航空齿轮泵内部间隙对其性能的影响研究

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作者 王晓全 王维军 陈红杏 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期27-32,40,共7页

齿轮泵是航空发动机燃油系统的核心动力部件,齿轮与泵体的配合间隙是影响其性能的关键参数。本研究建立了某导弹航空发动机燃油系统中所应用的小流量电动燃油齿轮泵的三维流场模型,利用动网格技术模拟了齿轮泵内动态流动状态,研究了齿... 齿轮泵是航空发动机燃油系统的核心动力部件,齿轮与泵体的配合间隙是影响其性能的关键参数。本研究建立了某导弹航空发动机燃油系统中所应用的小流量电动燃油齿轮泵的三维流场模型,利用动网格技术模拟了齿轮泵内动态流动状态,研究了齿轮径向间隙和轴向端面间隙参数的变化对齿轮泵性能的影响,并对计算结果进行了试验验证。通过研究发现:小流量航空齿轮泵内部间隙大小对其性能影响程度显著,传统公式计算无法精确计算间隙泄漏量大小,其计算结果通常偏大;容积效率随径向和轴向端面间隙的增加均呈现出非线性快速降低,流量脉动幅度随轴向端面间隙增大而降低;对于小尺寸、小流量的航空齿轮泵,为确保其容积效率,应当严格控制其径向和轴向端面间隙的范围。该研究内容对小流量齿轮泵研制生产具有一定指导意义。 展开更多

关键词 航空齿轮泵 内部间隙 容积效率 流量脉动 数值模拟

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含气率对离心式航空燃油泵叶片压力脉动的影响 被引量：4

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作者 徐子轩 李正贵 +2 位作者 王维军 王绮帆 徐洋 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期239-246,共8页

为研究含气率对某分流叶片式航空燃油泵叶片的压力脉动规律,基于RNG k-ε湍流模型和Euler-Euler非均相模型,应用ANSYS CFX软件对航空燃油泵在不同含气率条件下进行数值计算,分析燃油泵的气相分布和叶片压力脉动规律.研究结果表明:气相... 为研究含气率对某分流叶片式航空燃油泵叶片的压力脉动规律,基于RNG k-ε湍流模型和Euler-Euler非均相模型,应用ANSYS CFX软件对航空燃油泵在不同含气率条件下进行数值计算,分析燃油泵的气相分布和叶片压力脉动规律.研究结果表明:气相主要分布在叶片的压力面,吸力面分布较少;随着含气率的增大,气相逐渐向长短叶片吸力面发展,并扩散至叶轮流道;在长叶片前段相对位置0~0.5处,气相体积占比随含气率的增大而增大,在长叶片压力面后段(相对位置0.5~1.0处)和短叶片压力面上气相占比几乎为100%,产生气液分离,在长叶片吸力面后端和短叶片吸力面上,气相占比较少,几乎为0;通入气相会使监测点压力脉动幅值变大,但含气率继续增大会降低燃油泵叶片压力脉动幅值;长叶片的中段和短叶片前段的主导频率受含气率的影响会发生改变,由于分流式叶片的设计结构,含气率对叶片压力脉动影响主要体现在流动最为复杂的长短叶片的交界面处即短叶片的进口位置;分流叶片在改善流动的同时,也会影响相应位置的压力脉动.研究结果可为分流叶片式燃油泵设计提供一定技术参考. 展开更多

关键词 燃油泵 气液两相 长短叶片 数值模拟 压力脉动

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不同叶片型式对高速航空液冷泵的影响 被引量：3

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作者 赵鑫 王维军 +3 位作者 谭向军 吴大转 李宁 王晓全 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第9期51-57,共7页

