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微细点阵结构的流动传热强化研究及应用综述
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作者 李小龙 梁栋 +3 位作者 李丽霞 陈宏 文佳俊 陈伟 《航空发动机》 北大核心 2025年第2期53-67,共15页
微细点阵结构凭借高表体比、强扰流作用及轻量化特性等优势,在航空发动机、燃气轮机及高超声速动力装置的热端部件热防护应用中展现出巨大的潜力。介绍了桁架型点阵结构和三周期极小曲面(TPMS)点阵结构的定义、设计方法与流动传热特性,... 微细点阵结构凭借高表体比、强扰流作用及轻量化特性等优势,在航空发动机、燃气轮机及高超声速动力装置的热端部件热防护应用中展现出巨大的潜力。介绍了桁架型点阵结构和三周期极小曲面(TPMS)点阵结构的定义、设计方法与流动传热特性,归纳了其流动传热性能的影响因素及相关优化设计策略,总结了其在航空发动机热端部件冷却和高速飞行器前缘热防护中的应用研究进展。增材制造技术的进步为复杂微细点阵结构的精确成型提供了工艺保障。其中,桁架型点阵结构通过交叉倾斜的杆件诱导形成复杂涡流,其传热强化效果相对于传统冷却结构显著提高,但伴随较高的流动压降;三周期极小曲面点阵结构凭借连续光滑的曲面形态和灵活的设计自由度,结合优化算法后展现出高效精准的冷却调控效果。当前,常规工况下典型点阵结构的流动传热特性已得到初步阐述,未来研究可以重点关注梯度点阵结构的优化设计方法、复杂高温环境与旋转效应对其流动传热的影响以及点阵结构与其它冷却技术的协同强化机制等方向,以期进一步推动微细点阵结构在空天热防护系统中的工程应用。 展开更多
关键词 微细点阵结构 三周期极小曲面结构 传热强化 热端部件热防护 航空发动机
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冲击力传感器灵敏度系数的三轴同步校准方法研究 被引量:3
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作者 高猛 徐宇珩 +2 位作者 巨荣博 郭伟国 杜鹏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期34-43,共10页
为了对三轴力传感器灵敏度系数进行冲击校准,提出一种斜端面Hopkinson杆实现可计量的三轴冲击力脉冲方法。通过数值计算,分析斜面角度θ对Z-轴计量误差的影响。利用直端面Hopkinson杆对B25B型三轴力传感器Z-轴单轴校准,分析两种构型子... 为了对三轴力传感器灵敏度系数进行冲击校准,提出一种斜端面Hopkinson杆实现可计量的三轴冲击力脉冲方法。通过数值计算,分析斜面角度θ对Z-轴计量误差的影响。利用直端面Hopkinson杆对B25B型三轴力传感器Z-轴单轴校准,分析两种构型子弹冲击下传感器的频率特性,建立子弹构型与加载信号带宽之间的关系。通过斜端面Hopkinson杆,对B25B型三轴力传感器进行三轴同步冲击校准,利用最小二乘法对其进行解耦分析,结果表明,X-、Y-轴之间具有正耦合关系,X-、Z-及Y-、Z-轴之间具有负耦合关系,且灵敏度系数随冲击速度线性变化。最后,将同步校准结果用于Z-轴方向力的测试,结果表明,相比于单轴校准,同步校准结果计算的力更接近于实测力,最大相对误差为1.73%。 展开更多
关键词 HOPKINSON杆 三轴冲击力传感器 同步冲击校准 动态解耦
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基于GA-BP神经网络的气压伺服系统辨识研究 被引量:5
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作者 周挺 程华 张今朝 《机床与液压》 北大核心 2021年第6期42-46,共5页
气压伺服系统控制器的优化设计依赖于准确的系统模型。针对系统的非线性问题,研究采用神经网络进行系统辨识的原理和结构;考虑传统BP算法存在局部收敛、学习速度慢的问题,采用遗传算法对神经网络的初值和权值进行优化,并采用LM算法进行... 气压伺服系统控制器的优化设计依赖于准确的系统模型。针对系统的非线性问题,研究采用神经网络进行系统辨识的原理和结构;考虑传统BP算法存在局部收敛、学习速度慢的问题,采用遗传算法对神经网络的初值和权值进行优化,并采用LM算法进行网络学习,最终建立系统的神经网络辨识模型。通过仿真对比神经网络辨识结果与传统线性模型辨识结果,结果表明:基于GA-BP神经网络的辨识模型精度较高,适用于非线性系统辨识。 展开更多
关键词 气压伺服系统 系统辨识 BP神经网络 遗传算法
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不同环境下J299胶膜胶接接头试验研究 被引量:1
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作者 雷安民 邓凡臣 邹鹏 《航空制造技术》 2020年第8期77-79,86,共4页
在3种不同的环境下,分别进行了两种不同纤维(T700/ZT7H)制备的单搭接接头的拉伸剪切性能试验,研究了不同环境对J299胶膜胶接接头剪切强度的影响。试验结果表明:T700和ZT7H胶接接头在ETW(高温湿态)环境下的剪切强度均值约为RTD(常温干态... 在3种不同的环境下,分别进行了两种不同纤维(T700/ZT7H)制备的单搭接接头的拉伸剪切性能试验,研究了不同环境对J299胶膜胶接接头剪切强度的影响。试验结果表明:T700和ZT7H胶接接头在ETW(高温湿态)环境下的剪切强度均值约为RTD(常温干态)环境的78%和79%,在CTD(低温干态)环境下的剪切强度均值约为RTD环境的1.11倍和1.04倍。在RTD、CTD和ETW的环境下,ZT7H胶接接头剪切强度分别是T700胶接接头强度的1.32倍、1.23倍和1.34倍。 展开更多
