基于部件特性图优化的民航发动机性能退化建模

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作者 郭庆 黄启廉 陈金亮 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期1935-1945,共11页

为从单元体层级给出民航发动机气路性能退化的理论依据,以CFM56-3发动机为研究对象,在使用特性图缩放法获取部件特性方程的基础之上,优化了风扇通用特性图缩放基准点的选取过程,提出特性图的曲面拟合方法,构建出稳态工况下符合特定转速... 为从单元体层级给出民航发动机气路性能退化的理论依据,以CFM56-3发动机为研究对象,在使用特性图缩放法获取部件特性方程的基础之上,优化了风扇通用特性图缩放基准点的选取过程,提出特性图的曲面拟合方法,构建出稳态工况下符合特定转速条件的发动机部件级基准性能模型。通过引入故障因子生成故障系数矩阵,计算发动机监控参数随部件效率下降的偏离量,并与美国通用电气公司培训手册的指印图资料作对比,验证了融合风扇特性图缩放基准点优化及特性图曲面拟合方法的发动机稳态性能模型在气路性能退化分析中具有较好的精度和使用前景。 展开更多

关键词 民航发动机 气路分析 部件级建模 缩放基准点优化 曲面拟合

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物理与数据混合驱动的ATR发动机动态数字孪生建模

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作者 马元 欧阳汀益 +3 位作者 覃耀 徐茂峻 南向谊 刘金鑫 《火箭推进》 北大核心 2025年第3期288-298,共11页

空气涡轮火箭(Air turbo rocket, ATR)发动机凭借其宽速域、高空域的工作特性,在临近空间飞行任务中展现出独特优势,构建其准确的性能分析模型尤为重要。然而,在实际应用过程中,模型的准确性常常受发动机个体差异及部件性能随时间变化... 空气涡轮火箭(Air turbo rocket, ATR)发动机凭借其宽速域、高空域的工作特性,在临近空间飞行任务中展现出独特优势,构建其准确的性能分析模型尤为重要。然而,在实际应用过程中,模型的准确性常常受发动机个体差异及部件性能随时间变化等因素的影响,导致模拟结果可靠性降低。提出了一种融合物理机理与数据驱动的ATR发动机混合建模方法。首先根据热力学守恒等实际物理约束构建准确的ATR发动机数字孪生模型,随后构造个体差异发动机生成大量偏差数据,最后基于偏差学习算法实现了数据驱动的模型输出参数修正,完成了偏差学习模型应用于ATR发动机数字孪生建模的可行性验证。仿真结果表明:通过一组稳态和动态试验数据的对比验证,所构建的数字孪生模型的误差在5%以内;偏差学习模型能够有效修正因部件个体差异对整机输出造成的影响,以转速为例,其平均绝对误差和均方根误差分别下降了93.03%和89.66%。 展开更多

关键词 ATR发动机 数字孪生模型 偏差学习模型 部件级建模 组合循环发动机

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基于Matlab/Simulink的航空发动机部件级建模与分析 被引量：15

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作者 夏超 王继强 +1 位作者 商国军 周淼 《航空发动机》 2012年第4期31-33,52,共4页

借助Matlab搭建完整的双轴涡轮风扇发动机模型,对各部件进行封装,利用Si muli nk显示模块观察仿真结果。在动态仿真时,引入容积动力效应,避免反复迭代过程,提高模型实时性。与GSP仿真软件结果进行对比,结果表明:所建立的模型具有较高精... 借助Matlab搭建完整的双轴涡轮风扇发动机模型,对各部件进行封装,利用Si muli nk显示模块观察仿真结果。在动态仿真时,引入容积动力效应,避免反复迭代过程,提高模型实时性。与GSP仿真软件结果进行对比,结果表明:所建立的模型具有较高精度,可以准确捕捉航空发动机的动态响应和稳态响应。 展开更多

关键词 部件级建模 无迭代动态模型 涡轮风扇发动机 仿真 容积动力效应

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虚拟加工环境建模及实现技术 被引量：6

4

作者 徐建国 张谞 +1 位作者 张友良 刘佳 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第13期2972-2975,2998,共5页

