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民机结构坠撞性能缩比实验方法研究

爆炸与冲击 2025年

作者：李肖成惠旭龙白春玉刘小川张欣玥韩鹤朝徐绯冯威杨先锋中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室结构冲击动力学航空科技重点实验室西北工业大学航空学院北京航空航天大学航空科学与工程学院

缩比实验具有成本低，风险小，周期短等优势，在航空航天等领域得到了广泛应用。以典型民机机身下部结构为对象，开展了民机结构坠撞缩比理论分析和实验方法研究。推导了民机坠撞缩放比例因子，设计并加工了1/4缩比实验件，开展了6m/s... 详细信息

缩比实验具有成本低，风险小，周期短等优势，在航空航天等领域得到了广泛应用。以典型民机机身下部结构为对象，开展了民机结构坠撞缩比理论分析和实验方法研究。推导了民机坠撞缩放比例因子，设计并加工了1/4缩比实验件，开展了6m/s工况下坠撞实验，获得了全尺寸坠撞实验与缩比实验中机身结构关键位置处速度和加速度响应、地面撞击载荷响应以及局部关键部位的变形和破坏模式，并对其进行了对比分析。结果表明：缩比实验件与全尺寸实验件在框和立柱处的变形和破坏模式具有较好一致性。缩比结构对全尺寸原型结构的坠撞载荷峰值预测误差为14.4%，座椅加速度峰值预测误差为14.8%，横梁处加速度峰值预测误差为13.1%。缩比实验可以有效预测全尺寸原型结构的变形、破坏过程和关键部位动态响应，缩比实验可用于民机结构坠撞性能验证和评估。

关键词：冲击动力学民用飞机缩比理论坠撞性能实验方法

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3.1 Ga左右全球岩浆事件和地壳演化

地质论评 2025年

作者：边天一孟凡超杨飞深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东) 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室崂山国家实验室

全球克拉通90%的陆壳可能是在太古宙形成,集中在3.5～3.1 Ga、2.8～2.7 Ga、2.6～2.5 Ga 3个阶段,2.8～2.7 Ga和晚期2.6～2.5 Ga时期的岩石保留较多,地壳增生与改造机制研究较多,受样品稀少限制,3.0 Ga之前的岩浆事件与陆壳形成演化研... 详细信息

全球克拉通90%的陆壳可能是在太古宙形成,集中在3.5～3.1 Ga、2.8～2.7 Ga、2.6～2.5 Ga 3个阶段,2.8～2.7 Ga和晚期2.6～2.5 Ga时期的岩石保留较多,地壳增生与改造机制研究较多,受样品稀少限制,3.0 Ga之前的岩浆事件与陆壳形成演化研究相对薄弱,早前寒武纪岩浆事件与地壳增生方式仍存在争议。本文系统总结了全球中太古代（主要为3.2～3.0 Ga期间）岩石的锆石年龄、岩石类型、全岩地球化学和锆石Lu—Hf—O同位素特征。主要认识包括:（1）3.2～3.0 Ga时期岩石在全球各大洲均有分布,现今主要集中在北半球,而南半球的数量相对较少;（2）岩石的锆石年龄峰值集中在约3.05Ga和约3.15 Ga两个时期;（3）岩石的主要岩性为英云闪长岩和奥长花岗岩,具有过铝质的特征,不同地区呈现出不同的岩石组合,展现出一定的地区独特性;（4）不同地区岩石锆石的εHf（t）值表现出明显差异,反映了岩石起源和演化历史的差异性。大部分锆石的δ18O值与地幔熔体处于平衡状态,也有部分锆石的δ18O值较高,可达+8.93‰,暗示岩石源区经历了一定的低温蚀变或地壳物质的混染;（5）岩石呈现轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾模式,铕元素异常明显。整体上Th、U、K、Pb等元素相对富集,而Nb、Ta、P、Sm、Ti等元素相对亏损。综合研究表明:（1）3.1 Ga左右TTG岩石可能由经历低温蚀变的玄武质岩石部分熔融形成。Hf同位素特征显示,该时期玄武质岩石多数为3.3 Ga左右时期由轻度亏损的地幔部分熔融形成。（2）中太古代早期（主要为3.2～3.0 Ga期间）发生了一次全球性质的岩浆活动和地壳增长事件,峰值期在约3.05 Ga和约3.15 Ga。（3）类似于现代板块运动的构造体制在中太古代已经启动。