为研究不同叶轮型式的高速航空液冷泵外特性和非定常压力脉动,采用3种不同型式的离心叶轮,基于RNG k-ε双方程湍流模型对其流场进行了数值求解,得到了泵的外特性曲线、静压分布、流线分布及隔舌处、蜗壳出口处2个监测点的压力脉动频域特... 为研究不同叶轮型式的高速航空液冷泵外特性和非定常压力脉动,采用3种不同型式的离心叶轮,基于RNG k-ε双方程湍流模型对其流场进行了数值求解,得到了泵的外特性曲线、静压分布、流线分布及隔舌处、蜗壳出口处2个监测点的压力脉动频域特性,并对其进行了试验验证。结果表明:在设计工况下,模型1的效率最高,模型3的增压最高,模型3扬程曲线呈水平直线;模型1的主频为叶频,采用长短叶片型式模型的主频在50 L/h时为2倍的叶频,在150 L/h时为叶频。分析结果为航空液冷泵的优化设计提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 液冷泵 复合叶片 压力脉动 快速傅里叶变换

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离心式航空燃油泵研究现状与展望 被引量：17

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作者 王维军 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第10期59-63,共5页

随着我国航空工业的蓬勃快速发展、大量先进军用、民用航空装备的列装,航空系统中涉及的力学问题研究在航空技术中起到重要作用。本文以航空燃油泵为例,介绍了航空燃油泵的类型,阐述了不同系统所需的航空燃油泵结构特点及设计方法,分析... 随着我国航空工业的蓬勃快速发展、大量先进军用、民用航空装备的列装,航空系统中涉及的力学问题研究在航空技术中起到重要作用。本文以航空燃油泵为例,介绍了航空燃油泵的类型,阐述了不同系统所需的航空燃油泵结构特点及设计方法,分析了离心式航空燃油泵流体动力学、结构动力学、耦合动力学等3个方面的研究现状,结合国内外研究成果和现状对研究趋势展望了离心式航空燃油泵的发展方向。基于模型的系统工程和基于PIV、PADA等可视化流场测试相结合的研究手段是未来离心式航空燃油泵研究的工作重点。 展开更多

关键词 航空燃油泵 流体力学 流固耦合 空化 结构动力学 振动 噪声

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抗空化航空双端供油泵设计与数值预测 被引量：5

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作者 王维军 谭向军 黄巧平 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第5期26-32,共7页

针对双端供油泵上-下泵不同运行工况特性,分析了国外Park和Eaton公司的典型双端供油泵;设计上泵为圆锥等距诱导轮叶轮分体式、下泵为诱导轮叶轮一体式,并建立了上、下叶轮水力模型理论增压曲线;基于RNG k-ε湍流模型与ZGB空化模型对2种... 针对双端供油泵上-下泵不同运行工况特性,分析了国外Park和Eaton公司的典型双端供油泵;设计上泵为圆锥等距诱导轮叶轮分体式、下泵为诱导轮叶轮一体式,并建立了上、下叶轮水力模型理论增压曲线;基于RNG k-ε湍流模型与ZGB空化模型对2种水力模型进行数值仿真,液相采用Jet A Liquid,汽相采用Jet A,分别仿真了7个单相定常及设计工况8个空化工况点。结果表明,当流量大于10000 L/h时,一体式诱导轮叶轮具有较高的效率,最高可达84.19%,增压比上泵高5~10 kPa,上下泵增压相差0.993%~3.800%,满足匹配性设计要求;当空化数为0.1时,上、下泵外特性增压分别下降了5.5,5.4 kPa,为初生空化;当空化为0.0566时,空化明显增加,主叶轮上出现了明显的空化区域,为发展空化;当空化数为0.0134时,诱导轮、叶轮大部分流道被空泡占据,增压分别为93.6,98.7 kPa,为完全空化;诱导轮叶轮分体式与一体式设计均能满足空化要求。 展开更多

关键词 双端供油泵 诱导轮 离心叶轮 空化 水力模型

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微型高速燃油泵空化数值模拟与试验研究 被引量：4

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作者 廉佳 王维军 +3 位作者 王晓全 王新超 邹轶群 吴刚 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第6期58-66,共9页

