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三轴振动系统试件总体传递函数计算方法研究

噪声与振动控制 2025年 52-56页

作者：钟炫德丁镇军庆旭昆纪国宜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北京强度环境研究所

三轴随机振动虚拟试验可以帮助试验人员优化试验方案，避免实物试验过程中出现过实验的问题。安装在三轴振动系统的试件的总体传递函数矩阵，是开展三轴随机振动虚拟试验的所需的系统动态特性之一。针对上述问题，本文以安装在三轴振动... 详细信息

三轴随机振动虚拟试验可以帮助试验人员优化试验方案，避免实物试验过程中出现过实验的问题。安装在三轴振动系统的试件的总体传递函数矩阵，是开展三轴随机振动虚拟试验的所需的系统动态特性之一。针对上述问题，本文以安装在三轴振动系统的试件为研究对象，开展试件总体传递函数矩阵构建方法的研究，提出一种试件总体传递函数的计算方法。建立并修正试件有限元模型，开展三轴振动试验系统传递特性测量试验。联合使用有限元仿真计算结果与实测数据，仿真计算得到的试件总体传递函数矩阵可以用于开展三轴随机振动虚拟试验。

关键词：振动与波三轴振动试验数字化平台有限元仿真试件总体传递函数

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隔热瓦组件低速撞击损伤特性及仿真研究

航天器环境工程 2025年第1期42卷 39-45页

作者：宋俊柏刘振皓吴振强刘武刚王龙邢睿思北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076

隔热瓦是可重复使用飞行器热防护结构的重要组成部分,其在低速撞击下极易受损。文章针对“隔热瓦−应变隔离垫−冷结构金属板”这一典型热防护结构,试验研究其在落球(直径50 mm)低速(≤10 m/s)撞击下的损伤特性。试验结果表明,隔热瓦组件... 详细信息

隔热瓦是可重复使用飞行器热防护结构的重要组成部分,其在低速撞击下极易受损。文章针对“隔热瓦−应变隔离垫−冷结构金属板”这一典型热防护结构,试验研究其在落球(直径50 mm)低速(≤10 m/s)撞击下的损伤特性。试验结果表明,隔热瓦组件在受到撞击后,仅在受撞击区域形成一直径为16.5 mm、深度为1.79 mm的圆形凹坑,未观察到受撞击区域以外的裂纹、变形等损伤。随后建立隔热瓦组件撞击有限元仿真模型并根据试验结果对其进行修正。对比仿真结果与试验结果:撞击坑的直径和深度以及涂层脱落区域直径的仿真误差均在12%以内。该研究结果可为可重复使用飞行器热防护结构的设计、制造和维护提供参考。

关键词：可重复使用飞行器隔热瓦低速撞击撞击试验撞击仿真

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地面颤振模拟试验临界颤振速度关键影响因素分析

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航天器环境工程 2025年第1期42卷 58-65页

作者：高博孙健张忠杨执钧郭静北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076 北京宇航系统工程研究所北京100076

为提高飞行器地面颤振模拟试验的有效性,文章分析了影响地面颤振模拟试验结果(即临界颤振速度)的关键因素,并提出关于试验实施的指导性意见。首先通过对试验流程的分析梳理出可能影响试验结果的6大因素;然后分别建立了地面颤振模拟试验... 详细信息

为提高飞行器地面颤振模拟试验的有效性,文章分析了影响地面颤振模拟试验结果(即临界颤振速度)的关键因素,并提出关于试验实施的指导性意见。首先通过对试验流程的分析梳理出可能影响试验结果的6大因素;然后分别建立了地面颤振模拟试验系统的“原理模型”、“理想化模型”和“详细模型”三个时域仿真模型,并利用仿真模型系统分析各因素对临界颤振速度的影响。结果表明:硬件设备的时钟频率会影响临界颤振速度,时钟频率取值为1000 Hz较为合适;加载系统的相位延迟对结果的影响较大,试验中必须保证加载控制算法具有足够高的相位追踪精度。该研究旨在为飞行器设计师提供更精确的颤振评估试验技术手段。

关键词：气动弹性分析数值模拟地面颤振模拟试验仿真模型系统时滞

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涡流混气中冷等离子体点火特性研究

推进技术 2025年第3期46卷 106-113页

作者：王玉清秦飞付蒙蒋妮李立翰西北工业大学航天学院北京动力机械研究所

为了实现冲压发动机在大攻角和侧滑角下安全、可靠工作，并有效解决导弹机动飞行过程中冲压发动机熄火的问题，设计了一种与冲压发动机共用气源和燃料的冷等离子体点火器，开展了不同来流条件下冲压发动机涡流混气中的等离子体点火实验... 详细信息

