基于隶属度和LMK-ELM的航空电子部件诊断方法

作者： 朱敏   许爱强   李睿峰   戴金玲   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 模糊C均值聚类   局部多核学习   故障诊断   超限学习机  

描述： ，实现了对过学习的抑制；将模糊划分产生的隶属度信息融入LMKL-ELM的优化过程，运用基于初始-对偶混合优化问题的三步优化策略克服了局部核权重二次非凸的问题，在l_(1)-范数与l_(2)-范数约束下

高速水射流冲击下航空有机玻璃(PMMA)损伤行为

作者： 王旋   徐金瑾   侯乃丹   李玉龙   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 水射流   雨蚀损伤   PVDF压电薄膜   有机玻璃(PMMA)   液固冲击  

描述： 飞行器高速经过雨区时，风挡玻璃等部件容易受到雨滴的冲击侵蚀。为探究飞行器风挡玻璃的雨蚀损伤行为，基于一级轻气炮搭建了单射流冲击试验平台(SIJA),并对航空定向及非定向有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)进行了不同速度的射流冲击试验。结果表明受高速射流冲击时，定向有机玻璃主要表现为面下分层的银纹损伤，而非定向有机玻璃主要表现为表面损伤。随着冲击速度不断提升，两种有机玻璃试样都出现了表面剥离损伤，且定向有机玻璃的剥离损伤更为严重。通过对试样内部应力波传播及损伤扩展的观察发现，定向有机玻璃面下分层为剪切波主导，且这一损伤模式更容易造成剥离，多次冲击后的试验结果也进一步证明了这一结论。同时根据聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜得到的冲击阶段冲量对损伤进行了评估与预测，发现损伤面积与冲量呈线性关系。

高速水射流冲击下航空有机玻璃(PMMA)损伤行为

作者： 王旋   徐金瑾   侯乃丹   李玉龙   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 水射流   雨蚀损伤   PVDF压电薄膜   有机玻璃(PMMA)   液固冲击  

描述： 飞行器高速经过雨区时，风挡玻璃等部件容易受到雨滴的冲击侵蚀。为探究飞行器风挡玻璃的雨蚀损伤行为，基于一级轻气炮搭建了单射流冲击试验平台(SIJA),并对航空定向及非定向有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)进行了不同速度的射流冲击试验。结果表明受高速射流冲击时，定向有机玻璃主要表现为面下分层的银纹损伤，而非定向有机玻璃主要表现为表面损伤。随着冲击速度不断提升，两种有机玻璃试样都出现了表面剥离损伤，且定向有机玻璃的剥离损伤更为严重。通过对试样内部应力波传播及损伤扩展的观察发现，定向有机玻璃面下分层为剪切波主导，且这一损伤模式更容易造成剥离，多次冲击后的试验结果也进一步证明了这一结论。同时根据聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜得到的冲击阶段冲量对损伤进行了评估与预测，发现损伤面积与冲量呈线性关系。

基于STAMP/STPA的机轮刹车系统安全性分析

作者： 郑磊   胡剑波   来源： 航空学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 不安全控制   STPA   仿真分析   STAMP   机轮刹车系统  

描述： 把机轮刹车系统在飞机降落过程中的安全性问题当作系统控制问题,不采用基于故障概率模型的事故模型,而是采用基于系统理论的事故模型和过程(STAMP),构建机轮刹车系统在飞机降落过程中的STAMP控制关联模型和系统理论过程分析(STPA)反馈控制回路。根据系统运行的上下文信息识别机轮刹车系统在飞机降落过程中的不安全控制行为,分析产生不安全控制行为的关键原因。对机轮刹车系统在飞机降落过程中的不安全控制行为进行仿真研究,结果表明了STAMP/STPA的有效性和用仿真方法分析安全性问题的可行性。

基于IPSO-Elman神经网络的飞机客舱能耗预测

作者： 林家泉   孙凤山   李亚冲   庄子波   来源： 航空学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机地面空调   能耗预测   飞机客舱   粒子群算法   Elman神经网络  

描述： 为了提高飞机客舱使用地面空调制冷时，客舱能耗的预测精度，提出了一种IPSO(Improved Particle Swarm Optimization)优化Elman神经网络的飞机客舱能耗预测模型。依据对算法中惯性权重与学习因子的收敛域分析，得出了二者合理的取值范围，将粒子到全局最优位置间距离与参数的取值范围相结合，构造了惯性权重与学习因子的动态调节函数，对其进行非线性的动态调节，并引入了变异因子，提出了一种跳出局部最优的策略，防止PSO陷入局部最优。将IPSO-Elman应用于Boeing738飞机客舱能耗预测中，与PSO-Elman、Elman算法进行性能比较,仿真结果表明基于IPSO-Elman的客舱能耗预测模型在预测精度和收敛速度方面均有一定的提升，该研究结果为飞机客舱能耗预测模型的建立提供了理论依据，对飞机地面空调的节能与机场电能合理调配提供了支持。

基于IPSO-Elman神经网络的飞机客舱能耗预测

作者： 林家泉   孙凤山   李亚冲   庄子波   来源： 航空学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机地面空调   能耗预测   飞机客舱   粒子群算法   Elman神经网络  