以某型微型高速燃油泵为研究对象,采用SST k-ω湍流模型与ZGB空化模型对不同工况下的空化内部流动进行数值模拟;采集了不同工况、不同高度下的X,Y,Z三个轴向的振动加速度,对有、无空化的振动特性进行了分析。结果表明,流量、转速、高度... 以某型微型高速燃油泵为研究对象,采用SST k-ω湍流模型与ZGB空化模型对不同工况下的空化内部流动进行数值模拟;采集了不同工况、不同高度下的X,Y,Z三个轴向的振动加速度,对有、无空化的振动特性进行了分析。结果表明,流量、转速、高度等参数变化对微型高速燃油泵空化特性有显著影响;在额定转速下,随着燃油泵进口压力的减小,空泡首先出现在泵进口弯管内侧及叶轮叶片背面,进一步扩大至整个叶轮流道,基本阻断了流动,叶轮中的含气率也从小于5%增大到了70%左右;仿真与可视化试验均可观察到空泡初生位置在弯管处,接着扩散至吸入弯管并逐渐增大,随后形成明显的气液边界线,最终导致完全断流;空化发生时,每个轴向在2倍叶频出现了明显的振动,依次增大趋势为X,Y,Z;随着高度增加,空化程度加剧,各方向振动频谱发生变化,最大峰值均呈现降低的趋势,但激发了较高频率的振动信号;振动功率谱密度幅值变化规律与空化发展程度相对应,可以作为泵内空化程度的表征。本文为微型高速燃油泵空化判别及空化流动控制提供了理论基础。 展开更多

关键词 燃油泵 数值模拟 空化 振动

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动态内全潜结构投影的空间扩展故障检测方法

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作者 孔祥玉 陈雅琳 +2 位作者 罗家宇 安秋生 杨治艳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期72-82,共11页

动态内偏最小二乘(DiPLS)方法是基于数据驱动的潜结构投影的动态扩展算法,用于动态特征提取和关键性能指标预测.在大型装备系统中,传感器采集的当前时刻样本受历史样本的影响且可能包含较大噪声.在动态特征提取中,因DiPLS算法未按降序... 动态内偏最小二乘(DiPLS)方法是基于数据驱动的潜结构投影的动态扩展算法,用于动态特征提取和关键性能指标预测.在大型装备系统中,传感器采集的当前时刻样本受历史样本的影响且可能包含较大噪声.在动态特征提取中,因DiPLS算法未按降序提取主成分,导致残差空间仍存在较大变异,动态和静态信息难以有效分离,影响故障检测性能.为此,本文提出了一种基于动态内全潜结构投影的故障检测方法(DiTPLS).首先,使用动态内偏最小二乘方法和向量自回归模型建立动态模型并检测故障,用于捕捉质量相关动态信息;基于结构化动态主成分分析算法建立一种改进的动态潜在变量模型,用于残差分解,提取质量无关的动态信息和静态信息,并构造合适的统计量进行故障检测.数值仿真和田纳西–伊斯曼过程实验验证了DiTPLS算法的有效性. 展开更多

关键词 DiPLS算法 结构化动态PCA算法 动态潜变量 数据驱动 故障检测

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从满怀希望、积极建言到陷入绝望、沉寂无言——《观察》周刊对国民党及其政府的呈现及其历时性演变 被引量：2

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作者 樊亚平 刘静 《兰州大学学报（社会科学版）》 CSSCI 北大核心 2015年第2期19-24,共6页

以《观察》周刊对国民党及其政府的呈现和历时性演变为切入点,在对《观察》有关国民党及其政府的文章内容、主题、来源、数量进行历时性变化考察的基础上,描画了其在不同时期、不同背景下有关国民党及其政府的文章内容、主题之变化,分... 以《观察》周刊对国民党及其政府的呈现和历时性演变为切入点,在对《观察》有关国民党及其政府的文章内容、主题、来源、数量进行历时性变化考察的基础上,描画了其在不同时期、不同背景下有关国民党及其政府的文章内容、主题之变化,分析了这种变化背后蕴含的自由知识分子的心态演变历程。 展开更多

关键词 《观察》周刊 国民党 自由主义知识分子 历时性演变

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从紧跟时局、随风而动到自我救赎——《观察》周刊对“第三种力量”的呈现及其历时性演变 被引量：1

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作者 樊亚平 刘静 《安徽大学学报（哲学社会科学版）》 CSSCI 北大核心 2015年第2期91-97,共7页

