基于内嵌物理约束神经网络模型的航空发动机数字工程模型

作者： 林志富   肖洪   王占学   张晓博   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征处理   航空发动机   数字工程模型   性能参数预估   内嵌物理约束神经网络  

描述： 相对误差和峰值相对误差均小于常规神经网络模型。在一定的模型规模下，基于架构的数字模型的峰值相对误差仅为常规神经网络模型的1/4。通过物理约束，克服了数据驱动模型对大数据的依赖，指导了神经网络层的超参数设置。

基于内嵌物理约束神经网络模型的航空发动机数字工程模型

作者： 林志富   肖洪   王占学   张晓博   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征处理   航空发动机   数字工程模型   性能参数预估   内嵌物理约束神经网络  

描述： 相对误差和峰值相对误差均小于常规神经网络模型。在一定的模型规模下，基于架构的数字模型的峰值相对误差仅为常规神经网络模型的1/4。通过物理约束，克服了数据驱动模型对大数据的依赖，指导了神经网络层的超参数设置。

不同维度缩放方法在航空发动机总体仿真中的应用

作者： 宋甫   周莉   王占学   张明阳   张晓博   来源： 推进技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 零维仿真模型   航空发动机   完全耦合方法   多维度仿真模型   迭代耦合方法  

描述： 不同维度缩放方法在航空发动机总体仿真中的应用

航空发动机数值缩放技术的研究进展

作者： 王占学   宋甫   周莉   张晓博   张明阳   来源： 推进技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   高精度   数值缩放   数值缩放方法   变精度分析   数值仿真  

描述： 航空发动机整机和部件仿真是航空发动机设计与研究的常规手段,是短周期研制先进水平航空发动机的重要环节和手段。数值缩放技术可以将基于高精度模型求解的部件特性用于整机性能分析,在有限的计算资源下提高航空发动机整机仿真精度,是实现航空发动机整机和部件高精度仿真的关键技术之一。同时数值缩放技术可以使部件设计在航空发动机整机环境中得到快速、全面的评估与分析,提高航空发动机设计的可信度,降低开发成本与周期。梳理了国内外航空发动机数值仿真技术的发展趋势,回顾了数值缩放技术的发展及在实际研究中的应用情况,分析、总结了数值缩放技术的三种实现方法及现阶段数值缩放技术应用中存在的问题,提出了我国数值缩放技术发展需重点关注的方向。

航空发动机专业流体力学基础课程思政设计

作者： 周莉   王占学   张丽芬   史经纬   张晓博   来源： 高教学刊 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   课程思政   流体力学基础  

描述： 课程思政是完善全员、全程、全方位“三全育人”的重要抓手。文章以航空发动机专业为对象，深入挖掘其在流体力学基础课程中的思政元素，对课程思政内容进行设计，在教学过程中，实施使命教育、快乐教育、学术教育和创新教育，在潜移默化中强化学生的爱国担当理想信念、责任担当意识、科学求真思维，提升学生的创新意识和能力，实现价值引领、知识传授和能力培养的统一。

基于深度学习的航空发动机涡轮叶片自动射线检测技术研究

作者： 王栋欢   肖洪   吴丁毅   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   涡轮叶片   射线图像   深度学习   射线检测   缺陷检测  

描述： 一直以来，航空发动机涡轮叶片的射线检测依靠检验员人工评片。为避免经验差异、眼睛疲劳、标准理解等人为因素影响，有效改善传统射线检测费时费力、效率低下等问题，针对航空发动机涡轮叶片射线图像，基于YOLOv4模型提出了一种双主干特征融合的缺陷自动检测算法（DBFF-YOLOv4）；通过设计包含所有特征映射的新型连接结构搭建缺陷检测颈部网络，建立了适用于涡轮叶片射线图像的缺陷自动检测模型；针对每个缺陷，采用9次裁剪、旋转和亮度增减的图像数据增强方法扩充样本数据，在此基础上进行了模型训练与测试。结果表明，针对完整涡轮叶片，建立的缺陷检测模型在0.5的置信度阈值下可获得96.7%的平均查准率和91.87%的平均查全率，优于通用目标检测算法YOLOv4模型。9次缺陷裁剪、旋转和亮度增减的图像数据增强方法能够显著提高模型的缺陷检测精度（平均精度分别得到了59.19%和2.53%的提升）。该研究为涡轮叶片自动射线检测提供了一种新方法。

基于深度学习的航空发动机涡轮叶片自动射线检测技术研究

作者： 王栋欢   肖洪   吴丁毅   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   涡轮叶片   射线图像   深度学习   射线检测   缺陷检测  