描述： 为了提高飞机客舱使用地面空调制冷时，客舱能耗的预测精度，提出了一种IPSO(Improved Particle Swarm Optimization)优化Elman神经网络的飞机客舱能耗预测模型。依据对算法中惯性权重与学习因子的收敛域分析，得出了二者合理的取值范围，将粒子到全局最优位置间距离与参数的取值范围相结合，构造了惯性权重与学习因子的动态调节函数，对其进行非线性的动态调节，并引入了变异因子，提出了一种跳出局部最优的策略，防止PSO陷入局部最优。将IPSO-Elman应用于Boeing738飞机客舱能耗预测中，与PSO-Elman、Elman算法进行性能比较,仿真结果表明基于IPSO-Elman的客舱能耗预测模型在预测精度和收敛速度方面均有一定的提升，该研究结果为飞机客舱能耗预测模型的建立提供了理论依据，对飞机地面空调的节能与机场电能合理调配提供了支持。

基于OpenFOAM的水陆两栖飞机水面高速滑行研究

作者： 段旭鹏   孙卫平   魏猛   杨永   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： OpenFOAM   两相流   激励盘   滑流   水陆两栖飞机  

描述： 在开源软件OpenFOAM的两相流动态解算器中添加了激励盘,数值研究了考虑动力影响的大型四发涡桨水陆两栖飞机在水面高速滑行时的典型力学特性。针对水陆两栖飞机的特殊性,全面考虑了飞机高速滑行时的水动力、气动力、地面效应以及螺旋桨的动力影响,较为真实地模拟了飞行器水上起飞的瞬时状态。首先,在interDyMFoam中添加了激励盘模型,以体积力的形式将螺旋桨旋转产生的动量注入流场,用以模拟飞机起飞时大拉力情况下滑流的动力学影响,较螺旋桨非定常模拟方法大幅减少了计算量。其次,对Wigley船体标模和螺旋桨单桨模型分别进行了考核,验证了OpenFOAM的水动力计算能力并确认了新加入的动态激励盘方法的可靠性。最后,利用建立的方法研究了水陆两栖飞机水面单断阶滑行过程中的气动力和水动力特性并给出了滑流和动力的影响规律。

基于OpenFOAM的水陆两栖飞机水面高速滑行研究

作者： 段旭鹏   孙卫平   魏猛   杨永   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： OpenFOAM   两相流   激励盘   滑流   水陆两栖飞机  

描述： 在开源软件OpenFOAM的两相流动态解算器中添加了激励盘,数值研究了考虑动力影响的大型四发涡桨水陆两栖飞机在水面高速滑行时的典型力学特性。针对水陆两栖飞机的特殊性,全面考虑了飞机高速滑行时的水动力、气动力、地面效应以及螺旋桨的动力影响,较为真实地模拟了飞行器水上起飞的瞬时状态。首先,在interDyMFoam中添加了激励盘模型,以体积力的形式将螺旋桨旋转产生的动量注入流场,用以模拟飞机起飞时大拉力情况下滑流的动力学影响,较螺旋桨非定常模拟方法大幅减少了计算量。其次,对Wigley船体标模和螺旋桨单桨模型分别进行了考核,验证了OpenFOAM的水动力计算能力并确认了新加入的动态激励盘方法的可靠性。最后,利用建立的方法研究了水陆两栖飞机水面单断阶滑行过程中的气动力和水动力特性并给出了滑流和动力的影响规律。

航空发动机损伤叶片再制造修复方法与实现

作者： 王浩   王立文   王涛   丁华鹏   来源： 航空学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机　　损伤叶片　　失效分析　　再制造　　修复  

描述： 航空发动机叶片长期工作在高温、高压和高速的环境下,极易出现损伤。但是,损伤叶片的再制造修复技术一直被国外垄断,国内航空公司不得不花费大量的资金和时间将受损叶片送往国外维修。针对此问题,提出一种航空发动机损伤叶片再制造修复方法。首先,对损伤叶片进行失效特征分析,评价修复可行性;其次,获取并处理叶片点云数据,提取叶片截面的边界曲线,重建叶片数字化模型,通过布尔运算得到加工目标模型;再次,采用激光熔覆和自适应加工方法,对损伤叶片进行再制造修复;最后,分别对叶片三维数字化模型与实物进行精度检测和误差分析。结果表明,利用该方法建立的叶片数字化模型具有较好的精度和光顺性,再制造修复误差满足发动机维修手册的要求。

一种改进的航空发动机结构概率风险评估方法

作者： 李岩   张曙光   宫綦   来源： 航空学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 风险评估　　重要抽样　　主动学习　　失效概率　　航空发动机  

描述： 针对航空发动机适航条款FAR33.75中关于发动机限寿件(ELLP)结构失效概率要求,提出了一种基于Kriging和蒙特卡罗半径外重要抽样(MCROIS)混合的结构概率风险评估方法。该方法针对ELLP高维、小失效概率事件以及极限状态函数为隐式、高度非线性的特点,利用Kriging元模型模拟隐式极限状态函数,然后通过主动学习迭代算法,计算最优点(MPP,最接近设计验算点的样本点),更新实验设计(DOE)并提高Kriging元模型的模拟精度。在此基础上,利用Kriging元模型确定最优抽样半径,构造半径外重要抽样密度函数,在最优抽样半径确定区域进行抽样,通过构造主动学习函数,使样本点更多落在抽样半径确定的球区域附近,加速失效概率计算的收敛,并构建了ELLP风险概率模型,解决了高维、小失效概率事件以及隐式、非线性极限状态函数的发动机结构概率风险评估难题,以某型发动机低压压气机轮盘为应用示例,与传统的蒙特卡罗仿真(MCS)方法进行了对比,验证了该方法的高效率、鲁棒性和仿真精度。