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翼-发功能重构型跨域飞行器气动布局研究
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作者 周肖鹏 陈海昕 《宇航学报》 北大核心 2025年第3期439-455,共17页
为解决跨域飞行器气动外形及推进系统在高速与低速区间难以协调的设计矛盾,清华大学提出“翼-发功能重构型”跨域飞行器设计方案,得到3种可满足高速与低速要求的跨域飞行器气动布局形式,可实现自低速构型,通过飞行中的机翼重构型,实现... 为解决跨域飞行器气动外形及推进系统在高速与低速区间难以协调的设计矛盾,清华大学提出“翼-发功能重构型”跨域飞行器设计方案,得到3种可满足高速与低速要求的跨域飞行器气动布局形式,可实现自低速构型,通过飞行中的机翼重构型,实现高速构型的气动与推进功能。以机翼单折叠方案为例,介绍了“翼-发功能重构型”跨域飞行器的设计流程,并对示例方案开展性能收益分析。结果表明,翼-发功能重构型跨域飞行器气动布局可同时满足高速与低速设计点的性能要求,为跨域飞行器气动布局设计提供了一种创新思路,具有一定的应用潜力。 展开更多
关键词 翼-发功能重构型 跨域飞行器 变体飞行器 可重构 气动布局
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动态失速及其实验方法与测量技术研究进展
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作者 孟宣市 鞠恩博 俞熠 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第7期1-27,I0001,共28页
动态失速是一种复杂的非定常、非线性气动现象,广泛存在于直升机、风力机、航空压气机等旋转机械设备运行及飞机大迎角机动、编队飞行过程中。该现象涉及流动分离、剪切层失稳、动态失速涡的生成与演化等问题,并伴随显著的气动力迟滞效... 动态失速是一种复杂的非定常、非线性气动现象,广泛存在于直升机、风力机、航空压气机等旋转机械设备运行及飞机大迎角机动、编队飞行过程中。该现象涉及流动分离、剪切层失稳、动态失速涡的生成与演化等问题,并伴随显著的气动力迟滞效应和动态载荷变化,极易导致飞行器升力骤降、阻力急剧增加及颤振等问题。由于非定常转捩预测、大迎角分离以及动态失速可靠模拟等前沿空气动力学问题尚未解决,风洞实验成为揭示动态失速特性及流动机制的核心手段。本文系统综述了动态失速的基本特性与风洞实验方法,重点探讨了压力测量、转捩检测、空间流场精细结构显示与测量技术的研究进展。研究表明,高精度、高分辨率的实验测量技术对于捕捉动态失速过程中的流动特性至关重要,而误差修正技术显著提升了实验结果的可靠性。此外,未来研究需进一步加强多物理场耦合测量技术的开发,并结合智能化风洞实验与机器学习方法,全面解析动态失速的流动机制,为航空航天与风能等领域提供高效的设计优化和流动控制策略。 展开更多
关键词 动态失速 大迎角空气动力学 编队飞行 转捩检测 风洞实验
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翼身融合布局飞机分布式推进边界层吸入效应影响研究
3
作者 邱奥祥 桑为民 +3 位作者 张桐 安博 李栋 张彬乾 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2448-2467,共20页
翼身融合布局是指机翼和机身高度融合的全升力面飞机外形,在提升巡航效率和减排降噪等方面展现出明显的性能优势和发展潜力.采用雷诺平均Navier-Stokes方法结合基于叶素理论的体积力模型,针对翼身融合布局民机分布式推进边界层吸入(BLI... 翼身融合布局是指机翼和机身高度融合的全升力面飞机外形,在提升巡航效率和减排降噪等方面展现出明显的性能优势和发展潜力.采用雷诺平均Navier-Stokes方法结合基于叶素理论的体积力模型,针对翼身融合布局民机分布式推进边界层吸入(BLI)效应影响下的绕流流场进行了数值研究.