《观察》周刊对"第三种力量"的呈现经历了从主张"第三种力量"为和平、民主而呼吁,到批评"第三种力量"散漫、无组织、脱离民众,再到主张"第三种力量"回归教育、启蒙民众的过程。这一过程反映出... 《观察》周刊对"第三种力量"的呈现经历了从主张"第三种力量"为和平、民主而呼吁,到批评"第三种力量"散漫、无组织、脱离民众,再到主张"第三种力量"回归教育、启蒙民众的过程。这一过程反映出以自由主义知识分子为主体的"第三种力量"从紧跟时局、随风而动、与政治力量同台共舞到自我反省、自我批判、自我救赎的矛盾而无奈的心路。 展开更多

关键词 《观察》周刊 第三种力量 自由主义 知识分子 报刊史 储安平

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飞秒激光制备铜微纳结构表面的润湿及抗结冰特性研究 被引量：5

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作者 薛磊 于竞尧 +3 位作者 马学胜 刘子源 陶海岩 林景全 《航空制造技术》 2018年第12期74-79,共6页

基于微结构表面形成的疏水特性可以有效应用于水腐蚀防护、电缆防护、飞机防冰等重要领域。研究中,不借助其他化学处理手段,仅通过飞秒激光直接制备了多种疏水功能特性微纳结构铜表面,并系统研究了温度对微纳结构表面的疏水特性影响及... 基于微结构表面形成的疏水特性可以有效应用于水腐蚀防护、电缆防护、飞机防冰等重要领域。研究中,不借助其他化学处理手段,仅通过飞秒激光直接制备了多种疏水功能特性微纳结构铜表面,并系统研究了温度对微纳结构表面的疏水特性影响及抗结冰性能。结果表明,这些疏水微纳结构表面在低温下与原表面相比都能有效延缓水滴的结冰过程,这一现象的产生与其表面润湿性能及微纳结构形貌有关。 展开更多

关键词 飞秒激光 微纳结构 超疏水 抗结冰 表面润湿性

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基于疏水功能表面的飞机防覆冰机理研究进展 被引量：5

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作者 于竞尧 薛磊 +1 位作者 陶海岩 林景全 《航空制造技术》 2017年第17期55-59,共5页

如何规避飞机结冰产生的飞行安全隐患一直是航空领域的重要问题。近年来,疏水材料表面被动防覆冰概念被提出并快速发展起来。首先介绍了在液滴冲击阶段防止表面结冰的机理及方法,系统综述了包括减少水滴与表面接触时间以及减少冰核形成... 如何规避飞机结冰产生的飞行安全隐患一直是航空领域的重要问题。近年来,疏水材料表面被动防覆冰概念被提出并快速发展起来。首先介绍了在液滴冲击阶段防止表面结冰的机理及方法,系统综述了包括减少水滴与表面接触时间以及减少冰核形成时间的研究方案。又进一步介绍了液滴结冰后的防覆冰机理,综述了通过优化疏水表面性能及微纳结构形貌减小冰黏附力的研究进展。最后对疏水表面防覆冰的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 飞机防覆冰 飞机结冰机理 疏水功能表面

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不同口环密封结构对转子动力学特性的影响 被引量：9

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作者 李小兵 郭荣 +2 位作者 王晓娜 程效锐 王晓全 《流体机械》 CSCD 北大核心 2023年第1期57-63,共7页

为了研究不同形式密封结构对高速离心泵密封动力学特性的影响,通过数值计算的方法对环形密封、迷宫密封、轴向槽型密封3种不同形式的密封结构在相同边界条件下的泄漏量、刚度阻尼特性和密封内流特性等方面进行了研究。研究结果表明:迷... 为了研究不同形式密封结构对高速离心泵密封动力学特性的影响,通过数值计算的方法对环形密封、迷宫密封、轴向槽型密封3种不同形式的密封结构在相同边界条件下的泄漏量、刚度阻尼特性和密封内流特性等方面进行了研究。研究结果表明:迷宫密封的密封效果最好,环形密封次之,轴向槽型密封最差;轴向槽型密封的泄漏量比迷宫密封高出34%。然而,轴向槽型密封的主刚度系数和主阻尼系数较迷宫密封高出1倍以上,密封动力学特性最好;且轴向槽型密封可以减弱密封内部环流,减弱进口预旋速度。 展开更多