关键词：中太古代地壳增生岩浆事件 TTG岩石

航空推进系统典型薄壁结构热声激振响应分析与实验研究

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推进技术 2025年

作者：杨延泽沙云东赵文强周晓天沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室

针对高速飞行器推进系统结构完整性设计与验证需求，研究典型薄壁结构在热声载荷作用下动力学响应特性。本文基于导出式噪声测量试验系统对行波管高温、高速内流道完成了噪声载荷的采集与测量。将实测噪声信号作为声载荷谱，基于四边固... 详细信息

针对高速飞行器推进系统结构完整性设计与验证需求，研究典型薄壁结构在热声载荷作用下动力学响应特性。本文基于导出式噪声测量试验系统对行波管高温、高速内流道完成了噪声载荷的采集与测量。将实测噪声信号作为声载荷谱，基于四边固支矩形薄壁结构的振动控制方程与耦合的有限元/边界元法开展了四边固支高温合金GH188材料的矩形薄壁结构在不同热声载荷下的动力学响应仿真计算，讨论了热、声载荷与结构振动特性的影响关系，并给出了危险频段阻尼损耗系数的取值。计算结果表明，声压级的改变可显著影响结构振动响应峰值，两者呈正相关趋势，160 dB工况Von Mises应力最大，为13.319MPa。由于热屈曲现象的存在，温度载荷不仅对结构动响应峰值产生影响，同时还会改变结构局部刚度导致危险点位置的变化，在一定温度范围内结构在临界屈曲状态下应变响应峰值最大，为68.454×10-6。基于行波管试验器开展四边固支矩形薄壁结构在临界屈曲状态下的动力学响应试验，轴向应变最大误差不超过13%，峰值响应频率误差最大不超过10%。试验结果验证了本文噪声测量及仿真计算分析方法的准确性，为高速飞行器推进系统结构完整性设计及典型薄壁结构件在热声载荷下的振动特性研究提供了一种合理的方法。

关键词：薄壁结构热声载荷热屈曲振动响应试验验证

基于折叠PMF-FFT的高动态B1C信号无模糊度快速捕获算法

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系统工程与电子技术 2025年

作者：金志威李路遥樊易升马振洋中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室中国民航大学安全科学与工程学院

北斗三号系统新增的B1C导航信号在捕获过程中存在码相位搜索时间长、匹配滤波器系数计算复杂度高及自相关函数具有多峰性等难点。本文针对高动态场景，使用短时相关匹配滤波器和快速傅里叶变换的结合信号捕获算法，同时对B1C信号进行了... 详细信息

北斗三号系统新增的B1C导航信号在捕获过程中存在码相位搜索时间长、匹配滤波器系数计算复杂度高及自相关函数具有多峰性等难点。本文针对高动态场景，使用短时相关匹配滤波器和快速傅里叶变换的结合信号捕获算法，同时对B1C信号进行了数据折叠和自相关函数重构，简化了匹配滤波器系数生成的复杂度，实现了B1C信号的无模糊度快速捕获。实验结果表明，在满足高动态捕获需求的前提下，运算复杂度和捕获时间显著减少，检测概率最大提升32.4%，最大副峰值降低了约125倍。此外，该算法捕获的最小信号功率比天线最低接收功率小1.5dB，具备一定抗热噪声能力。