首先,将翼身融合布局民机分布式BLI推进构型简化为涵道风扇-机翼段耦合构型,计算涵道风扇质量流率小于1、等于1以及大于1的3个工况,对比分析了滑移网格方法、冻结转子方法和基于叶素理论的体积力模型法的流场细节、计算精度以及计算效率.其次,建立分布式BLI推进-机翼耦合构型,对此构型不同转速下的绕流流场进行对比分析,探究并验证所建立的分布式BLI推进系统抑制分离的能力.最后,将分布式BLI推进安装于翼身融合布局飞机概念方案NPU-BWB-300机翼与机身的融合段,探究其对NPU-BWB-300绕流流场的影响.研究结果表明:滑移网格方法、冻结转子方法和基于叶素理论的体积力模型方法均可以较好地刻画涵道风扇边界层吸入效应的流场细节;所建立的分布式BLI推进系统具备抑制分离的能力,将其应用于NPU-BWB-300也可以取得较为明显地改善分离流场的效果. 展开更多
关键词 翼身融合布局 分布式推进 涵道风扇 边界层吸入效应 体积力模型
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超声速民机机动飞行的聚焦声爆全场预测方法研究
4
作者 范杰 韩忠华 +3 位作者 乔建领 陈晴 杨瀚 宋文萍 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1538-1551,共14页
超声速民机在加速、俯冲等机动飞行阶段会产生强烈的聚焦声爆,其全场预测方法是当前国际上研究的热点和难点之一。由于目前无法承受全域非定常计算带来的成本,故而将聚焦声爆全场预测分为焦散计算和波形预测两部分,并在两部分之间迭代... 超声速民机在加速、俯冲等机动飞行阶段会产生强烈的聚焦声爆,其全场预测方法是当前国际上研究的热点和难点之一。由于目前无法承受全域非定常计算带来的成本,故而将聚焦声爆全场预测分为焦散计算和波形预测两部分,并在两部分之间迭代求解得到地面聚焦位置和声爆强度。首先,通过耦合求解机动飞行航迹和声射线传播路径,发展了迭代求交点和推进求包络线两类焦散计算方法。其次,在焦散计算和近场计算加中/远场传播之间迭代求得入射波形,作为求解广义Tricomi方程的输入,发展了一套聚焦声爆全场预测方法,并自主开发了预测程序FC-Boom。最后,采用AIAA第三届声爆预测研讨会标模算例和美国SCAMP项目飞行试验算例,验证了全场预测方法和程序的正确性。该工作可作为聚焦声爆抑制和低聚焦声爆设计的基础。 展开更多
关键词 超声速民机 机动飞行 聚焦声爆 焦散计算 广义Tricomi方程
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基于多级库存管理理论的导航星座可用性研究
5
作者 赵灵峰 黄朝伟 +3 位作者 林若禹 黄莎莎 薛小锋 冯蕴雯 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第2期222-232,共11页
目前星座可用性的备份策略研究方法单一且忽略了卫星短期故障,采用马尔可夫理论但对备份策略研究不够深入。针对上述问题,提出了一种基于多级库存管理理论并考虑星座状态的星座可用性研究方法。以备份卫星的保障率为指标建立星座备份策... 目前星座可用性的备份策略研究方法单一且忽略了卫星短期故障,采用马尔可夫理论但对备份策略研究不够深入。针对上述问题,提出了一种基于多级库存管理理论并考虑星座状态的星座可用性研究方法。以备份卫星的保障率为指标建立星座备份策略的数学模型;根据马尔可夫理论,结合单星可用性和星座状态概率进一步建立星座服务可用性数学模型;以某导航星座为例进行案例分析对比。根据模型计算结果,探究了星座故障状态概率变化;给出了备份卫星部署位置、补充时机以及增加数量对提高星座服务可用性的影响;验证了短期故障对卫星星座可用性的影响程度与长期故障相当,在工程应用中不可忽视。 展开更多
关键词 卫星星座 多级库存管理理论 备份策略 PETRI网 马尔可夫过程 星座可用性
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基于反馈近似损伤的振动加速激励设计方法