为了有效支持虚拟加工系统的构建,提出可重构、可扩展的层次结构虚拟加工环境模型。它由部件层、设备层和环境层组成。部件模型包括几何模型和物理属性仿真模型,而设备模型和环境模型分别由配置模型和控制模型组成。给出了基于软件工程... 为了有效支持虚拟加工系统的构建,提出可重构、可扩展的层次结构虚拟加工环境模型。它由部件层、设备层和环境层组成。部件模型包括几何模型和物理属性仿真模型,而设备模型和环境模型分别由配置模型和控制模型组成。给出了基于软件工程思想和面向对象设计方法的各层模型的实现方法和技术。介绍了用这些模型和技术建立的虚拟加工环境实例。 展开更多

关键词 虚拟加工环境 部件建模 设备建模 车间建模

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基于几何基元定标的单幅图像组合式建筑建模 被引量：4

5

作者 缪永伟 汪逊 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第6期611-617,647,共8页

针对单幅图像几何结构复杂的组合式建筑建模,为克服单幅图像提供的信息量少、建筑物部件之间相互遮挡关系等局限性,提出了一种基于长方体和圆柱体几何基元定标的组合式建筑交互建模方法。首先对建筑物每个几何部件单独进行场景定标与建... 针对单幅图像几何结构复杂的组合式建筑建模,为克服单幅图像提供的信息量少、建筑物部件之间相互遮挡关系等局限性,提出了一种基于长方体和圆柱体几何基元定标的组合式建筑交互建模方法。首先对建筑物每个几何部件单独进行场景定标与建模。对长方体部件,用户标注图像投影的6个顶点,系统根据顶点坐标计算相机参数,利用顶点与三维几何体的对应关系构建长方体部件模型;对圆柱体部件,用户标注投影轮廓的4个顶点,计算灭点坐标并利用灭点性质求解相机参数,再构建圆柱体部件模型。然后,利用投影误差和部件几何约束关系引进能量函数对部件进行联合优化生成三维模型,实现组合式建筑的精确重建。最后,利用建筑物纹理的对称信息合成真实的三维组合式建筑模型。实验结果表明:该方法交互简单、建模效率高且扩展性好,可以满足不同复杂结构的组合式建筑物的建模需求。 展开更多

关键词 组合式建筑 部件建模 联合优化 场景估计

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基于单幅图像成像一致性的组合式建筑交互建模 被引量：3

6

作者 缪永伟 汪逊 +2 位作者 陈佳舟 张旭东 李永水 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2001-2010,共10页

在组合式建筑建模中,针对单幅建筑物图像提供的信息量少、建筑物部件之间的相互遮挡等局限性,提出一种"部件建模-联合优化"的组合式建筑交互建模方法.首先根据输入的单幅建筑物图像,用户标注图像上建筑物单个部件的6个顶点,... 在组合式建筑建模中,针对单幅建筑物图像提供的信息量少、建筑物部件之间的相互遮挡等局限性,提出一种"部件建模-联合优化"的组合式建筑交互建模方法.首先根据输入的单幅建筑物图像,用户标注图像上建筑物单个部件的6个顶点,系统获取顶点坐标并利用其与三维几何体顶点之间的对应关系构建长方体初始部件模型,使得其投影与图像上的部件轮廓相匹配,以实现相机标定;然后对选定的初始部件模型进行交互式编辑以生成相邻的部件,并使得生成的相邻长方体部件投影与图像上的相应部件轮廓相匹配,基于相机内参的成像一致性完成建筑物相邻部件的重建;最后利用组合式建筑建模的投影误差和共面约束误差进行联合优化,生成精确的组合式建筑物模型,并利用建筑物纹理的对称性合成真实的三维组合式建筑.利用.NET平台下的Emgucv库和OpenGL库实现基于单幅图像的建筑物三维建模,实验结果表明,该方法能方便高效地重建单幅图像中的组合式建筑物,且具有较强真实感. 展开更多

关键词 组合式建筑 部件建模 参数估计 联合优化 几何建模

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带FLADE的ACE典型工况不同工作模式性能仿真分析

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作者 滕进华 王英锋 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期630-638,共9页