关键词：高动态北斗三号 B1C信号快速捕获无模糊捕获

欠驱动无人船路径跟踪:一种有限时间正切漂角视线制导方法

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控制与决策 2025年第1期40卷 187-195页

作者：王宁贾薇吴浩峻大连海事大学轮机工程学院大连市智能船舶绿色动力控制与测试重点实验室水路交通控制全国重点实验室

海洋环境复杂多变,为提升欠驱动无人船(underactuated marine vehicle, UMV)的自主航行与故障应对能力,提出基于有限时间正切漂角视线制导的指令滤波路径跟踪控制策略.在包括内部动力学未知、时变大漂角和执行器故障的复杂情况下,该策... 详细信息

海洋环境复杂多变,为提升欠驱动无人船(underactuated marine vehicle, UMV)的自主航行与故障应对能力,提出基于有限时间正切漂角视线制导的指令滤波路径跟踪控制策略.在包括内部动力学未知、时变大漂角和执行器故障的复杂情况下,该策略可使UMV在有限时间内遵循所需的路径.首先,构建有限时间漂角观测器,用于快速精准地估计时变大漂角;随后,引入有限时间正切漂角视线制导律,不仅能提升制导性能,还能有效避免因非光滑制导指令产生高频震荡导致UMV失稳;此外,通过采用有限时间指令滤波控制技术降低计算负担,并提出滤波补偿方案减少滤波误差;最后,基于径向基函数神经网络和有限时间理论,设计自适应有限时间容错路径跟踪控制器,使得UMV的纵向速度和艏向角跟踪误差在有限时间内能够收敛到原点附近的小邻域.仿真实验验证了所提出方案的有效性和优越性.

关键词：欠驱动无人船有限时间正切漂角视线制导指令滤波路径跟踪控制神经网络

基于行波频带瞬时能量比值的新能源场站220kV 输电线路单端暂态量全线速动保护方案

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中国电机工程学报 2025年

作者：吴宇奇王楷杰黄梓欣李正天林湘宁强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)

工频量保护方案在新型电力系统蓬勃发展的当下正面临着无法正确动作的难题，这使得不受新能源电源本身特性影响的暂态量保护重获大众视野。在此方面，鉴于单端暂态量边界保护具备全线速动的优势与潜力，能否依靠高压系统现有边界元件设... 详细信息

工频量保护方案在新型电力系统蓬勃发展的当下正面临着无法正确动作的难题，这使得不受新能源电源本身特性影响的暂态量保护重获大众视野。在此方面，鉴于单端暂态量边界保护具备全线速动的优势与潜力，能否依靠高压系统现有边界元件设计全新的暂态量边界保护方案暂欠缺足够的研究认知。为此，本文研究发现，220kV高压系统母线边界处的电容式电压互感器、金属氧化物避雷器与母线杂散电容共同组成的线路边界具备强健的高频滤波特性，其为保护方案的设计奠定了基础；而后，基于Teager能量算子，利用区内外故障时电流行波高低频带瞬时能量比值构造了暂态量边界保护新判据；继而，提出了不同通信条件下的重合闸配套补救策略，以弥补上述方案在对端母线故障时误动的弊端；最后，通过PSCAD仿真平台检验了所提方案的优异性能，该方案能够可靠承担起220kV高压系统的保护职能。

关键词： 220kV高压系统暂态边界保护线路边界瞬时能量重合闸策略

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涡扇发动机及其执行机构性能衰退影响分析

推进技术 2025年

作者：王亚伟邹泽龙张康鑫黄金泉鲁峰南京航空航天大学航空航天结构力学与控制国家重点实验室

涡扇发动机长期运行中不可避免地会发生性能退化，针对某型涡扇发动机寿命期内运行数据，提出一种基于发动机及执行机构联合仿真平台的性能衰退影响分析方法。联合仿真平台利用AMESim建立航空燃油泵执行机构模型，在Simulink中建立发动... 详细信息

