探索“双一流”背景下研究生国际化培养体系构建--基于西安交通大学航天航空学院的管理实践

研究生国际化培养是"双一流"建设中高层次人才培养的重要内涵,其培养质量影响到国家的未来发展与竞争力。该文分析了"双一流"背景下研究生国际化培养的现状及存在的问题,基于研究生培养过程的关键环节与要素,结合学科特点和发展需要,提出了研究生国际化培养的若干支撑措施,并总结了部分成效,探索构建了研究生国际化培养体系,以期为"双一流"建设提供有力保障。

破“五唯”背景下研究生培养质量保障及其成效分析——西安交通大学航天航空学院研究生培养的管理实践

破除“五唯”对研究生培养消极影响的关键在于改变只看结果不看过程、只看数量不看质量的培养质量评价方式。基于研究生培养全过程构建培养质量保障体系,包括创新招生方式、完善分类培养模式、健全培养质量监控机制、改革学位论文质量评价机制,并将其应用于管理实践,使得研究生培养质量有了较大幅度的提升,特别是在提升生源质量、学位论文质量和科研创新能力方面成效显著。

西安交通大学无损检测实验室——2020年度进展

西安交通大学航天航空学院无损检测实验室创立于2005年,现有教授1名(陈振茂博士/东京大学)、副教授3名(李勇博士/英国New Castle大学、解社娟博士/日本东北大学、裴翠祥博士/东京大学)、高工1名、助理研究员2名和近40名博士硕士研究生。实验室团队国际化特色鲜明,是陕西省无损检测与结构完整性评价工程中心的核心团队,支撑机械结构强度与振动国家重点实验室实验力学和工程力学研究方向,是西安交通大学连续资助的优秀科研团队。

西安交通大学无损检测实验室2022年度进展

1概要西安交通大学航天航空学院无损检测实验室创立于2005年,现有教授3名(陈振茂博士/东京大学、李勇博士/英国纽卡斯尔大学、解社娟博士/日本东北大学)、副教授1名(裴翠祥博士/东京大学)、高级工程师1名(陈洪恩博士)、助理研究员1名(方阳博士)和40余名硕博研究生。团队具有鲜明的国际化特色,学校依托团队建成了陕西省无损检测与结构完整性评价工程中心,有力支撑了西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室和力学学科的实验力学和工程力学方向研究。

西安交通大学无损检测实验室2021年度进展

1概要西安交通大学航天航空学院无损检测实验室创立于2005年,现由1名教授(陈振茂博士/东京大学)、3名副教授(李勇博士/英国纽卡斯尔大学、解社娟博士/日本东北大学、裴翠祥博士/日本东京大学)、1名高工(陈洪恩博士)、2名助理研究员(蔡文路博士、方阳博士)和近50名博士、硕士研究生构成。团队国际化特色鲜明,是陕西省无损检测与结构完整性评价工程中心的核心团队,团队依托机械结构强度与振动国家重点实验室,是西安交通大学的优秀科研团队。

航天航空类应用型人才专业课程教学及实践研究

工程领域的发展对人才培养的知识结构和培养模式提出了新的要求,我们以航天航空类的专业课程为基础,探讨课程理论教学与实践环节的内容、模式与设置,以适应应用型人才培养需求,提升毕业生的就业适应能力。

多源统计数据驱动的航空发动机剩余寿命预测方法

针对统计数据驱动方法中多变量无法建立退化模型的问题,提出了一种多源统计数据驱动的航空发动机剩余寿命(RUL)预测方法。建立了基于欧氏距离的航空发动机监测信息融合模型,综合多源监测数据以量化发动机健康状态退化过程;构建了基于非线性漂移维纳过程的航空发动机退化模型,推导发动机剩余寿命概率密度函数解析式,实现对发动机剩余寿命的估计。选取C-MAPSS数据集进行仿真实验,结果表明,与已有研究结果相比,所提方法预测结果在确定系数和惩罚得分两项均有所改进。该方法可为其他非线性退化系统的RUL预测提供一定的参考。

航天器再入制导方法研究现状与发展评述

介绍了国内外航天器再入制导方法领域研究的近期进展,分标准轨道制导法和预测-校正制导法详细剖析了各种再入制导律的设计思路与研究框架,指出了自主性、自适应性和鲁棒性、并且能够适应多任务的新型再入制导方法是目前的研究热点和发展方向。

