11D涡扇发动机整机S2数值仿真与分析

作者： 陈锦践   金东海   桂幸民   来源： 中国航天第三专业信息网第三十八届技术交流会暨第二届空天动力联合会议 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机   燃气涡轮发动机   缩短研制周期   研制费用   飞行试验   涵道比   转速特性   涡扇发动机   数值仿真   S2  

描述： 为了模拟燃气涡轮发动机整机或部件的台架试车和飞行试验,节约航空发动机的研制费用与缩短研制周期。本文以11D单轴小涵道比涡扇发动机为研究对象,通过S2CGTES软件对其进行了整机数值仿真计算,实现了对

基于非结构有限元的频率/时间域航空电磁系统仿真研究

作者： 张博   来源： 吉林大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 二/三维   任意各向异性   频率域/时间域   航空电磁   面向目标自适应   非结构有限元法  

描述： 航空电磁法(AEM)作为一种高效的地球物理勘查手段,因其无需地面工作人员接近勘查区域,特别适合沙漠、高山、湖泊、沼泽等地形条件复杂地区的地球物理勘探任务。近年来,随着对航空电磁高分辨率、大勘探深度等特点认识的不断深入,航空电磁法在矿产资源、地下水及环境工程等众多领域获得了广泛应用。目前,航空电磁数据主要使用一维成像和反演技术进行处理,即假设地下介质为层状介质模型,对航空电磁数据进行反演成像。然而,通常情况下地下介质分布十分复杂,将三维模型近似为简单一维模型进行处理往往给航空电磁数据解释结果带来较大误差。因此,在对航空电磁数据进行一维数据处理的同时,有必要对重点勘探靶区进行精细的二维和三维反演解释。航空电磁正演是航空电磁数据反演解释的基础。有效的正演算法能够提高航空电磁响应的计算速度、改善计算精度,进而为提高航空电磁二、三维反演的有效性提供前提。本文系统研究了频率域和时间域航空电磁二、三维正演算法,分析研究了各向同性和任意各向异性介质地电模型的航空电磁响应特征。由于非结构网格能够拟合任意不规则物性分界面,而有限单元法能够模拟任意复杂模型的电磁响应,本文使用基于非结构网格的有限元实现了航空电磁正演模拟算法。该算法能够高精度地模拟起伏地表等复杂模型的航空电磁响应。有限元正演模拟的精度很大程度上决定于网格剖分,为了得到合理的非结构网格剖分,提高正演算法的效率和精度,本文系统研究了针对航空电磁正演模拟的面向目标自适应算法。为克服电磁场在源周围变化十分剧烈造成的解不稳定问题,提高本文算法对航空电磁响应的模拟精度,在正演过程中对一次场和二次场进行了分离,利用一次场代替源项,直接求解源附近变化速度相对缓慢的二次场。对于二维航空电磁正演模拟,本文对空间域的麦克斯韦方程组进行了Fourier变换,将空间域中的问题转换到波数域进行求解。鉴于该算法直接求解沿模型走向方向的电磁场分量,场在物性分界面上始终满足连续性条件,本文选择使用标量形函数推导有限元方程组。对于三维航空电磁正演问题,本文直接在空间域对电磁场满足的矢量亥姆霍兹方程进行求解。由于三维问题直接求解的电磁场在物性分界面上无法始终满足连续性条件,而标量形函数在各个单元内无法满足散度条件,本文选择使用矢量形函数推导有限元方程组。利用稳定性好且计算精度高的直接求解器MUMPS和Pardiso求解大型线性方程组,本文得出了二、三维航空电磁问题对应的节点和棱边上的电磁场响应。二维模型的航空电磁响应可利用反Fourier变换由波数域电磁场得出,而时间域电磁场则可由频率域电磁场经过Hankel变换得到。针对航空电磁自适应问题,首先,本文改进了后验误差估计算法。由于散射场对应的电流密度在物性分界面上不满足垂向分量连续性条件,本文利用电流密度实部垂向分量连续性推导了适用于散射场的后验误差估计公式;其次,本文修改了加权后验误差计算公式,通过在公式中对多个频率的加权后验误差进行加和,克服了传统加权后验误差计算公式仅适用于单个频率电磁自适应正演模拟的缺陷,推导出针对航空电磁多频发射的加权后验误差计算公式。在数值模拟部分,本文首先利用二维正演模拟结果分析了二维起伏地表模型垂直走向方向上的航空电磁响应特征。计算结果表明,起伏地表模型航空电磁响应的曲线形态与地形之间存在镜像关系,地形对频率域航空电磁响应的影响主要发生在高频段,而对时间域航空电磁系统的影响主要发生在早期时间道。然后,本文分析和总结了三维起伏地表模型在测区上方的航空电磁响应特征。计算结果表明,高频信号的虚部刻画地形细节的能力较强,而低频信号实部能够很好地反映具有一定埋深异常体的响应特征。B场和d B/dt场对地下介质分辨能力存在一定差异,对B和d B/dt电磁数据同时进行处理有利于揭示更多地下介质分布信息。对于提出的面向目标自适应算法,本文通过分析网格剖分和正演模拟响应,论证了网格剖分的合理性和算法的正确性。同时,本文通过模型试验得出三维航空电磁网格剖分应当遵循的规律:航空电磁发射信号频率越低、地下介质电阻率越高,则网格剖分范围应越大,对网格剖分的细致程度可适当降低;反之,发射频率越高、地下介质电阻率越低,则网格剖分范围可适当减小,而对网格剖分精细程度要求越高。最后,本文对任意各向异性介质起伏地表模型的三维航空电磁响应进行了分析,总结了各向异性介质对航空电磁响应的影响特征:异常体各向异性对高频及早期时间道航空电磁响应影响较小,但对低频及中晚期时间道航空电磁响应影响较大;围岩各向异性对高频和低频及早期和中晚期时间道航空电磁信号均存在影响;无论对频率域还是时间域航空电磁响应,围岩各向异性电导率张量的旋转均会导致起伏地表模型响应形态的变化,这种变化的规律为各向异性电导率张量旋转方向的定性分析提供了前提。本文研究成果可为航空电磁异常识别及复杂模型二、三维反演奠定理论基础。

