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题名基于深度神经网络的航炮炮振载荷识别
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作者
黄虎
刘翛然
王用岩
杨建
杨智春
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机构
航空工业成都飞机设计研究所飞行器数字敏捷设计全国重点实验室
西北工业大学强度与结构完整性全国重点实验室
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出处
《航空科学技术》
2025年第1期1-10,共10页
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基金
航空科学基金(20220015053002)
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文摘
飞机在进行结构设计时,需要考虑飞机结构抗炮振设计问题,因此,确定航炮发射时的动载荷大小及时间历程尤为重要。相对于传统的动载荷识别方法,以深度学习技术为支撑的深度神经网络具有强大的拟合能力,对于动载荷的识别具有广阔的应用前景。本文从深度神经网络应用的角度出发,建立航炮炮振载荷识别方法,以与某型炮舱结构动力学相似的简化炮舱模型为研究对象,对复杂波形冲击载荷的动载荷环境进行模拟并对简化炮舱试验模型进行激励;从信号处理的角度将有阻尼动力学系统与有限长脉冲响应系统等效,提取对应的特征信号,应用长短期记忆(LSTM)神经网络对简化炮舱模型试验的冲击动载荷进行识别,并从鲁棒性角度对方法的应用性能进行测试。最终,利用本文所建立的方法对实际的某型炮舱在真实炮振载荷环境下受到的冲击波脉动压力载荷进行了识别,验证了该方法在实际应用场景中的适用性,为炮振动载荷这类复杂冲击载荷的识别提供了新的思路和技术途径。
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关键词
深度学习
载荷识别
振动分析
特征提取
鲁棒性
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Keywords
deep learning
load identification
vibration analysis
feature extraction
robustness
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分类号
V21.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名温度效应对铝合金壁板高频声振疲劳寿命的影响研究
被引量：9
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作者
王晨
陈海波
王用岩
李孔娟
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机构
中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室
中国成都飞机设计研究所
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出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期701-708,共8页
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基金
中国科学院战略性先导科技专项(B类)(XDB22040502)
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文摘
基于统计能量分析方法,计算了不同温度条件下飞行器铝合金壁板的高频声振响应及均方应力;采用零阶矩应力谱法获得了简化应力功率谱,结合频域疲劳寿命分析方法计算了壁板的高频疲劳寿命。分别研究了温度变化导致结构的刚度、材料S-N曲线变化对铝合金壁板高频疲劳寿命的影响规律。研究结果表明:仅考虑刚度变化时,随着温度升高,危险点响应和均方应力均逐渐减小,进而导致壁板疲劳寿命变长;综合考虑刚度、S-N曲线随温度变化时,温度由20℃升高到100℃或降低至-60℃,均会导致铝合金壁板疲劳寿命显著缩短。高频声振疲劳这一特殊的温度效应,对高超声速飞行器的设计而言是一个新的发现。
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关键词
热效应
飞行器壁板
统计能量分析
高频声振
零阶矩应力谱法
疲劳寿命
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Keywords
thermal effect
aircraft panel
statistic energy analysis
high frequency acoustic vibration
zero moment stress spectrum method
fatigue life
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分类号
TB123
[理学—工程力学]
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题名耦合板结构的非结构零阶能量有限元分析
被引量：2
- 3
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作者
周红卫
陈海波
王用岩
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机构
中国科学技术大学 近代力学系
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第13期140-145,共6页
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文摘
基于薄板高频振动时三种波场的能量流控制方程,用三角形网格划分板结构,推导了非结构零阶能量有限元的计算格式。并运用该方法计算了L型耦合板和简化的汽车外壳,得到各波场在空间上的能量密度结果。将计算结果与统计能量法和能量有限元进行对比,验证了其正确性。计算结果表明,频率很高时面内波能量往往能达到弯曲波能量水平,高频振动仿真时有必要同时考虑三种波场。
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关键词
非结构零阶能量有限元
耦合板结构
多波场高频振动
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Keywords
unstructured zero-order finite element
coupled plates structure
high frequency vibration of multi-wave fields
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分类号
TU311.3
[建筑科学—结构工程]
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题名基于统计能量分析的热效应对高频声振响应影响研究
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作者
王用岩
金伟
付焕兵
黄虎
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机构
中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
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出处
《装备环境工程》
CAS
2018年第9期41-47,共7页
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文摘