为实现典型工况模式选取方案,针对一种带FLADE(Fan on blade)的自适应循环发动机展开研究。基于各部件气动热力学原理在MATLAB/Simulink平台建立了该构型3外涵模式整机计算模型。在此模型基础上,通过减少迭代变量与残差变量的思路,分析... 为实现典型工况模式选取方案,针对一种带FLADE(Fan on blade)的自适应循环发动机展开研究。基于各部件气动热力学原理在MATLAB/Simulink平台建立了该构型3外涵模式整机计算模型。在此模型基础上,通过减少迭代变量与残差变量的思路,分析了该构型在节流过程中两种工作模式不同典型工况下的性能。仿真结果表明:在地面工况条件下,3外涵模式与单+第三外涵模式相比在低转速下推力较高,而高转速下则相反,地面大功率状态起飞可以采用单+第三外涵模式;对推力需求不高的亚声速巡航工况,可在飞机爬升后开启MSV(Mode selection valve)使发动机以3外涵模式工作。 展开更多

关键词 自适应循环发动机 部件级建模 数值模拟 典型工况 节流性能

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直升机飞行模拟器及其特点 被引量：8

8

作者 袁东 杨生民 孙传伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2571-2573,共3页

根据直升机与固定翼飞机飞行方式、操纵方式和任务使命的不同,简单叙述了直升机地面飞行模拟器研制的一般要求和特殊要求,并讨论了直升机飞行仿真模型的部件建模方法,特别是诱导速度模型和机身模型的特殊建模方法。最后给出了典型直升... 根据直升机与固定翼飞机飞行方式、操纵方式和任务使命的不同,简单叙述了直升机地面飞行模拟器研制的一般要求和特殊要求,并讨论了直升机飞行仿真模型的部件建模方法,特别是诱导速度模型和机身模型的特殊建模方法。最后给出了典型直升机地面飞行模拟器的飞行模拟曲线、分析以及飞行员评价,验证了模拟效果的可信性。 展开更多

关键词 直升机飞行模拟器 操纵负荷系统 部件建模法 诱导速度

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动力涡轮导叶可调的三轴式船用燃气轮机动态实时仿真

9

作者 王涛 尹钊 +2 位作者 田拥胜 高庆 谭春青 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期212-219,共8页

鉴于传统的燃气轮机建模方法用于动力涡轮导叶可调的三轴式船用燃气轮机动态实时仿真时具有一定局限性,提出了一种新型的基于径向基函数(Radical basis function,RBF)的神经网络与部件法(Component modeling method,CMM)的复合建模方法 ... 鉴于传统的燃气轮机建模方法用于动力涡轮导叶可调的三轴式船用燃气轮机动态实时仿真时具有一定局限性,提出了一种新型的基于径向基函数(Radical basis function,RBF)的神经网络与部件法(Component modeling method,CMM)的复合建模方法 (HMRC)。该方法针对该型燃气轮机的结构和总体性能特点,合理地选取了样本点以减小样本规模。通过神经网络与部件法分别计算燃气发生器与动力涡轮相关参数,采用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立实时仿真模型。与传统的部件法建立起来的仿真模型对比,新方法计算结果与部件法吻合度高,误差低于1%,同时模型的实时性得到了大幅提升,计算速度约为部件法的7倍。 展开更多

关键词 导叶可调 船用燃气轮机 实时仿真 RBF神经网络 部件建模法

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基于MATLAB/Simulink的航空发动机原理实验平台开发 被引量：8

10

作者 徐建新 郑岩 郭庆 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第10期111-114,151,共5页

为提高航空发动机原理与构造课程教学的效果,提出基于MATLAB/Simulink平台的航空发动机部件级建模仿真.给出发动机总体结构图、高压压气机模型和整机模型,并进行了稳态共同工作点的求解,仿真结果与发动机实际性能数据相吻合.该航空发动... 为提高航空发动机原理与构造课程教学的效果,提出基于MATLAB/Simulink平台的航空发动机部件级建模仿真.给出发动机总体结构图、高压压气机模型和整机模型,并进行了稳态共同工作点的求解,仿真结果与发动机实际性能数据相吻合.该航空发动机原理实验平台能够满足航空发动机原理课程教学的需要,降低了实验成本,使学生对发动机运行过程及原理有更加直观的认知. 展开更多