关键词 密封动力学特性 口环密封 迷宫密封 轴向槽型密封 密封泄漏量 刚度阻尼特性

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基于喉部参数控制的离心泵导叶扩散度研究 被引量：6

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作者 胡晓东 王维军 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第2期14-22,共9页

为研究导叶扩散段无量纲参数对离心泵水力性能的影响,通过控制导叶喉部参数设计出5种导叶扩散度方案,采用雷诺时均N-S方程和RNG_(κ-ε)湍流模型对离心泵进行全流场计算,对比分析了不同扩散度方案对上游叶轮、导叶本身以及下游压水室水... 为研究导叶扩散段无量纲参数对离心泵水力性能的影响,通过控制导叶喉部参数设计出5种导叶扩散度方案,采用雷诺时均N-S方程和RNG_(κ-ε)湍流模型对离心泵进行全流场计算,对比分析了不同扩散度方案对上游叶轮、导叶本身以及下游压水室水力性能的影响,并验证了数值分析的可靠性。研究表明:导叶扩散度对上游叶轮水力性能较大,叶轮效率随导叶扩散度的增加而增大,扩散度过小会增大叶轮出口位置液流所受冲击损失;导叶水力性能对扩散度的变化比较敏感,其水力损失随扩散度的增加而增大,且扩散度越大导叶叶片进口工作面上压力波动越剧烈、背面静压提升越明显;导叶扩散度的变化对下游压水室的水力性能影响较小,水力损失随导叶扩散度的增加先减小后增大,导叶扩散度过大会加剧压水室内液体的环流运动、降低压水室的水力性能;泵的扬程随导叶扩散度的增加而减小,效率随导叶扩散度的增加先增大后减小,导叶扩散度K_(d)位于0.026~0.038之间时离心泵具有较高的运行效率。 展开更多

关键词 离心泵 导叶扩散度 数值模拟 水力性能

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射流式离心泵气液两相流数值分析 被引量：5

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作者 王维军 李泰龙 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第2期53-57,共5页

射流式离心泵是一种特殊的流体机械,采用射流器与离心泵组合的方式设计,以牺牲一部分效率来提高离心泵抗空化性能,增大吸程。基于CFD技术,针对射流式离心泵进行了定常气液两相流数值求解。设定进口处气体的容积含气率分别为5%,10%,15%和... 射流式离心泵是一种特殊的流体机械,采用射流器与离心泵组合的方式设计,以牺牲一部分效率来提高离心泵抗空化性能,增大吸程。基于CFD技术,针对射流式离心泵进行了定常气液两相流数值求解。设定进口处气体的容积含气率分别为5%,10%,15%和20%,气泡直径为0.1 mm,在单相计算收敛后数值模拟了气液两相全流场。结果表明:当含气率0.05时,泵性能不会发生较明显的变化;喷嘴到叶轮进口20~90 mm之间液相速度大于气相速度,气液两相速度差为1~2 m/s;在喷嘴到叶轮进口90~150 mm之间时气相速度大于液相速度,两相最大速度差为4 m/s。 展开更多

关键词 两相流 自吸泵 湍流模型 射流装置

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用于大气数据系统的硅谐振压力传感器 被引量：3

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作者 胡宗达 彭鹏 +2 位作者 李奇思 杨劼立 苏晓晓 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第3期160-163,共4页

设计了一种用于机载大气数据系统的高精度微机电系统(MEMS)硅谐振压力传感器。采用了多层硅—硅键合技术、阳极键合技术以获得高稳定性的频率信号输出和圆片级真空封装,其具有高精度、高Q值的特点。芯片采用复合谐振梁—膜—硅岛结构作... 设计了一种用于机载大气数据系统的高精度微机电系统(MEMS)硅谐振压力传感器。采用了多层硅—硅键合技术、阳极键合技术以获得高稳定性的频率信号输出和圆片级真空封装,其具有高精度、高Q值的特点。芯片采用复合谐振梁—膜—硅岛结构作为谐振器部分,以减小面外谐振模态带来的性能影响。测试结果表明:在量程范围为3~130 kPa,温度范围为-55~85℃,该谐振压力传感器的全温全压精度高达0.01%FS。 展开更多