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作者 冯蕴雯 杨容霁 +2 位作者 薛小锋 刘佳奇 高涛 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期222-239,共18页
机电产品高加速剖面制定方法存在剖面关键要素与激励失效机制关联性不明确、故障激发效率低、试验成本高等问题。为打通累积损伤与振动试验剖面关键要素之间的关联机制,提出基于反馈近似损伤的振动加速激励设计方法,通过动态控制损伤增... 机电产品高加速剖面制定方法存在剖面关键要素与激励失效机制关联性不明确、故障激发效率低、试验成本高等问题。为打通累积损伤与振动试验剖面关键要素之间的关联机制,提出基于反馈近似损伤的振动加速激励设计方法,通过动态控制损伤增量,实现对振动试验剖面的精细化设计。结合振动损伤机制分析与功率谱密度频域解析技术,量化振动激励与累积损伤之间的映射关系,建立振动激励-损伤对应模型(Vibration Excitation-Damage Corresponding Model,CM-VED),以某型引信振动高加速步进试验为例验证所提方法的有效性。研究结果表明:获得的振动高加速试验剖面较标准固步法破坏极限激发精度提高60%,在保证高激发精度的基础上时间较均分法缩短33.33%;所提CM-VED可为建立激励-损伤对应关系提供理论依据;所提基于反馈近似损伤的振动加速激励设计方法可在保证激发精度的前提下降低试验成本,为机电产品振动高加速试验剖面设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 高加速试验 近似损伤 振动激励 剖面设计 量化映射
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两种星型蜂窝夹芯板的抗低能冲击研究
7
作者 吉国明 李易兴 +1 位作者 韩庆 王睿文 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第1期93-100,共8页
为研究负泊松比内凹星型(RES)、内凹圆弧星型(RECS)蜂窝夹芯板的抗低能冲击性能,通过商业软件ANSYS/LS-DYNA建立了含复合材料层合板、ABS蜂窝的蜂窝夹芯板有限元模型,数值方法分析了半球头圆柱冲头分别在10 J,15 J,30 J的低冲击能量下,... 为研究负泊松比内凹星型(RES)、内凹圆弧星型(RECS)蜂窝夹芯板的抗低能冲击性能,通过商业软件ANSYS/LS-DYNA建立了含复合材料层合板、ABS蜂窝的蜂窝夹芯板有限元模型,数值方法分析了半球头圆柱冲头分别在10 J,15 J,30 J的低冲击能量下,面外、面内冲击蜂窝夹芯板的冲击响应。分析对比了不同冲击条件下冲头位移-时间历程、冲头接触力-时间历程以及蜂窝夹芯板的吸能占比。仿真结果表明,在相同的冲击条件下,RECS蜂窝夹芯板损伤深度均大于RES蜂窝夹芯板,并且在面内冲击时差异更加明显;但相同条件下,冲击RECS冲头拥有更低的反弹速度,即RES蜂窝夹芯板比RECS蜂窝夹芯板具有更好的抗冲击性能,但RECS具有更好的吸能性能。 展开更多
关键词 星型蜂窝 低能冲击 负泊松比 夹芯板
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基于模糊网络层次分析和群决策的测试性指标分配方法
8
作者 张超 房颖涛 +2 位作者 董志杰 何世烈 周振威 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第8期2570-2580,共11页
合理分配测试性指标是当前装备论证过程中的一项重要工作内容。针对按故障率分配等经典方法存在的计算方式单一等问题,提出一种基于模糊网络层次分析和群决策的测试性指标分配方法。首先,构建测试性指标影响因素权重评价体系,采用三角... 合理分配测试性指标是当前装备论证过程中的一项重要工作内容。针对按故障率分配等经典方法存在的计算方式单一等问题,提出一种基于模糊网络层次分析和群决策的测试性指标分配方法。首先,构建测试性指标影响因素权重评价体系,采用三角模糊数矩阵进行评分,运用网络层次分析法进行计算,利用群决策思想避免权重冲突。其次,引入S型函数,改进测试性指标分配函数,克服线性分配的局限性。最后,在机载系统上进行测试性指标分配应用验证。结果表明,该方法不仅有效结合客观计算与主观分析的优势,而且还综合考虑各项因素,是一种更为有效的测试性指标分配方法。 展开更多