为了实现冲压发动机在大攻角和侧滑角下安全、可靠工作，并有效解决导弹机动飞行过程中冲压发动机熄火的问题，设计了一种与冲压发动机共用气源和燃料的冷等离子体点火器，开展了不同来流条件下冲压发动机涡流混气中的等离子体点火实验研究。研究了冲压发动机涡流混气中低温等离子体的点火特性，分析了该点火器燃烧室流场分布，并根据冲压发动机涡流混气低速涡区选定了点火器安装位置和工作状态。通过单项点火实验，研究了不同点火器结构尺寸对燃烧火焰长度和强度的影响。通过点火器与发动机联合实验，获取了基于等离子体点火器的发动机点火特性。研究结果表明：设计的冷等离子体电弧点火器，实现了冲压发动机多次点火和持续燃烧的要求，在不同的气流速度、温度和贫富油状态下，点火器燃烧效果良好。

关键词：冲压发动机冷等离子体点火器涡流混气点火实验

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基于面密度补偿的高速弹丸多重撞击防护方法

航天器环境工程 2025年第1期42卷 16-21页

作者：刘振皓宋俊柏罗鹰曾鸿李志强王建民北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076 航天东方红卫星有限公司北京100094

为了对高速弹丸多重撞击进行防护,同时避免过度增加防护结构的面密度,文章提出一种多重撞击概率分析方法,通过假设多发弹丸随机分布并忽略小概率事件,确定需进行防护的撞击重数。在对单重撞击进行有效防护的基础上,提出面密度补偿方法。... 详细信息

为了对高速弹丸多重撞击进行防护,同时避免过度增加防护结构的面密度,文章提出一种多重撞击概率分析方法,通过假设多发弹丸随机分布并忽略小概率事件,确定需进行防护的撞击重数。在对单重撞击进行有效防护的基础上,提出面密度补偿方法。以100发圆柱形铝合金弹丸依次撞击边长为2000 mm的正方形组合靶板为例,开展二级轻气炮试验验证。结果表明,该实例可仅考虑二重撞击防护。文章在原有防护结构——总面密度为37.5 kg/m^(2)的两层铝合金板/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)板——的基础上,增加了面密度为25 kg/m^(2)的“芳纶/碳化硼陶瓷(B4C)/UHMWPE板”层板。这一改进的防护结构能够对弹丸速度为1.8 km/s+1.9 km/s的二重撞击进行有效防护。所做研究可为多次撞击防护结构的设计提供参考。

关键词：高速弹丸多重撞击防护结构面密度补偿方法概率分析

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六自由度超声C扫描成像检测系统研制

北京工业大学学报 2025年第2期51卷 148-156页

作者：宋国荣赵宇吕炎解东曹曦程俊杨敬北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 北方华创科技集团股份有限公司北京100176 北京环境强度研究所北京100005 北京航天测控技术有限公司北京100041

为了解决复杂形貌构件的超声无损检测问题,研制了一套具有6个自由度的喷水式超声C扫描自动成像系统,采用喷水耦合方式对大型平面构件、回转体、复杂曲面工件进行超声检测并实时成像。采用六自由度工业机械臂作为夹持换能器的运动机构,... 详细信息

为了解决复杂形貌构件的超声无损检测问题,研制了一套具有6个自由度的喷水式超声C扫描自动成像系统,采用喷水耦合方式对大型平面构件、回转体、复杂曲面工件进行超声检测并实时成像。采用六自由度工业机械臂作为夹持换能器的运动机构,实现超声换能器的复杂形貌构件的仿形扫查;采用层析成像方法对工件进行实时成像;使用C#语言作为编程环境,开发了具有集成度高、适合多种工况的超声C扫描成像检测系统。经过实验验证证明,该系统稳定可靠,检测精度高,可重复性好。

关键词：六自由度超声C扫描喷水耦合机械臂复杂形貌构件层析成像方法

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基于期望增长的四川省生态保护修复成效评估方法

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生态学报 2025年第2期45卷 586-595页

作者：杨渺侯鹏翟俊蔡明勇林乃峰吴瑕四川省生态环境科学研究院成都610041 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 生态环境部南京环境科学研究所南京210042

生态保护修复成效评估是新时期生态文明建设绩效考核的需要,也是国际生态学领域面临的挑战和前沿课题。为科学评估生态保护修复成效,克服现有功能指标及指标阈值设置缺陷,在分析了2010—2020年四川省植被覆盖度(FVC)、叶面积指数(LAI)... 详细信息