关键词 硅谐振压力传感器 复合谐振梁—膜—硅岛结构 高精度 微机电系统

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纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工的研究进展

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作者 娄前峰 刘子源 +2 位作者 薛磊 陶海岩 林景全 《航空制造技术》 2018年第6期57-63,共7页

在飞秒激光加工过程中,如何突破衍射极限一直都是一个重要问题。近年来,纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工逐渐被认识并发展起来,这一加工方法可以在基底表面产生小于入射激光衍射极限尺度的纳米孔洞,并可以实现大面积加工。从金属纳... 在飞秒激光加工过程中,如何突破衍射极限一直都是一个重要问题。近年来,纳米小球辅助飞秒激光近场超衍射加工逐渐被认识并发展起来,这一加工方法可以在基底表面产生小于入射激光衍射极限尺度的纳米孔洞,并可以实现大面积加工。从金属纳米小球和介电纳米小球这两个方面入手,分别对它们辅助飞秒激光近场加工的研究进行介绍。 展开更多

关键词 飞秒激光 近场加工 超衍射极限 纳米小球 近场光学

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混合控制模式镍基合金蠕变变形研究

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作者 承通 孙思波 +1 位作者 孙莉 郭素娟 《热加工工艺》 北大核心 2023年第16期43-47,共5页

采用应力-应变混合控制(HCFI)试验方法,在650℃开展不同应变幅值、保载应力水平和保载时间下GH4169合金的蠕变-疲劳试验,研究其蠕变变形行为和蠕变-疲劳失效演变特征。结果表明:GH4169合金在HCFI试验应力保载期会持续产生蠕变变形,每周... 采用应力-应变混合控制(HCFI)试验方法,在650℃开展不同应变幅值、保载应力水平和保载时间下GH4169合金的蠕变-疲劳试验,研究其蠕变变形行为和蠕变-疲劳失效演变特征。结果表明:GH4169合金在HCFI试验应力保载期会持续产生蠕变变形,每周次的总蠕变量随着循环周次的增加不断增加,呈现三阶段的演化趋势。HCFI应力保载期的蠕变应变是区分于传统应变控制(SCFI)应力松弛的主要特征;同时HCFI加载能够灵活控制材料蠕变-疲劳失效过程中蠕变和疲劳损伤的比例,克服传统试验蠕变损伤易饱和的难题。 展开更多

关键词 GH4169合金 混合控制 蠕变-疲劳交互作用 蠕变应变

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基于动态内并行潜结构投影的故障检测方法

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作者 孔祥玉 陈雅琳 +1 位作者 罗家宇 杨治艳 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1297-1306,共10页

针对实际工业过程故障检测时存在误报警现象及易缺失部分时段质量数据的问题,提出在线监测动态内潜结构投影(OM-DiPLS)模型.该模型通过引入时延的质量数据,使得在缺失部分时段质量数据时能够实现模型的更新.为了更好地监控质量变量中不... 针对实际工业过程故障检测时存在误报警现象及易缺失部分时段质量数据的问题,提出在线监测动态内潜结构投影(OM-DiPLS)模型.该模型通过引入时延的质量数据,使得在缺失部分时段质量数据时能够实现模型的更新.为了更好地监控质量变量中不可预测的信息,基于OM-DiPLS模型提出在线监测动态内并行潜结构投影模型.该模型将过程数据和质量数据投影到输入输出相关的协变子空间、输出无关但过程相关的输入主子空间、输入残差子空间、不可预测的输出主子空间及输出残差子空间,通过对各子空间构造相应的统计量,实现过程监测.田纳西-伊斯曼过程仿真的实验表明,利用所提算法有效提高了质量相关故障的有效检测率,降低了质量无关故障的误报率. 展开更多

关键词 偏最小二乘 关键性能指标 动态建模 过程监测 故障检测

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