关键词 测试性指标分配 三角模糊判断矩阵 网络层次分析法 群决策 S型函数优化
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基于CGSPN的复杂电子系统测试性参数确定方法
9
作者 张超 房颖涛 +2 位作者 董志杰 何世烈 周振威 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第5期1525-1535,共11页
因大量采用分布式、综合化、模块化方案,复杂电子系统极易出现共因故障和故障并发等新问题,传统测试性参数确定方法难以解决。针对这一问题,提出一种基于着色广义随机Petri网(colored generalized stochastic Petri nets,CGSPN)的复杂... 因大量采用分布式、综合化、模块化方案,复杂电子系统极易出现共因故障和故障并发等新问题,传统测试性参数确定方法难以解决。针对这一问题,提出一种基于着色广义随机Petri网(colored generalized stochastic Petri nets,CGSPN)的复杂电子系统测试性参数确定新方法。首先,综合需求信息、约束边界和维修保障等要求,建立电子系统两层级CGSPN模型,引入着色,实现不同模块各种状态的实时追踪和故障并发处理,通过广义随机处理共因故障的随机不确定性;然后,利用着色和可用度探索一种带有冗余设计的测试性参数处理手段,丰富测试性体系;最后,构建一种不同模块、各种状态融合的并行分析技术,统一系统层和模块层之间的状态转移关系,避免分阶段串行处理和等效替换。以通信导航识别系统为例进行实例分析,所提方法比传统方法具有更好的可用性和有效性。 展开更多
关键词 电子系统 测试性参数 着色广义随机Petri网 共因故障 故障并发
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基于毁伤评估结果的无人机对地攻击任务分配方法 被引量:2
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作者 侯鹏 葛玉雪 +2 位作者 裴扬 岳源 艾俊强 《兵工学报》 北大核心 2025年第2期17-29,共13页
为提升多无人机协同对地打击任务的作战效能并提高协同任务分配效率,提出一种基于作战单元毁伤概率结果的任务分配方法。构建3种典型地面目标毁伤评估模型,计算不同打击方向下各目标的毁伤概率作为任务分配问题的数据支撑。对各无人机... 为提升多无人机协同对地打击任务的作战效能并提高协同任务分配效率,提出一种基于作战单元毁伤概率结果的任务分配方法。构建3种典型地面目标毁伤评估模型,计算不同打击方向下各目标的毁伤概率作为任务分配问题的数据支撑。对各无人机挂载不同武器打击地面目标的典型场景,提出改进混合粒子群优化算法解决任务分配问题。利用遗传算法的交叉、变异操作更新粒子位置,对交叉操作、变异操作进行改进并引入粒子反转操作增加粒子的多样性,避免陷入局部最优。通过仿真算例对所提方法进行验证,结果证明在利用毁伤评估模型计算地面目标的毁伤概率后,所提方法能在满足毁伤要求的前提下得到满足约束条件的任务分配方案,且能提高多无人机体系整体上的作战效能。 展开更多
关键词 多无人机 任务分配 毁伤评估 毁伤概率 混合粒子群优化算法
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一种适用于低压涡轮叶片转捩-分离流预测的极大涡模拟方法
11
作者 穆宇旸 徐家宽 +3 位作者 李艺 郑国雨 乔磊 白俊强 《推进技术》 北大核心 2025年第5期44-55,共12页