复杂介质中时间域航空电磁数据仿真技术研究

作者： 齐彦福   来源： 吉林大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 任意各向异性   时间域航空电磁   后推欧拉   非结构矢量有限元   起伏地形   全波响应正演   面向目标自适应   局部网格  

描述： 航空电磁数据仿真研究,并对电磁响应特征及起伏地形和各向异性的影响规律进行分析。本文首先从时间域电场扩散方程出发,基于非结构四面体网格的灵活性对复杂几何模型进行精细剖分,准确拟合地下电性结构。然后,采用

航空磁梯度张量仪运动噪声仿真及其轻便型采集系统研究

作者： 康盼   来源： 吉林大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 飞行模拟器   轻便型采集系统   运动噪声仿真   磁梯度张量  

描述： ,只能依赖大型的运载平台。因此,揭示出航空磁梯度张量仪运动噪声产生的内在机理,并研制轻便型的航空磁梯度张量采集系统会有力地推进航空磁梯度张量探测工作。本研究的核心内容及成果如下:(1)仿真模拟航空磁梯度

某型飞机起落架着陆缓冲算法与联合仿真研究

作者： 钟琳   来源： 沈阳航空航天大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 滑模控制   模糊控制   飞机起落架   磁流变阻尼器   联合仿真  

描述： 联合仿真的方法。首先,应用虚拟样机技术ADAMS动力学仿真软件对某型号飞机起落架进行建模,设置接口状态变量;然后,在MATLAB/SIMULINK中搭建滑模控制算法以及模糊控制算法对磁流变阻尼器进行半

航空铝合金薄壁件铣削加工工艺优化及有限元仿真

作者： 李丹   来源： 天津工业大学 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 遗传算法   经验公式   加工变形   铣削参数优化   有限元   铣削力  

描述： 铝合金薄壁件在铣削加工过程中容易发生变形,难以保证铣削加工后工件的加工用精度。对于这一问题,研究铣削参数优化,对于提高加工精度、保证生产效率具有重要作用。基于现代切削理论通过有限元数值模拟仿真

11D涡扇发动机整机S2数值仿真与分析

作者： 陈锦践   金东海   桂幸民   来源： 中国航天第三专业信息网第三十八届技术交流会暨第二届空天动力联合会议 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机   燃气涡轮发动机   缩短研制周期   研制费用   飞行试验   涵道比   转速特性   涡扇发动机   数值仿真   S2  

描述： 为了模拟燃气涡轮发动机整机或部件的台架试车和飞行试验,节约航空发动机的研制费用与缩短研制周期。本文以11D单轴小涵道比涡扇发动机为研究对象,通过S2CGTES软件对其进行了整机数值仿真计算,实现了对

基于需求的形式化建模与验证方法研究李勇,曹子宁南京航空航天大学计算机科学与技术学院,

作者： 李勇   曹子宁   来源： 计算机技术与发展 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 模型检测   E   RSML   Nu   SMV   形式化方法  

描述： 检测的自动验证技术的研究基础上,提出了一种基于需求的形式化建模与验证的框架。运用基于四变量模型的需求状态机语言RSML-e建立了形式化模型,并给出了形式化的转换规则,将RSML-e模型转换为模型检测器

基于ABAQUS的航空7075铝合金切削二维仿真

作者： 孙会来   李丹   赵方方   于欣欣   来源： 天津工业大学学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 切削热   仿真加工技术   切削力   应力应变   有限元模拟  

描述： 针对切削过程理论分析和实际模拟仿真所遇到的问题,分析讨论在模拟金属仿真切削过程中材料的本构模型、失效模型、切屑的分离准则和热力耦合等关键性技术,并利用大型通用有限元仿真软件ABAQUS对7075

某非航空电子系统监控处理机动态仿真测试系统的设计与实现

作者： 周前柏   王剑博   肖鹏   来源： 信息通信 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 动态仿真测试   非航空电子系统监控处理机(NAMP)   需求验证   半物理仿真综合   航电联试  

描述： 为解决非航空电子系统监控处理机(NAMP)研制过程中的需求验证不充分和航电联试过于繁琐复杂的问题,设计了一种动态仿真测试设备,可以支持NAMP与非航电系统和航电系统的半物理仿真综合,实现系统功能