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端壁倒圆半径误差对高负荷静叶栅性能影响的不确定性分析

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航空动力学报 2021年第10期36卷 2173-2185页

作者：郭正涛楚武利姬田园杨吉博张耀峰西北工业大学动力与能源学院西安710129

为对压气机静子叶片高精度设计与制造提供有力参考,以某高负荷压气机静子叶栅为研究对象,采用基于高斯分布型随机输入的非嵌入式多项式混沌方法,量化评估了端壁倒圆半径误差对最小损失和近失速两个工况下气动性能的不确定性影响。结果表... 详细信息

为对压气机静子叶片高精度设计与制造提供有力参考,以某高负荷压气机静子叶栅为研究对象,采用基于高斯分布型随机输入的非嵌入式多项式混沌方法,量化评估了端壁倒圆半径误差对最小损失和近失速两个工况下气动性能的不确定性影响。结果表明:倒圆半径误差的不确定性对气动性能的平均水平影响不大,主要反映在气动性能参数的标准差上。提高倒圆半径的加工精度可提升气动性能的鲁棒性近一倍。加工精度一定时,为对叶片进行鲁棒性优化设计,应重点关注近失速工况下气动损失的鲁棒性。根据公差带内端壁倒圆半径与近失速工况下气动性能的关联性分析,倒圆半径与气动性能呈线性关系,应避免倒圆半径与设计值相比偏小的叶片投入使用,以期获得良好的气动性能。通过近失速流场的不确定性分析,分离流动对于倒圆半径误差更为敏感,是引起气动性能不确定性变化的主要因素。

关键词：不确定性量化端壁倒圆加工误差高负荷叶栅非嵌入式混沌多项式

基于改进混合卡尔曼滤波器的航空发动机机载自适应模型

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航空动力学报 2011年第11期26卷 2593-2600页

作者：陆军郭迎清张书刚西北工业大学动力与能源学院西安710072

提出了基于改进混合卡尔曼滤波器的航空发动机机载自适应模型方法,即以机载非线性模型的输出作为分段线性卡尔曼滤波器的稳态基准值,将性能蜕化因子作为该滤波器的增广状态量进行在线估计,并反馈给机载非线性模型使其完成在线更新.同时... 详细信息

提出了基于改进混合卡尔曼滤波器的航空发动机机载自适应模型方法,即以机载非线性模型的输出作为分段线性卡尔曼滤波器的稳态基准值,将性能蜕化因子作为该滤波器的增广状态量进行在线估计,并反馈给机载非线性模型使其完成在线更新.同时,根据工作模式切换机制使该模型获得有效输出.通过将该方法应用于某型涡扇发动机进行一系列仿真表明,在全飞行包线内、不同工作状态以及性能蜕化严重的情况下,该模型能够始终与实际发动机相匹配,满足实际应用需求.

关键词：航空发动机机载自适应模型混合卡尔曼滤波器分段线性卡尔曼滤波器性能蜕化状态变量模型

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面向飞机装配的生产规划与调度集成优化研究

北京航空航天大学学报 2016年第10期42卷 2139-2145页

作者：赵利民西北工业大学机电学院西安710072

飞机装配具有环节多、周期长及流程复杂等特点,合理地规划各环节的工作,调度装配过程涉及的资源,对于保证飞机装配的质量和效率具有十分重要的意义。基于飞机装配流程的特点及影响飞机装配效率的主要因素,提出了飞机装配生产规划方法。... 详细信息

飞机装配具有环节多、周期长及流程复杂等特点,合理地规划各环节的工作,调度装配过程涉及的资源,对于保证飞机装配的质量和效率具有十分重要的意义。基于飞机装配流程的特点及影响飞机装配效率的主要因素,提出了飞机装配生产规划方法。考虑飞机装配过程中存在的动态问题,基于蚁群算法建立了装配资源的调度集成优化模型,定义了构造图路径与装配作业周期间的映射关系,给出了装配作业周期映射的基本步骤,通过优化人工蚁路径实现了资源调度的优化。