描述： 一直以来，航空发动机涡轮叶片的射线检测依靠检验员人工评片。为避免经验差异、眼睛疲劳、标准理解等人为因素影响，有效改善传统射线检测费时费力、效率低下等问题，针对航空发动机涡轮叶片射线图像，基于YOLOv4模型提出了一种双主干特征融合的缺陷自动检测算法（DBFF-YOLOv4）；通过设计包含所有特征映射的新型连接结构搭建缺陷检测颈部网络，建立了适用于涡轮叶片射线图像的缺陷自动检测模型；针对每个缺陷，采用9次裁剪、旋转和亮度增减的图像数据增强方法扩充样本数据，在此基础上进行了模型训练与测试。结果表明，针对完整涡轮叶片，建立的缺陷检测模型在0.5的置信度阈值下可获得96.7%的平均查准率和91.87%的平均查全率，优于通用目标检测算法YOLOv4模型。9次缺陷裁剪、旋转和亮度增减的图像数据增强方法能够显著提高模型的缺陷检测精度（平均精度分别得到了59.19%和2.53%的提升）。该研究为涡轮叶片自动射线检测提供了一种新方法。

基于响应面法的短距/垂直起降飞机近地面升力损失

作者： 刘帅   王占学   周莉   史经纬   来源： 航空动力学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 响应面   地面效应   交互作用   升力损失   短距/垂直起降(S/VTOL)  

描述： 建立了短距/垂直起降(S/VTOL)飞机近地面升力损失的流场计算模型.通过数值模拟得出特定升力布局的飞机近地面状态各工况的升力损失.采用响应面法获得了飞机升力损失关于喷管落压比(NPR)、来流速度及飞机高度的2阶响应曲面函数及显著影响飞机升力损失的关键因素.并分析了喷管落压比、来流速度及飞机高度对飞机升力损失的交互影响作用,优化得出给定工况范围内升力损失最小的工作点.研究表明:仅考虑单因素影响时,升力损失随高度、落压比的增大而减小,随来流速度的增大而增大;考虑两因素交互作用时,高度与落压比及来流速度与落压比对升力损失存在交互影响,而高度与来流速度对升力损失无交互影响;优化获得的升力损失最小的工作点是飞机距地面高度为9 D(D为喷管直径)、喷飞机高度为3、来流速度为0m/s,此时的升力损失为1.3%.

大涵道比短舱/排气系统耦合影响的数值研究

作者： 汪文杰   王占学   周莉   史经纬   来源： 工程热物理学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 耦合影响   短舱   有效推力   排气系统  

描述： 通过数值模拟研究了大涵道比短舱/排气系统的气动性能和流场特征以及外涵喷管长径比对短舱/排气系统性能的影响规律和影响机理,研究结果表明:短舱唇口存在低速高压区,前部存在高速低压峰值;外涵喷管出口下游存在激波膨胀波系,剪切流和激波附面层相互干扰。随着外涵喷管长径比增大,发动机有效推力减小了3.2%;短舱阻力明显增大,是影响发动机有效推力的主要因素。外涵喷管长径比增大,外涵喷管出口下游超声速区范围减小,气流膨胀程度增强,激波强度增大,壁面静压降低且附面层外主流速度增大,核心后罩压差阻力增大摩擦阻力减小;外罩浸润面积增加使其摩擦阻力增大。

基于响应面法的短距/垂直起降飞机近地面升力损失

作者： 刘帅   王占学   周莉   史经纬   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 响应面   地面效应   交互作用   升力损失   短距/垂直起降(S/VTOL)  

描述： 建立了短距/垂直起降(S/VTOL)飞机近地面升力损失的流场计算模型.通过数值模拟得出特定升力布局的飞机近地面状态各工况的升力损失.采用响应面法获得了飞机升力损失关于喷管落压比(NPR)、来流速度及飞机高度的2阶响应曲面函数及显著影响飞机升力损失的关键因素.并分析了喷管落压比、来流速度及飞机高度对飞机升力损失的交互影响作用,优化得出给定工况范围内升力损失最小的工作点.研究表明:仅考虑单因素影响时,升力损失随高度、落压比的增大而减小,随来流速度的增大而增大;考虑两因素交互作用时,高度与落压比及来流速度与落压比对升力损失存在交互影响,而高度与来流速度对升力损失无交互影响;优化获得的升力损失最小的工作点是飞机距地面高度为9 D(D为喷管直径)、喷飞机高度为3、来流速度为0m/s,此时的升力损失为1.3%.