关键词 复合材料 胶接接头 剪切强度 温湿度 纤维
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同步辐射光源四维原位成像助力材料微结构损伤高分辨表征 被引量:10
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作者 吴圣川 吴正凯 +4 位作者 胡雅楠 宝剑光 李飞 肖体乔 袁清习 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期72-76,共5页
具备高时空分辨率的同步辐射光源是标志着现代基础科学核心创新能力的一种大科学装置。介绍了基于高能X射线三维成像的原位加载装置的国内外研究进展,简要论述了作者团队自2011年以来基于上海同步辐射光源和北京同步辐射装置自主研制的... 具备高时空分辨率的同步辐射光源是标志着现代基础科学核心创新能力的一种大科学装置。介绍了基于高能X射线三维成像的原位加载装置的国内外研究进展,简要论述了作者团队自2011年以来基于上海同步辐射光源和北京同步辐射装置自主研制的系列原位加载装置,包括原位拉伸、压缩、低周疲劳、高周疲劳、超高周疲劳试验机及其样品环境,以及针对轻质高强材料(激光焊接铝合金和激光增材制造铝、钛合金等)缺陷安全性评定开展的研究工作。结果表明,原位加载装置是表征先进材料微结构损伤演化的核心,也是关系国家竞争力的大科学装置的重要支撑。 展开更多
关键词 疲劳损伤演化 四维显微成像 原位表征 同步辐射光源 增材制造
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电液力伺服系统参数自整定模糊PID控制器设计 被引量:19
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作者 周挺 程华 《机床与液压》 北大核心 2020年第17期135-139,145,共6页
针对飞机结构强度试验中常用的电液力伺服系统,讨论了系统组成和数学模型。利用MATLAB设计参数自整定模糊PID控制器以克服系统非线性和负载扰动的影响;通过系统辨识建模的方法,采用预报误差法得到系统ARMAX参数模型辨识结果;以辨识结果... 针对飞机结构强度试验中常用的电液力伺服系统,讨论了系统组成和数学模型。利用MATLAB设计参数自整定模糊PID控制器以克服系统非线性和负载扰动的影响;通过系统辨识建模的方法,采用预报误差法得到系统ARMAX参数模型辨识结果;以辨识结果为对象对设计的参数自整定模糊PID控制器进行Simulink仿真。结果表明:相比常规PID控制器,采用参数自整定模糊PID控制器进行控制,系统具有更好的稳态精度、快速性和鲁棒性。 展开更多
关键词 飞机结构强度试验 电液力伺服系统 参数自整定模糊PID控制器 系统辨识建模
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电液伺服六自由度复合加载装置控制系统 被引量:2
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作者 周挺 程华 张今朝 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第3期120-126,共7页
介绍电液伺服六自由度复合加载装置的结构和工作原理,通过系统运动学反解得到动平台(加载端板)运动输入与各轴输出的映射关系,由动力学模型推导试验件所受力和力矩大小;利用Simulink/SimMechanics软件建立系统仿真控制平台,对控制器的... 介绍电液伺服六自由度复合加载装置的结构和工作原理,通过系统运动学反解得到动平台(加载端板)运动输入与各轴输出的映射关系,由动力学模型推导试验件所受力和力矩大小;利用Simulink/SimMechanics软件建立系统仿真控制平台,对控制器的有效性进行验证;采用SmartTEST控制系统、基于关节空间的位姿控制实现该装置的控制加载,详细论述控制系统的设备选型、软件配置、安全保护及参数整定方法。通过试验结果分析表明:控制系统设计合理,满足该复合加载装置应用需求。 展开更多
关键词 电液伺服控制 六自由度 复合加载装置 SIMULINK SmartTEST控制系统
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螺旋桨气动/噪声多目标优化设计 被引量:2
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作者 薛东文 刘兴强 +1 位作者 燕群 陈永辉 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第23期10310-10317,共8页
针对某大尺寸螺旋桨开展气动/噪声多目标优化设计。基于升力面理论,开展了螺旋桨气动性能计算,通过与试验结果对比,验证了计算方法的准确性;基于Hanson频域远场噪声计算方法,开展了螺旋桨远场噪声评估;以螺旋桨桨叶沿展向分布的弦长、... 针对某大尺寸螺旋桨开展气动/噪声多目标优化设计。基于升力面理论,开展了螺旋桨气动性能计算,通过与试验结果对比,验证了计算方法的准确性;基于Hanson频域远场噪声计算方法,开展了螺旋桨远场噪声评估;以螺旋桨桨叶沿展向分布的弦长、安装角、弯和掠为设计变量,在不改变螺旋桨桨叶数、半径和转速的情况下,以螺旋桨气动性能不降低和远场噪声降噪量最大为优化目标,开展螺旋桨的气动与噪声联合优化设计,优化设计结果与高精度计算结果进行了对比验证。优化结果表明,在不降低螺旋桨气动性能的情况下,优化设计的螺旋桨在1阶离散分量处的远场气动噪声降低5 dB,2阶和3阶离散分量处也有明显的降噪效果。 展开更多
关键词 螺旋桨 气动 噪声 优化
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