军队院校飞机飞行动力学精品课程建设与实践

作者： 苏新兵   周章文   严盛文   张登成   来源： 第三届全国高等学校航空航天类专业教育教学研讨会论文集 年份： 2022 文献类型 ： 会议论文 关键词： 精品课程   飞行动力学   课程建设   军队院校  

描述： 军队院校飞机飞行动力学精品课程建设与实践

航空航天专业课程思政建设与实践——以“飞机飞行原理”课程为例

作者： 苏新兵   张铁军   周章文   张登成   来源： 第三届全国航空航天类课程思政教学改革论坛论文集 年份： 2022 文献类型 ： 会议论文 关键词： 专业课程   飞行原理   课程思政   思政元素   同向同行  

描述： 航空航天专业课程思政建设与实践——以“飞机飞行原理”课程为例

军队院校飞机飞行动力学精品课程建设与实践

作者： 苏新兵   周章文   严盛文   张登成   来源： 第三届全国高等学校航空航天类专业教育教学研讨会论文集 年份： 2022 文献类型 ： 会议论文 关键词： 精品课程   飞行动力学   课程建设   军队院校  

描述： 军队院校飞机飞行动力学精品课程建设与实践

航空复合材料加筋板湿热环境下吸湿性能

作者： 刘宋婧   冯宇   张腾   毕亚萍   张铁军   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 湿热环境   吸湿规律   复合材料加筋板   修正两阶段吸湿模型   有限元仿真  

描述： 为探究复合材料加筋板湿热环境下的吸湿性能，开展了70℃、水浴环境下复合材料加筋板吸湿试验，分析其吸湿量变化规律，并通过数据拟合进行验证；针对Fick吸湿模型的局限性，提出了考虑侧边吸湿效应的修正两阶段吸湿模型；同时基于有限元方法建立了加筋板吸湿性能有限元分析模型，模拟吸湿过程中加筋板内水分的扩散及分布规律。结果表明：试验中3件试验件饱和吸湿量分别为0.702%、0.696%和0.687%，且吸湿过程可分为前期线性快速吸湿和后期吸湿速率放缓直至平衡两个阶段；并利用试验数据验证了修正模型计算结果的准确性，通过与文献对比证明了该模型可提高预测精度；通过有限元模型发现试件表面迅速达到吸湿平衡，薄板区域比厚板区域更快达到吸湿平衡状态。

航空复合材料-金属连接结构的拉伸性能及其渐进损伤

作者： 张浩宇   侯波   何宇廷   冯宇   谭翔飞   来源： 机械工程材料 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 抗拉强度   连接结构   复合材料   累积损伤   失效准则  

描述： 利用有限元软件建立了某型飞机复合材料-金属连接结构件模型,以改进的Camanho损伤退化模型作为失效判定准则,模拟了该连接结构件的拉伸性能和损伤累积过程并进行了试验验证。结果表明:在加装防弯夹具后,复合材料-金属连接结构件的拉伸试验结果更加准确,拉伸破坏模式由拉脱破坏变为挤压破坏;在较小的拉伸载荷下,其应变随载荷的增加呈线性增大,在金属上的应变明显大于复合材料层合板上的;损伤从复合材料和金属连接螺栓处产生,随载荷的增大逐渐累积并沿螺栓挤压方向扩展;模拟得到的最终破坏载荷为90kN,与试验值的相对误差仅为6.5%,证明了模拟结果的准确性。

基于自适应FEM-SPH耦合算法的飞机典型部位破片冲击战伤的数值研究

作者： 叶纪元     杨扬     徐绯     王逸韬     何宇廷   来源： 爆炸与冲击 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： SPH耦合算法   破片冲击   自适应FEM   高速冲击   碎片云  

描述： 针对飞机典型部位在遭到高速破片攻击后结构整体的战伤状态及破片的剩余行为开展数值模拟。应用LS-DYNA软件，结合有限单元方法（finite element method, FEM）和光滑粒子流体动力学（smoothed particle hydrodynamics,SPH）两者的优势，建立自适应的FEM-SPH耦合模拟方法，并构建2种飞机典型部位的计算模型，采用六面体网格局部细化方法实现了核心位置的精确模拟，并进行试验来验证数值模型；开展了一系列高速冲击战伤模拟，对比了不同工况下破片高速冲击结构后形成的碎片云和破口形貌，并对破片的剩余速度和质量进行分析，确定了破片在结构蒙皮上的临界跳飞角。结果表明：自适应FEM-SPH耦合算法的计算结果与试验结果吻合良好，能够对破片高速冲击战伤进行有效准确模拟；碎片云分布形状随破片速度增加变得狭长，冲击角度会改变碎片云和结构破口形状朝向；碎片云高度和扩散速度随破片速度或角度的变化趋势基本一致并都呈线性关系；破片的速度减少量不随初始速度变化，质量减少量则与冲击速度正相关，两者与冲击角度都负相关；破片临界跳飞角与冲击速度大小基本呈线性关系。