在航空发动机领域中,大负荷低压涡轮叶片表面的流动受强逆压梯度影响,易产生具有高度非定常特性的转捩-分离流。而基于雷诺平均方法(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS)的转捩模型难以对该现象进行精确模拟。为了提升预测精度,本研... 在航空发动机领域中,大负荷低压涡轮叶片表面的流动受强逆压梯度影响,易产生具有高度非定常特性的转捩-分离流。而基于雷诺平均方法(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS)的转捩模型难以对该现象进行精确模拟。为了提升预测精度,本研究在改进的极大涡模拟方法(Very Large Eddy Simulation,VLES)基础上耦合适用于叶轮机械流动的γ转捩模型,从而形成了γ-VLES混合预测模型。本研究采用该模型对Pak-B低压涡轮叶片表面的层流分离泡诱导转捩及分离流演化现象进行预测。研究结果表明:γ-VLES模型能够准确计算叶片表面的时均压力系数和速度型,并展现了长分离泡内部瞬态流场中周期性涡的演化脱落过程。模拟结果与实验结果高度吻合,有效克服了RANS框架下γ-Re_(θt)和γ转捩模型在转捩-分离流预测方面的局限。 展开更多
关键词 计算流体力学 RANS/LES混合方法 极大涡模拟 低压涡轮叶片 层流分离泡诱导转捩
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类蜂窝结构对腔体流动分岔的影响研究
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作者 管永科 郭世鹏 +1 位作者 桑为民 安博 《力学学报》 北大核心 2025年第3期569-577,共9页
流动分岔对于厘清流场物理特性意义非凡,对于工程实际中遇到的流动问题分析和相关应用有着非常重要的指导意义.作为流体力学中的经典问题,腔体流动在很多重要领域都被广泛应用,具备极高的研究价值.对于腔体内流流动而言,腔体几何构型对... 流动分岔对于厘清流场物理特性意义非凡,对于工程实际中遇到的流动问题分析和相关应用有着非常重要的指导意义.作为流体力学中的经典问题,腔体流动在很多重要领域都被广泛应用,具备极高的研究价值.对于腔体内流流动而言,腔体几何构型对于流动分岔的类型和临界雷诺数影响较大.针对目前国内外研究现状,部分几何构型对于流动分岔的影响规律尚未明晰.文章通过基于直角网格的LBM算法和流场稳定性分析理论,针对类蜂窝构型的腔体内流开展数值模拟和流动现象机理分析研究,揭示了类蜂窝结构对于内流流场流动分岔的影响机制.对比之前的研究,着重探究类蜂窝构型对于Hopf、Neimark-Sacker以及Turbulence-triggering流动分岔的影响以及该构型内流动演化模式和涡系发展特征,从物理层面分析流动现象的形成机理.研究结果表明,虽然类蜂窝构型不会影响流动分岔的类型以及流场演化模式,但是对于流动分岔的临界值影响较大.可以有效推迟流动失稳和湍流出现,极大地提升了内流流场的稳定性.此外,该流场内的涡系结构及演化规律异常稳定. 展开更多
关键词 顶盖驱动腔体内流 类蜂窝结构 流场稳定性 格子玻尔兹曼方法 流动分岔
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典型后掠翼构型结冰特性数值模拟
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作者 王灏东 桑为民 +2 位作者 石淼鑫 安博 裴如男 《力学学报》 北大核心 2025年第4期895-915,共21页
在飞行过程中,飞机的机翼和发动机进气口等部位会发生危险的结冰现象,严重危害飞机的飞行安全,对机翼的结冰过程开展分析研究有利于后续防/除冰工作的开展.针对后掠翼的结冰问题,文章基于Navier-Stokes方程和SA(Spalart-Allmaras)湍流... 在飞行过程中,飞机的机翼和发动机进气口等部位会发生危险的结冰现象,严重危害飞机的飞行安全,对机翼的结冰过程开展分析研究有利于后续防/除冰工作的开展.针对后掠翼的结冰问题,文章基于Navier-Stokes方程和SA(Spalart-Allmaras)湍流模型对空气流场进行求解,应用欧拉法求解水滴撞击特性,选择Shallow-Water结冰热力学模型计算翼型上生成的冰形.在不同结冰工况下,对比分析平直翼和不同后掠角机翼的结冰特性,并对45°后掠角机翼上典型“扇贝型”结冰进行数值仿真,分析其形成机理,进一步研究后掠翼结冰机理.