关键词：飞机装配生产计划调度优化蚁群算法动态资源问题

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类乘波体飞行器的气动力工程计算(英文)

空气动力学学报 2007年第3期25卷 381-385页

作者：车竞唐硕西北工业大学陕西西安710072

为估算高超声速类乘波体飞行器的纵向气动力,以三角形面元逼近飞行器外形,根据飞行器迎/背风面情况分别采用达黑姆-巴克法、普朗特-迈耶耳法、切锥法和膨胀波方法计算无粘气动力;通过经验公式估算粘性阻力,并考虑飞行器主要部件之间的... 详细信息

为估算高超声速类乘波体飞行器的纵向气动力,以三角形面元逼近飞行器外形,根据飞行器迎/背风面情况分别采用达黑姆-巴克法、普朗特-迈耶耳法、切锥法和膨胀波方法计算无粘气动力;通过经验公式估算粘性阻力,并考虑飞行器主要部件之间的气动干扰情况,计算了翼片之间、翼身之间的气动干扰因子,得到整个飞行器的气动力。为验证该方法,以某飞行器为例进行了计算,计算结果与CFD吻合。

关键词：高超声速类乘波体飞行器三角形面元气动干扰工程计算

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欠驱动弹跳机器人最优运动姿态的驱动器配置

中国机械工程 2017年第15期28卷 1765-1770页

作者：孟祥艳葛文杰西北工业大学机电学院西安710072

研究了具有一个被动关节的三关节单腿欠驱动弹跳机器人的轨迹规划问题。首先建立欠驱动机器人在着地阶段的动力学模型;然后采用数值迭代的方法,以主动关节驱动力矩最小为优化目标,得出了机器人各关节转角的运动规律;最后通过仿真得到三... 详细信息

研究了具有一个被动关节的三关节单腿欠驱动弹跳机器人的轨迹规划问题。首先建立欠驱动机器人在着地阶段的动力学模型;然后采用数值迭代的方法,以主动关节驱动力矩最小为优化目标,得出了机器人各关节转角的运动规律;最后通过仿真得到三种驱动器配置情况下机器人的关节转角运动规律、姿态图以及驱动力矩,并对其进行了分析比较。结果表明:所提出的运动规划方法是可行的,采用髋关节和踝关节驱动是三种驱动器配置中最合理的情况。

关键词：弹跳机器人轨迹规划欠驱动着地阶段

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样本量为2的极小样本相容性检验方法

航空学报 2018年第5期39卷 139-146页

作者：徐颖强陈仙亮曹栋波西北工业大学机电学院西安710072

在航空航天领域由于成本、时间周期等原因进行疲劳寿命及可靠性评估时样本量通常极少(m=1或2),利用相容性检验方法可对样本量进行扩充。常规的Wilcoxon秩和检验和K-S(Kolmogorov-Smirnov)检验适用于小样本情形,而极小样本相容性检验方... 详细信息

在航空航天领域由于成本、时间周期等原因进行疲劳寿命及可靠性评估时样本量通常极少(m=1或2),利用相容性检验方法可对样本量进行扩充。常规的Wilcoxon秩和检验和K-S(Kolmogorov-Smirnov)检验适用于小样本情形,而极小样本相容性检验方面研究较少,且缺乏对方法合理性的详细说明和对不同方法检验功效优劣的比较。航空航天产品疲劳寿命多服从正态分布,因此本文主要以正态分布作为研究对象。利用Monte Carlo仿真发现从某一正态分布N(μ,σ~2)中随机抽取两个样本x_1、x_2计算均值μ_1和标准差σ_1后构建新正态分布N(μ_1,σ_1~2),其±σ_1、±2σ_1和±3σ_1范围内的点落在原正态分布N(μ,σ~2)±3σ范围内的概率依次为99.80%、98.13%和97.37%。在此基础上针对现场试验数据样本量为2的情况,本文提出利用3σ原则对先验信息数据进行相容性检验从而扩充样本量的方法。将该方法与两种文献方法对比后发现其误差率明显更低并呈现出检验性能随先验数据增加而不断提高的优势。

