提出一种能同时满足全滚转扫描和其他多种姿态测试要求的可重构绳系并联支撑机构设计方案,并进行了理论分析和试验验证。用双回转机构构建可重构绳系并联支撑机构,建立了该机构的运动学模型和静力学模型。根据该机构的结构矩阵,采用蒙特卡罗法求解其力闭合工作空间,计算得到设计参数下的姿态工作空间,分析了目标物全滚转、俯仰,全滚转、俯仰和偏航2种组合姿态运动状态下,绳长的变化规律和绳拉力的分布情况。进一步地,分别对泡沫转台支架和绳系结构支撑的电磁散射特性进行了测试和分析。最后,分析了某飞机目标物在泡沫转台支架和绳系支撑下的雷达散射截面。结果表明:在8~12 GHz频段内,可重构绳系并联支撑机构表现出很好的低散射特性。2种支撑方式下飞机目标雷达散射截面测试误差的绝对值小于1 dBsm,相对误差为±10%。可重构绳系并联支撑机构支撑可拓展电磁散射测试能力,具有良好的工程实际应用前景。

关键词：可重构绳系并联支撑机构目标测试支撑机构工作空间电磁散射测试目标电磁散射特性

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开源软件缺陷的跨项目相关问题推荐方法

软件学报 2024年第5期35卷 2340-2358页

作者：刘宝川张莉刘桢炜蒋竞软件开发环境国家重点实验室(北京航空航天大学) 北京100191

GitHub是著名的开源软件开发社区,支持开发人员在开源项目中使用问题追踪系统来处理问题.在软件缺陷问题的讨论过程中,开发人员可能指出与该缺陷问题相关的其他项目问题(称为跨项目相关问题),为缺陷问题的修复提供参考信息.然而,GitHub... 详细信息

GitHub是著名的开源软件开发社区,支持开发人员在开源项目中使用问题追踪系统来处理问题.在软件缺陷问题的讨论过程中,开发人员可能指出与该缺陷问题相关的其他项目问题(称为跨项目相关问题),为缺陷问题的修复提供参考信息.然而,GitHub平台中托管了超过2亿的开源项目和12亿个问题,导致人工识别和获取跨项目相关问题的工作极其耗时.提出为缺陷问题自动化推荐跨项目相关问题的方法CPIRecom.为了构建预选集,采用项目之间历史相关问题对的数量和问题发布时间间隔筛选问题.其次,为了精准推荐,采用BERT预训练模型提取文本特征,分析项目特征.然后使用随机森林算法计算预选问题与缺陷问题的相关概率,最终根据相关概率排名得到推荐列表.模拟CPIRecom方法在GitHub平台的使用情况.CPIRecom方法的平均倒数排名达到0.603,前5项查全率达到0.715.

关键词：开源项目缺陷修复跨项目相关问题问题推荐