航空复合材料内部缺陷差动式激光红外热成像检测

航空复合材料内部缺陷的存在严重威胁着飞行安全。以航空碳纤维复合材料层合板为检测对象,利用激光作为红外热成像检测技术的热激励源,充分利用激光的远距离精准加热、高功率密度等优点,实现对复合材料内部分层缺陷的定位检测。利用激光红外热成像技术对缺陷试件和参考试件进行多次差动检测,并且依据试件与热像仪的空间位置关系,选择温差最大时刻计算内部分层缺陷的直径。实验结果表明:激光红外热成像技术可有效检测航空碳纤维复合材料内部分层缺陷。同时,首次使用的差动式激光红外方法可有效消除激光能量分布不均对检测结果带来的影响,使缺陷成像结果更清晰。

航空发动机叶片热障涂层厚度的无损定量评估

目前用来提高航空发动机涡轮叶片的耐高温及抗腐蚀性能的热障涂层易出现过薄或脱落的情况,针对涡轮叶片的微米级热障涂层,集中探究其厚度的有效无损定量评估方法,采用高频涡流检测,配合涡流检测正逆问题求解模型进行求解。通过建立涡流检测阻抗信号-陶瓷层厚度与粘接层厚度的解析方程组,结合逆运算算法和试验拾取的线圈阻抗信号,联立求解陶瓷层厚度与粘接层厚度的预测值,继而计算2层厚度之和。为了验证计算结果的正确性,利用扫描电镜来测量样本热障涂层的真实厚度,结果显示该方法能够对涡轮叶片热障涂层厚度实现高效定量评估,评估精度可达90%以上。

航天器大型天线振动控制方案及其试验验证

随着航天器大型天线的研制需求越来越强,大型天线的振动控制问题逐渐引起工程界的重视。文章介绍了一种大型天线的主、被动振动控制方案,研制了相应的振动控制原理样机,并利用实际天线结构进行了控制效果的地面试验验证。试验结果表明:安装被动阻尼器后天线伸展臂振动响应幅值下降达66%,采用主动振动控制后天线结构响应幅值下降达92%,初步验证了振动控制的有效性。最后,指出后续航天器大型天线振动控制研究应重点突破的关键技术。

航天器相对大角度姿态跟踪非线性控制器设计

采用修改的Rodrigues参数表示相对姿态矩阵,结合相对姿态运动学方程和相对姿态动力学方程,利用Lyapunov理论的控制方法设计了非线性控制器。该方法的一个重要的优势是可以将姿态状态的跟踪控制设计问题转变成姿态状态控制的调节器设计问题,使得设计过程将大大简化。采用机动角速度受限的控制算法对控制器进行了仿真试验。验证了此控制器鲁棒性和抗干扰性较强,姿态角速度在陀螺的饱和范围以内,具有一定的工程应用价值。

长周期地脉动观测在西安地区地下构造调查中的应用

通过对西安两个区域(西安交通大学校园、市区东西与南北轴线)进行长周期地脉动观测、数据采集与分析,得到西安地区地下构造固有频率特性,进而推断出观测区地下软土层厚度分布趋势。经过对数据进行Nakamura法处理可以清晰看出:地基土层起着滤波器作用,有选择地滤掉某些成分,放大了某些频谱成分,使谱型局部受到改造;不同场地土质对地脉动的响应具有频率依赖性以及频率选择效应。同时探明观测区长周期地脉动的空间变化规律,了解了沉积层厚度以及横向变化规律,可为西安地区工程抗震提供参考依据。

航空铝合金薄板在疲劳载荷下孔洞聚合的试验研究和一个新发现

对航空铝合金薄板在疲劳载荷下的两个相邻孔洞聚合进行了详细的试验研究.最初预计初始的疲劳裂纹应该在两个相邻孔洞之间的区域产生,并且导致两个相邻孔洞聚合为一个复杂的新缺陷,但是试验结果却发现:在某些情况下,初始的疲劳裂纹产生在远离两个相邻孔洞之间区域的外区域,即不是产生在两个相邻孔洞之间区域的内边缘上,而是产生在外边缘上,只有当这条初始裂纹在疲劳载荷下扩展一定长度并止裂一段时间后,在两个相邻孔洞之间的内区域才产生第二条裂纹,该第二条裂纹的扩展才引起聚合的发生,而在第二条裂纹扩展期间,第一条裂纹始终处于止裂状态.这个现象超出了经典的疲劳裂纹萌生的基本理论,也无法用经典的应力集中理论来解释.