涡扇发动机长期运行中不可避免地会发生性能退化，针对某型涡扇发动机寿命期内运行数据，提出一种基于发动机及执行机构联合仿真平台的性能衰退影响分析方法。联合仿真平台利用AMESim建立航空燃油泵执行机构模型，在Simulink中建立发动机模型并设计无模型滑模自适应控制器，与执行机构模型完成集成。本文在联合仿真平台上对涡扇发动机部件健康参数进行估计，考虑到发动机运行时由于内部环境恶劣只能布置有限数量的传感器，因此选取有限的测量参数，对待估的健康参数组合进行优化，并确定在状态可估条件下的最少传感器组合方案。结合寿命周期内性能退化数据，进行面向发动机退化与执行机构退化的自适应控制仿真。仿真结果表明：优化后的状态估计方案能够准确评估发动机性能退化。所设计的控制算法随着发动机发生退化，超调量增大了27.27%，同时考虑执行机构性退化时，无模型滑模自适应控制算法的调节时间相较于无退化时增加了2.65 s，超调量增大了33.3%。

关键词：涡扇发动机健康参数估计性能退化执行机构无模型自适应 AMESim/Simulink

基底偏压对电弧/磁控复合技术制备CrAlN耐磨涂层性能的影响规律

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工程科学学报 2025年第2期47卷 296-306页

作者：牛晓燕刘明泽董国强王玉江田浩亮河北大学土木工程检测与评估技术创新中心保定071002 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室北京100095

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及... 详细信息

利用中频磁控溅射与电弧离子镀复合沉积技术在不锈钢基体上沉积CrAlN涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、纳米压痕测试、划痕测试以及摩擦磨损试验等手段,系统地研究了基底偏压对CrAlN涂层微观形貌、力学性能及摩擦磨损性能的影响.随着基底偏压的增大,涂层表面经历了由较为粗糙的孔洞、大颗粒向平滑的形态演变.在-30 V基底偏压下(绝对值表示大小)制备的涂层表现出多个强衍射峰;-60 V偏压下,涂层沿(200)晶面方向择优生长.过高的基底偏压(-150 V)加剧了沉积过程中的二次溅射效应,导致涂层沉积速率降低,并出现晶格松弛和重结晶现象.此外,随着基底偏压的增加,涂层的硬度和弹性模量均呈先增加后减少趋势.在-60 V基底偏压下,涂层表现出较低的磨损率,而较高偏压下的涂层磨损机制转变为严重的磨粒磨损,涂层磨损严重.通过调控基底偏压,可以有效优化CrAlN涂层的组织结构、力学性能和摩擦磨损性能.在-60 V基底偏压下制备的CrAlN涂层展现出优异的力学性能和耐磨性,为实际应用中提升涂层性能提供了重要的理论和实验依据.

关键词：电弧/磁控复合沉积技术 CrAlN涂层基底偏压微观结构力学性能摩擦学性能

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多航天器协同观测的空间目标状态估计研究进展

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中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：王兆龙朱文山牟金震韩飞敬忠良上海交通大学航空航天学院上海航天控制技术研究所空间目标感知全国重点实验室上海市空间智能控制技术重点实验室南京航空航天大学航天学院

失效卫星等大型碎片一般处于翻滚状态,无法提供辅助测量标记,称为空间非合作翻滚目标.基于视觉测量的空间非合作翻滚目标状态估计是大型碎片在轨捕获与清除的前提.传统基于单一观测航天器的测量方法,难以长期保证良好的观测状态.多个航... 详细信息

失效卫星等大型碎片一般处于翻滚状态,无法提供辅助测量标记,称为空间非合作翻滚目标.基于视觉测量的空间非合作翻滚目标状态估计是大型碎片在轨捕获与清除的前提.传统基于单一观测航天器的测量方法,难以长期保证良好的观测状态.多个航天器分别携带视觉相机,从不同方位同步观测目标,能有效应对测量过程中的复杂干扰.基于此,本文对多航天器协同观测的空间非合作翻滚目标状态估计研究进展进行综述,从多航天器协同的概念发展、多航天器协同观测的可行性与优势分析、多相机系统自标定、多视角协同观测、空间非合作翻滚目标状态估计、测量误差分析与优化等方面归纳总结,探讨多航天器协同观测的载荷配置、空间域、基线、组网等关键问题,并给出未来的研究建议.

关键词：空间非合作翻滚目标在轨捕获相对状态估计多航天器多视角协同观测多相机组网