目的研究热效应对统计能量分析中三个重要参数的影响规律。方法利用有限元法和波法对耦合损耗因子进行分析计算,采用上述两种计算方法分别在三种工况下(仅考虑材料参数变化的工况;仅考虑热应力影响的工况;综合考虑材料参数变化和热应力影响的工况)进行高频声振响应分析,研究热效应对L型板耦合损耗因子的影响规律。结果两者计算结果基本一致。温度变化会对耦合损耗因子造成一定影响,但是影响有限,相对而言在低频段造成的影响较大,在高频段影响较小。结论在400~5000 Hz频带范围内,利用FEM计算耦合损耗因子,其计算结果与波法计算结果基本一致,证明了它的有效性。
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关键词
热效应
统计能量分析
耦合损耗因子
有限元法
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Keywords
thermal effect
statistical energy analysis
coupling loss factor
finite element method
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分类号
TJ450
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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题名飞机典型液压管路全状态考核试验方法研究
- 5
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作者
闵强
王用岩
黄虎
金伟
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机构
中国航空工业集团有限公司成都飞机设计研究所
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出处
《装备环境工程》
CAS
2020年第9期142-148,共7页
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文摘
目的提出一种飞机典型液压管路全状态考核试验方法,同时考虑液压管路内部高压高速液压油流动和外部振动环境耦合产生的响应。方法从飞机典型舱位液压管路系统中抽取出液压管路及其支持结构试验件,模拟出液压管路安装的机体支持刚度,通过液压回路组件模拟飞机液压管路内液压油的流动环境,以及通过振动台组件模拟飞机舱位振动环境这两个液压管路疲劳寿命的主要影响要素。结果通过设计的试验能同时施加液压管路疲劳寿命主要影响因素环境。结论针对目前飞机液压管路地面模拟试验环境和空中飞行状态有较大差异,文中提出了一种飞机典型液压管路全状态考核试验方法,通过该试验可为液压管路减振优化设计提供试验依据。
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关键词
液压管路
试验件设计
液压流动
振动环境
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Keywords
hydraulic pipeline
test specimen design
flow of hydraulic oil
vibration environment
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分类号
V216
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名爆炸螺栓分离对热防护系统冲击响应分析
被引量：6
- 6
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作者
陈炎
金伟
王用岩
黄虎
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机构
中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
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出处
《装备环境工程》
CAS
2018年第9期21-25,共5页
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文摘
目的考察在爆炸螺栓分离过程中,作用在TPS(热防护系统)上的冲击响应是否会导致其破坏,从而影响航天器飞行安全,对过程进行数值仿真分析。方法提出四阶段仿真方案,基于MSC.Dytran软件,采用流固耦合方法对爆炸螺栓分离过程进行动力学仿真;根据单个爆炸螺栓地面分离试验的结构进行建模和分析,获取结构响应曲线;再根据实测的冲击响应数据,对爆炸过程中炸药及JWL方程的参数等设置进行调整,获取准确爆炸螺栓的分析模型;最后应用于对真实结构中TPS(热防护系统)在分离过程里受爆炸螺栓冲击响应的动力学分析与评估。结果通过参数调整,获得的仿真模型与爆炸螺栓地面分离试验实测结果一致,证明了仿真模型的有效性和四阶段仿真方案的可行性。结论提取的真实结构爆炸螺栓分离过程中作用在TPS(热防护结构)上的最大加速度响应曲线,可用于指导TPS(热防护系统)的设计。
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关键词
爆炸螺栓
流固耦合
冲击响应
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Keywords
explosive bolt
fluid-structure interaction
impact response
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分类号
TJ450
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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题名飞机典型液压管路系统减振优化计算方法研究
被引量：3
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作者
黄虎
闵强
张保强
王用岩
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机构
中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
厦门大学航空航天学院
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出处
《装备环境工程》
CAS
2020年第9期66-71,共6页
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基金
国防装备预研计划。
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文摘
目的研究管道走向和卡箍位置对管道应力的影响。方法以飞机典型液压管路系统为优化对象,对管路系统及支持结构进行动力学参数化建模,使用MATLAB和MSC.NASTRAN构筑基于遗传算法的自动减振优化计算平台,以管壁结构和飞机支持结构的动态应力响应最小为优化目标,对管路走向(包括拐折位置、曲率半径)、卡箍位置进行优化计算,从而建立一种飞机管路系统设计中的自动减振优化计算方法。结果使用建立的减振优化计算平台优化计算设计后,飞机典型液压管路系统最大动态应力值降低了50%。结论提供的优化方法能够有效地通过优化管道布置参数降低应力水平。
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关键词
液压管路系统
参数化建模
遗传算法
优化设计
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Keywords
hydraulic pipeline system
parametric modeling
genetic algorithm
optimal design
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分类号
V215.36
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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