关键词：相容性检验 3σ原则极小样本疲劳寿命试验可靠性正态分布

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太阳能电动车能源系统性能预测

太阳能学报 2013年第7期34卷 1160-1165页

作者：成珂贺延琛西北工业大学动力与能源学院西安710072

以工作在西安地区的太阳能电动车概念模型为例,首先将气象资料逐时化模拟太阳辐射和环境温度的逐时变化,接着利用热平衡关系推算太阳电池温度的逐时变化。在上述工作的基础上,结合行驶阻力和太阳电池发电模型,分别模拟了在日均辐射和晴... 详细信息

以工作在西安地区的太阳能电动车概念模型为例,首先将气象资料逐时化模拟太阳辐射和环境温度的逐时变化,接着利用热平衡关系推算太阳电池温度的逐时变化。在上述工作的基础上,结合行驶阻力和太阳电池发电模型,分别模拟了在日均辐射和晴天辐射不同条件下的太阳电池效率和功率的逐时变化,从而预测能源系统在不同月份的每日发电量和太阳能电动车的巡航行程。以上研究结果可用于太阳能电动车方案设计和优化,为发展这类汽车提供了理论方法。

关键词：能源系统太阳能电动车太阳电池环境温度

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弧齿锥齿轮低敏感性修形

航空动力学报 2012年第8期27卷 1895-1901页

作者：苏进展方宗德西北工业大学机电学院西安710072

为了改善航空弧齿锥齿轮的啮合稳定性,提出了齿面低敏感性修形.基于齿面误差和误差敏感性矩阵,建立齿面误差修正模型,用广义逆矩阵的最小二乘法求解超越方程组,获得机床调整参数的修正量;对齿面进行3段抛物线修形,将修形后的齿面作为目... 详细信息

为了改善航空弧齿锥齿轮的啮合稳定性,提出了齿面低敏感性修形.基于齿面误差和误差敏感性矩阵,建立齿面误差修正模型,用广义逆矩阵的最小二乘法求解超越方程组,获得机床调整参数的修正量;对齿面进行3段抛物线修形,将修形后的齿面作为目标齿面,采用齿面误差修正的方法求得相应的机床调整参数;仿真算例表明:经过低敏感性修形,降低了齿面印痕的误差敏感性、提高了齿轮副的容差范围,但齿根弯曲强度下降了4.28%.因此,通过合理选择齿面修形系数,可降低齿根强度的变化,改善齿轮副啮合稳定性.

关键词：弧齿锥齿轮啮合稳定性误差敏感性齿面修形齿轮强度

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硬态切削工件表面白层厚度预测方法

机械工程学报 2015年第3期51卷 182-189页

作者：徐颖强李娜娜李万钟郭彩虹西北工业大学机电学院西安710072

硬态切削过程中产生了高的机械载荷和热载荷,工件表面易产生白层组织,研究硬态切削工件表面白层的形成机理并对白层厚度进行建模预测,对于改善硬态切削加工技术具有指导意义。以探究白层形成机理为研究目标,综合运用弹塑性力学、热力学... 详细信息

硬态切削过程中产生了高的机械载荷和热载荷,工件表面易产生白层组织,研究硬态切削工件表面白层的形成机理并对白层厚度进行建模预测,对于改善硬态切削加工技术具有指导意义。以探究白层形成机理为研究目标,综合运用弹塑性力学、热力学和材料相变理论,建立热力耦合的硬态切削模型,模拟了硬态切削过程中的温度场和应力场,分析了工件表面白层形成的组织转变过程,以热力影响下的材料相变温度作为白层形成的判据,建立了白层厚度的预测方法,并以轴承钢GCr15为研究对象,预测了不同切削参数下白层的厚度,对预测结果加以对比验证。研究结果表明:对于硬态切削工件表面白层的形成,基于相变理论的白层厚度预测方法是可行的。

关键词：硬态切削白层热力耦合温度场应力场