之后基于后掠翼构型的结冰特性进一步研究翼身融合布局飞机的结冰问题,通过数值计算预测翼身融合布局飞机表面冰形的特征,并将其与传统布局飞机结冰特性进行对比研究.结果表明,在同一结冰工况下,机翼的后掠角不同会影响溢流效应,导致生成的冰形发生变化.在“扇贝”冰形成过程中,受沿展向溢流效应作用,在后掠翼表面上出现冰体,突出的冰体拦截进入的水滴使其捕获大量水滴,产生沿来流方向生长的冰脊,当沿展向的多个冰脊上积冰量增加,形成“扇贝型”冰形.进一步研究发现,结冰对翼身融合布局飞机气动外形的破坏程度从后掠翼翼根至翼尖逐渐变大,可为相关的结冰特性研究及防除冰设计提供技术参考. 展开更多
关键词 结冰 后掠翼 翼身融合 "扇贝型"冰形 SHALLOW-WATER 结冰热力学模型
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一体化弹弹托分离性能的代理优化研究
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作者 高钟谱 许和勇 +1 位作者 尹晋涛 蒋胜矩 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第2期159-166,175,共9页
一体化弹弹托的快速分离特性对弹丸射击精度具有重要影响,是弹托的主要设计要求之一。为提升弹托分离性能,基于六自由度方程和URANS方程发展了适合弹托分离计算的非定常CFD方法,并基于Kriging模型和遗传算法构建了弹托迎风窝外形代理优... 一体化弹弹托的快速分离特性对弹丸射击精度具有重要影响,是弹托的主要设计要求之一。为提升弹托分离性能,基于六自由度方程和URANS方程发展了适合弹托分离计算的非定常CFD方法,并基于Kriging模型和遗传算法构建了弹托迎风窝外形代理优化框架。采用16度压缩拐角算例,通过与实验值对比,验证了文中CFD方法的可靠性。通过代理优化方法得到了优化后的弹托迎风窝外形,并对比基准弹托进行了流场和分离特性分析,揭示了优化弹托分离性能得以提升的气动机理。结果表明,分离过程中优化弹托贴近弹丸的内表面压力衰减量显著小于基准弹托,迎风窝的表面压力与基准弹托基本持平,因此,优化弹托的整体分离力显著增加,分离横向位移提升14.86%,分离俯仰角提升13.75%,分离性能显著提高。 展开更多
关键词 一体化弹 弹托分离 六自由度仿真 代理优化 KRIGING模型
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螺旋桨滑流对高升力构型影响的数值计算
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作者 杨龙源 盛云逸 +1 位作者 崔天昱 杨永 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第5期41-50,共10页
为了快速、准确分析螺旋桨滑流对增升装置的影响,采用实桨非定常方法(full blades method,FBM)和定常动量激励盘方法(actuator disk method,ADM),数值计算分析了前进比J=0.7、1.0,攻角α=–4°~24°工况下螺旋桨滑流对高升力构... 为了快速、准确分析螺旋桨滑流对增升装置的影响,采用实桨非定常方法(full blades method,FBM)和定常动量激励盘方法(actuator disk method,ADM),数值计算分析了前进比J=0.7、1.0,攻角α=–4°~24°工况下螺旋桨滑流对高升力构型的影响。研究表明:虽然从单独螺旋桨获取的时均化激励盘载荷分布与从高升力构型螺旋桨获取的存在局部差异,但将来源不同的激励盘载荷应用于ADM计算时,所得高升力构型的压力分布、升阻力结果基本一致,全机升力系数差异不超过4.3%,阻力系数偏差小于5.4%,说明采用单独螺旋桨获取激励盘载荷对全机气动力计算影响不大,从而避免了复杂的网格生成。ADM将非定常计算转化为定常计算,在保持网格量相当(3300万)的条件下,其计算结果与FBM结果在失速前(α<20°时)基本吻合,同时计算核时约降低至FBM的1/18(170/3100)。因此ADM方法能够高效、合理评估出螺旋桨滑流对增升装置产生的影响。 展开更多