航空工业组团阎良片区土层剪切波速与深度的统计关系

基于航空工业组团阎良片区地震小区划项目中大量的剪切波速实测资料,利用最小二乘法,采用常用的幂函数、指数函数、线性函数和一元二次多项式函数4种模型,统计回归了该地区土层剪切波速随深度的变化关系;并以拟合优度为评价标准,通过比对分析和讨论,给出了场地土及其主要岩性剪切波速与深度变化的经验回归公式。结果表明,场地土剪切波速与埋深有显著的相关性,所推荐的经验公式可供无波速资料的场地参考使用。

基于干扰观测器的天基观测航天器姿态控制设计

与地基空间目标监视系统相比,天基观测系统具有监视范围广,不受国界限制,观测精度高等优点,是未来空间目标观测技术的重要发展方向。但天基观测航天器工作时,相机转台的运动,太阳能帆板挠性部件的弹性振动与航天器的姿态运动相互影响,构成强耦合的非线性系统,传统的控制方案无法实现对这类天基观测航天器的高精度姿态控制。文章针对某一空间观测航天器的任务要求,设计了基于干扰观测器的前馈补偿航天器姿态控制系统,仿真实验结果表明:姿态角控制精度小于0.06°,姿态角速度精度小于0.03(°)/s,达到了精度要求。

航空铝合金薄板在循环拉伸载荷下孔洞聚合的试验研究

通过试验发现循环拉伸载荷下含两孔洞的铝合金长条,由于两孔洞的方位不同,至少有七种疲劳裂纹引起的破坏型式。在七种不同的破坏情况下,疲劳裂纹初始寿命和疲劳裂纹扩展寿命均不同,必须分阶段评估,这也直接影响到整体疲劳寿命的预计;此时常规的、经典的疲劳裂纹扩展理论难以直接应用。

航空工程专业学位硕士校企协同培养及课程教学模式

西安交通大学航空宇航科学与技术学科构建了航空工程专业硕士研究生校企协同育人的人才培养新模式,设立了相关的校企合作方向定制课程。文章从保障教学质量、吸收航空企业和科研院所的科研资源、联系工程实际、优化教学内容、激发学生学习兴趣、提升学生科技创新能力等方面出发,探讨专业学位硕士研究生课程的内容设置和教学新模式,对增强航空工程专业学位研究生的科研实践能力、满足航空企业和科研院所的应用型人才需求,具有重要意义。

采用Kagome夹心板的航天器仪器安装板振动控制

为了实现航天器仪器安装板的振动控制,建立了采用Kagome夹心板制作的仪器安装板的有限元模型,并选用一种圆柱形黏弹性阻尼器,通过Biot模型建立了该阻尼器的有限元模型;计算了各阶模态中Kagome平面桁架的模态应变能在结构总模态应变能中所占的比例,将其作为模态可控度,再结合给定载荷情况下的模态位移来确定需要控制的模态,由此提出了一种利用模态应变能比来控制多模态振动的阻尼器布置方案.特征值分析及时域响应数值模拟表明,该阻尼器布置方案只需使用很少数量的阻尼器,便可以显著增加较宽频带内所有模态的阻尼比,而且对于其他模态的振动也有一定的抑制作用.

航天器弹性充液贮箱双向流固耦合响应特性数值分析

贮箱是航天器的重要组成部分,就其结构方面来讲,基本特点是结构重量轻、刚度和强度要求高。贮箱本身填充大量液体,同时还需要经历较复杂的力学环境。因此薄壁贮箱的流固耦合问题,特别是动力学问题,一直是航天器的关键问题之一。针对薄壁贮箱的流固耦合问题,建立了弹性充液贮箱模型,采用双向流固耦合方法对考虑流固耦合效应的充液贮箱进行了瞬态响应分析,得到了充液贮箱液体晃动波高以及贮箱结构应力随时间的变化历程。通过改变贮箱的材料、厚度以及箱内液体的充液比,研究了箱体柔性对液体晃动及结构受力特性的影响。结果表明:适当增加箱体材料的柔性,即通过减小材料的杨氏模量、密度和厚度,可以有效抑制贮箱内液体晃动;增大箱体的厚度或者减小材料的杨氏模量和密度,箱体受到的应力均减小;改变箱内液体的充液比,可以发现,随着箱内液体充液比的增加,液体晃动幅度减小,箱体受到的应力增大。