基于堆栈自编码器和DeepAR的航空发动机剩余寿命预测

作者： 李浩   王卓健   李哲   陈煊   李园   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   寿命预测   深度学习   预测模型   数据融合  

描述： 针对现有航空发动机剩余寿命预测大多基于单点预测模式，不能准确给出预测结果置信区间的问题，提出了一种基于堆栈自编码器结合DeepAR模型的概率分布预测模型。首先，堆栈自编码器通过无监督式深度学习对发动机监测数据进行特征提取，构建反映性能退化的健康指标（HI），基于双向长短期记忆（BiLSTM）网络构建DeepAR预测模型，将提取后的HI序列输入到DeepAR模型中，预测模型对HI序列与使用时间的隐含关系进行全局学习，并输出发动机剩余寿命的概率分布参数。利用CMPASS涡扇发动机退化数据集进行实验，验证所提方法的有效性。结果表明，本文所提预测方法同其他方法相比，对监测数据融合的效果更好，预测模型性能提高6.4%，实际剩余寿命基本在95%置信区间内。

机翼前缘积冰对大飞机操稳特性的影响

作者： 魏扬   徐浩军   薛源   李哲   张久星   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 大飞机   机翼结冰   飞行安全   自动驾驶仪   操稳特性  

描述： 机翼结冰影响飞机的操稳特性和飞行性能,对飞行安全造成危害。基于实验数据构建了典型的不同结冰严重程度的机翼前缘积冰冰形,采用高精度数值模拟方法得到背景飞机机翼前缘积冰的气动数据,建立了飞机六自由度非线性动力学模型,在此基础上设计了俯仰角保持、滚转角保持及高度保持模式的自动驾驶仪闭环仿真系统。通过开环仿真,分析了不同程度积冰对飞机配平特性、纵向长短周期模态及横航向模态的影响,比较了不同程度积冰情形下飞机动态响应的差异。通过闭环仿真,研究了积冰对3种模式下自动驾驶性能的影响。仿真结果表明:积冰对飞机配平特性、模态特性及开环动态响应特性均会造成一定的不良影响,威胁飞行安全。

机翼前缘积冰对大飞机操稳特性的影响

作者： 魏扬   徐浩军   薛源   李哲   张久星   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 大飞机   机翼结冰   飞行安全   自动驾驶仪   操稳特性  

描述： 机翼结冰影响飞机的操稳特性和飞行性能,对飞行安全造成危害。基于实验数据构建了典型的不同结冰严重程度的机翼前缘积冰冰形,采用高精度数值模拟方法得到背景飞机机翼前缘积冰的气动数据,建立了飞机六自由度非线性动力学模型,在此基础上设计了俯仰角保持、滚转角保持及高度保持模式的自动驾驶仪闭环仿真系统。通过开环仿真,分析了不同程度积冰对飞机配平特性、纵向长短周期模态及横航向模态的影响,比较了不同程度积冰情形下飞机动态响应的差异。通过闭环仿真,研究了积冰对3种模式下自动驾驶性能的影响。仿真结果表明:积冰对飞机配平特性、模态特性及开环动态响应特性均会造成一定的不良影响,威胁飞行安全。

基于鲁棒伺服LQR的结冰飞机纵向控制律重构方法

作者： 陈威   徐浩军   王小龙   裴彬彬   李哲   来源： 航空学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 纵向运动   飞机结冰   控制律重构   鲁棒伺服LQR   仿真验证  

描述： 由于防/除冰系统总会出现故障或者除冰不彻底,因此仅依靠防/除冰系统实现结冰条件下的安全飞行并非完全可靠,研究结冰后飞机控制律重构对飞机操纵安全和飞行安全极其重要。针对飞机的纵向运动建立了结冰影响模型和纵向动力学模型,采用鲁棒伺服线性二次型调节器(LQR)最优控制设计了飞机结冰后空中飞行纵向控制律,模拟了飞机在俯仰姿态保持模式下遭遇不同严重程度结冰后的动态响应特性,并与常规PID控制进行对比。结果表明,所设计的控制律能够有效改善结冰飞机的飞行性能和飞行品质,准确跟踪给定的俯仰角指令,且抗干扰能力、动态性能以及鲁棒性均优于常规PID控制。为飞机结冰后的重构控制问题和自动飞行控制,提供了新的思路。