关键词 动量激励盘方法 非定常方法 螺旋桨滑流 高升力构型 数值模拟
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FW-H方程在声学速度预测中的拓展
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作者 赵东旭 王垿桁 +1 位作者 宋亚辉 刘秋洪 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第7期52-62,I0001,共12页
声学速度矢量在声场特征描述和流-声模态分解方面具有独特优势。经典FW-H方程广泛应用于远场声压外推,但没有对声学速度3个分量的计算做出规定,因而不能直接用于远场声学速度预测。考虑均匀流中点源辐射声场,利用对流格林函数和线化动... 声学速度矢量在声场特征描述和流-声模态分解方面具有独特优势。经典FW-H方程广泛应用于远场声压外推,但没有对声学速度3个分量的计算做出规定,因而不能直接用于远场声学速度预测。考虑均匀流中点源辐射声场,利用对流格林函数和线化动量方程建立了远场声学速度与声压的频域显式物理关联表达式,进而基于FW-H积分方程,提出了声学速度频域解析公式FV3A-M。利用均匀流中单极子和偶极子声辐射典型测试算例,证明了公式FV3AM及其实施的有效性。通过数值方法评估了圆柱-翼型流动产生的噪声,并与实验数据进行比较,结果显示DDES方法的湍流模拟和FW-H方程的声压外推结果均与实验数据吻合。在观察平面内,声学速度分量u′_(1)的主峰值指向性符合典型四极子声压场特征,而分量u′_(2)和u′_(3)的分布则呈现偶极子声压场特性。依据公式FV3A-M预测远场声学速度仅是FW-H方程外推声压的积分过程副产品,有力地拓展了FW-H方程的应用场景。 展开更多
关键词 FW-H方程 格林函数 可渗透面 声比拟 声学速度
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激光内通道传输的气动光学热效应数值模拟
17
作者 魏泽轩 许和勇 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第6期18-27,I0001,共11页
激光光束在从激光器出口到发射系统出口这一段内部通道中传输时,气体吸收激光能量,使内通道中流场的温度和密度产生不均匀变化,导致了波前相位畸变及远场光束质量的降低。为了分析此类问题,本文建立了流场与光场相耦合的气动光学热效应... 激光光束在从激光器出口到发射系统出口这一段内部通道中传输时,气体吸收激光能量,使内通道中流场的温度和密度产生不均匀变化,导致了波前相位畸变及远场光束质量的降低。为了分析此类问题,本文建立了流场与光场相耦合的气动光学热效应研究框架,对圆直管道内的热效应问题进行数值模拟研究,采用泽尼克多项式拟合波前畸变,结合自适应光学校正分析了畸变水平及其对远场光强特性的影响。结果表明,无自适应光学校正时,通光0.5 s内热效应导致的波前畸变极为严重,当管道半径与光束半径之比大于1.5时则能够有效减轻热效应;采用自适应光学校正则能将波前畸变降低70%左右,同时也能大幅提高光束的远场光强及聚焦性能。因此,控制激光传输通道几何参数与采用自适应光学校正是抑制热效应的有效途径。 展开更多
关键词 气动光学 热效应 流场-光场耦合分析 波前畸变 泽尼克多项式
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基于事件触发的多智能体系统预设时间编队控制
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作者 侯天乐 毕文豪 +2 位作者 黄湛钧 李铭浩 张安 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期52-69,共18页