生态保护修复成效评估是新时期生态文明建设绩效考核的需要,也是国际生态学领域面临的挑战和前沿课题。为科学评估生态保护修复成效,克服现有功能指标及指标阈值设置缺陷,在分析了2010—2020年四川省植被覆盖度(FVC)、叶面积指数(LAI)变化趋势、空间聚集特征基础上,从空间、时间两个维度确立了植被功能性状5个特征区,制定了期望得分标准值表,开展了基于期望增长的保护成效评估。结果表明:(1)2010—2020年四川省FVC、LAI总体呈增长趋势,增长模式空间分异契合四川省川西高原气候区和东部中亚热带气候区大体二分气候框架,也与四川省地带性植被分布相对应。FVC、LAI增长极低值区(P部中亚热带气候区内,盆缘山地常绿阔叶林和川西南山地常绿阔叶林的FVC、LAI处于增长高值区。两者在四川盆地农业植被区、西南山地等区域的不同增长表现,体现了气候、地带性植被,以及人类活动等因素综合作用的结果,以及FVC、LAI对上述综合作用的差异化响应。(2)2021—2022年四川省LAI期望得分(LAI-Kq)基本维持稳定,FVC期望得分(FVC-Kq)总体稳定(P>0.05),有各别市下降明显(P强度的区域来说,2021—2022年,生态保护红线内FVC-Kq低于生态保护红线外,生态保护红线内属于保护地的区域FVC-Kq小于保护地外区域。生态保护红线内外,以及生态保护红线内不同保护强度区域对于LAI-Kq影响较小。(4)FVC单指标难以对特定条件下生态环境质量改善作出准确判断,LAI指标加入有助于提高评估结论的可靠性。基于逻辑斯蒂种群增长模型,提出了FVC、LAI生态质量变化多指数表达框架,未来应在制定更为细致的特征指数选取方案和植被功能性状特征区划的基础上,分区厘定种群增长特征、功能指数响应特征,提高生态质量变化多指数表达能力。

关键词：保护成效评估生态保护红线植被功能特征区划期望得分

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基于改进指数全变分的图像重建模型

工程数学学报 2025年第1期42卷 1-12页

作者：李艳郭定辉公安部第一研究所北京100048 北京航空航天大学数学科学学院北京102218

将指数全变分引入计算机断层成像重建模型中,建立能够在能量较低时进行灰度变换以适当地抑制阶梯效应且能在能量较高时避免出现过平滑的改进指数全变分重建模型(Modified Exponential Total Variation,METV),并利用变分方法证明该改进... 详细信息

将指数全变分引入计算机断层成像重建模型中,建立能够在能量较低时进行灰度变换以适当地抑制阶梯效应且能在能量较高时避免出现过平滑的改进指数全变分重建模型(Modified Exponential Total Variation,METV),并利用变分方法证明该改进模型对应的最小化问题的解的存在性。通过实验验证了,在添加了不同强度的混合噪声的情况下,相对于TV模型和ETV模型,METV重建模型都能够得到非常接近真实图像的重建图像,且得到的图像边缘结构更加清晰。

关键词：全变分重建模型图像重建能量曲线变分法解的存在性

中国空间站延寿需求下机电产品在轨寿命再评估技术与展望

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北京航空航天大学学报 2025年

作者：黄首清夏侨丽许庶余溢方刘守文张兆霖北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京空间飞行器总体设计部

针对中国空间站延寿对准确定量开展机电产品在轨寿命再评估的迫切需求，在借鉴国际空间站寿命评估与延寿成功经验和中国空间站研制阶段寿命评估技术的基础上，较为系统地综述了空间站延寿需求下机电产品在轨寿命再评估技术，并给出了技... 详细信息

针对中国空间站延寿对准确定量开展机电产品在轨寿命再评估的迫切需求，在借鉴国际空间站寿命评估与延寿成功经验和中国空间站研制阶段寿命评估技术的基础上，较为系统地综述了空间站延寿需求下机电产品在轨寿命再评估技术，并给出了技术发展趋势和建议。该技术包括以地面试验数据为主和综合天地数据两类，涵盖寿命评估结果常规修正、综合动作和退化效应的寿命试验再评估、寿命试验复杂动态剖面再设计、多层级加速寿命试验与评估、综合辐照环境下寿命再评估、天地多源数据再筛选和寿命再评估、智能故障诊断和退化预测、基于天地数据迁移学习的寿命评估、基于在轨试验的寿命再评估9项具体技术。本研究体现了中国空间站进入长期在轨运营阶段后，对机电产品寿命再评估工作的新思考和新理念，将服务中国空间站延寿这一长期的系统工程。

关键词：中国空间站机电产品在轨寿命再评估地面试验数据在轨遥测数据