关键词 航空发动机 部件级建模 虚拟仿真 SIMULINK

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基于轮廓基元的目标表示及检测方法

11

作者 黄文静 彭启民 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第2期703-705,710,共4页

为了从复杂真实的场景中提取筛选出目标本质特征,训练目标模型,进行有效的目标检测,提出了一种基于轮廓基元的目标表示及检测方法。采用轮廓基元进行部件建模,提出了从复杂真实场景中进行特征筛选的基本准则,无需对训练图像进行分割,使... 为了从复杂真实的场景中提取筛选出目标本质特征,训练目标模型,进行有效的目标检测,提出了一种基于轮廓基元的目标表示及检测方法。采用轮廓基元进行部件建模,提出了从复杂真实场景中进行特征筛选的基本准则,无需对训练图像进行分割,使用外观聚类、位置聚类、AdaBoost三层筛选框架,建立部件模型并学习获得集成分类器。实验结果表明,该方法对复杂背景、局部遮挡和姿态变化具有较强的鲁棒性,对尺度变化具有不变性。 展开更多

关键词 目标检测 部件建模 特征选择 轮廓基元 分类器

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变循环发动机性能优化方法研究

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作者 王胜兵 袁昊劼 翟亚利 《兵工自动化》 2015年第10期35-37,共3页

针对变循环发动机性能参数确定的复杂性,提出变循环发动机性能优化参数的表示方法。建立了带有约束条件的发动机性能优化模型,利用搜索算法,求解了在发动机耗油率达到最小和单位推力达到最大时的参数取值,并给出了马赫数与参数之间的变... 针对变循环发动机性能参数确定的复杂性,提出变循环发动机性能优化参数的表示方法。建立了带有约束条件的发动机性能优化模型,利用搜索算法,求解了在发动机耗油率达到最小和单位推力达到最大时的参数取值,并给出了马赫数与参数之间的变化规律。分析结果证实了该优化模型的稳定性。 展开更多

关键词 部件法建模 性能优化 搜索算法

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Solid Works软件在机械设计中的应用 被引量：2

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作者 柳云峰 《南方农机》 2015年第11期59-61,共3页

本文介绍了一种优秀的三维辅助设计软件-Solid Works软件在机械设计中的应用,阐述了该软件的概念,介绍了软件的主要模块,重点分析了各个模块的应用,最后对全文进行了总结。

关键词 SOLID Works软件 机械设计 零部件建模 装配体建模

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涡轮级间混合架构的变循环发动机总体性能研究 被引量：1

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作者 刘备 聂聆聪 +2 位作者 廖增步 牟春晖 宋志平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期27-37,共11页

为满足军用空优战斗机的超声速巡航和亚声速巡航需求,提出了一种涡轮级间混合的变循环发动机架构,该架构包含两种工作模式和八种变循环特征。首先阐述了本架构设计理念与任务目标;然后建立了部件级实时动态变循环发动机模型;最后,在经... 为满足军用空优战斗机的超声速巡航和亚声速巡航需求,提出了一种涡轮级间混合的变循环发动机架构,该架构包含两种工作模式和八种变循环特征。首先阐述了本架构设计理念与任务目标;然后建立了部件级实时动态变循环发动机模型;最后,在经过特有的粒子群寻优算法对变循环发动机亚声速巡航油耗寻优,对比第四代涡扇发动机油耗产生了12.75%亚声速巡航收益。此外,即使在超声速巡航点本架构也实现了一定的油耗收益和推力提升。在超声速巡航和亚声速巡航之间,可实现0.29~0.82的涵道比大范围变化。结果表明,该架构有望成为一种适用于下一代空优战斗机的变循环发动机架构。 展开更多

关键词 变循环发动机 涡轮级间混合 部件级建模 粒子群寻优 总体性能

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