为解决编队控制存在的收敛速度慢、控制器连续更新问题,针对2阶多智能体系统,提出一种基于事件触发机制的预设时间编队控制方法。基于预设时间的加速度观测器,跟随者于预设时间内估计到领航者的加速度状态。设计基于事件触发机制的预设... 为解决编队控制存在的收敛速度慢、控制器连续更新问题,针对2阶多智能体系统,提出一种基于事件触发机制的预设时间编队控制方法。基于预设时间的加速度观测器,跟随者于预设时间内估计到领航者的加速度状态。设计基于事件触发机制的预设时间编队控制器使跟随者于预设时间内跟踪上领航者,避免了控制器的连续更新。基于严格的理论分析证明,多智能体系统可实现预设时间编队控制,且避免芝诺现象。数值仿真结果表明,新提出的基于事件触发的预设时间编队控制方法可使多智能体系统于指定时间内形成期望构型,同时降低控制器更新频率从而降低系统能耗。基于四旋翼无人机编队飞行试验结果,进一步验证了新提出的控制方法的可用性和拓展性。 展开更多
关键词 多智能体系统 编队控制 预设时间控制 事件触发机制 四旋翼无人机
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大型运输类飞机设计中雷诺数效应问题研究进展
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作者 雷武涛 赵轲 +3 位作者 杨华 谢露 张昌九 白俊强 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第6期1-17,I0001,共18页
雷诺数效应是大型飞机设计中一个关键的技术难题,会影响飞机的飞行安全、气动性能、研发效率和成本。首先,本文从大型飞机设计研发角度介绍了大型飞机雷诺数效应研究手段,主要有风洞试验和数值模拟两种方法;其次,分别针对超临界翼型/机... 雷诺数效应是大型飞机设计中一个关键的技术难题,会影响飞机的飞行安全、气动性能、研发效率和成本。首先,本文从大型飞机设计研发角度介绍了大型飞机雷诺数效应研究手段,主要有风洞试验和数值模拟两种方法;其次,分别针对超临界翼型/机翼、全机气动设计、低速增升装置、翼梢小翼、涡流发生器等分析了雷诺数效应的影响规律,并梳理了与雷诺数效应相关的流动机理研究进展;然后,阐述了雷诺数效应问题的几种解决方案,包括先进的风洞试验技术、数据修正技术和人工智能技术等。最后,总结了针对雷诺数效应问题目前已有的研究成果及不足,并给出了下一步的研究建议。 展开更多
关键词 雷诺数效应 风洞试验 数值模拟 数据修正 气动性能
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非精确概率输入下的贝叶斯模型更新方法及其应用
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作者 王昊昊 李璐祎 刘昱杉 《宇航学报》 北大核心 2025年第4期654-672,共19页
贝叶斯模型更新(BMU)是航空航天工程当中,缩小结构数值模型与真实物理模型之间偏差的一种实用方法。然而在航空航天工程中,由于数据稀疏或知识缺乏,结构输入变量先验分布非精确的情况普遍存在。针对非精确先验概率下如何高效地进行贝叶... 贝叶斯模型更新(BMU)是航空航天工程当中,缩小结构数值模型与真实物理模型之间偏差的一种实用方法。然而在航空航天工程中,由于数据稀疏或知识缺乏,结构输入变量先验分布非精确的情况普遍存在。针对非精确先验概率下如何高效地进行贝叶斯模型更新的问题,首先通过将非精确先验分布下的BMU问题等价转化为相应的可靠性分析问题,建立了基于嵌套可靠性方法(NRA)和增广可靠性方法(ARA)的两类非精确先验分布下的BMU数学模型。为了高效地求解这两类非精确先验分布下的BMU数学模型,分别提出了两种基于留一交叉验证的自适应Kriging代理模型算法,为非精确先验分布下高效地进行模型更新提供了两种思路。将所提算法应用于数值算例、悬臂梁模型、航空航天铆钉模型和简化机翼结构。结果表明,所提算法在保证精度的同时,能极大地减少调用原始功能函数的次数,证明算法的效率大大提高。 展开更多
关键词 非精确概率 贝叶斯模型更新 Kriging代理模型 嵌套可靠性 增广可靠性
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