Harmony SE在民用飞机设计中的应用

随着民用飞机技术精细化和产品复杂性的提高,民用飞机设计已从传统的基于文档的系统工程转变为基于模型的系统工程,系统表达也从以文档为中心转变为以模型为中心。为进一步提高民用飞机设计中系统建模的模型质量与正确性,进而缩短设计的开发周期与成本,探究以模型驱动及验证为主导的系统工程方法在民用飞机设计领域的适用性,建立民用飞机设计的系统工程框架,用以支持民用飞机的可靠设计与高效交付。以Harmony SE建模方法为切入点,介绍其工作流程和建模思想;分析民用飞机在系统工程实践中出现的突出问题,说明Harmony SE方法在民用飞机系统工程领域的适用性,建立民用飞机设计的系统工程实践体系;以油箱增压组件为研究对象,应用实践体系开展组件级系统工程实践。结果表明,文中所提出的民用飞机设计系统工程体系和方法能够正确合理地分配设计需求并建立完整的系统模型,有助于提升现阶段民用飞机设计的效率与准确性。

基于飞机油箱模型形状特征的油量测量切片步长选择方法研究

在分析飞机数字式油量测量过程中目前广泛使用的切片法油量测量原理的基础上,针对现有的定步长切片法无法得到准确、可靠的燃油质量特性数据库的缺陷,结合对飞机油箱模型形状特征的分析,提出了基于飞机油箱模型形状特征的油量测量切片步长选择方法。此方法包括切片步长整体和局部选择两个过程,整体选择以实现相邻两切片平面所夹油箱模型体积近似相等为目的来确定切片步长,以体现油箱模型截面整体变化规律;局部选择以设计切片平面与截面突变平面重合或尽可能接近的方式,突出油箱截面的局部变化特征。实验结果表明:该切片步长选择方法较定步长方法能够建立更为合理、可靠的燃油质量特性数据库,从而提高了油量测量精度。

飞机燃油测量传感器优化布局技术

实时、准确地测量出飞机各油箱的剩余油量,对飞机飞行安全十分重要.为了提高飞机燃油的测量精度,设计了一种基于粒子群算法(PSO)的燃油测量传感器优化布局方法.首先,引入燃油实体的概念,建立了某机翼复杂、带隔断多腔油箱CAD模型及箱内燃油实体模型;其次,基于Unigraphics NX(UG)二次开发,完成了飞机不同姿态下、复杂不规则多腔油箱燃油体积的解算;再次,提出了飞机油箱最大燃油可测区(LMR)的概念,并以此作为优化目标进行传感器优化布局;最后,引入可设置边界距离因子(BDF),解决了传感器布局时与油箱壁距离过近的问题.结果表明,该方法实现了多根燃油传感器的布局,可以不受油箱形状和大小的限制,有效避开了油箱内部的干涉区域,保证不同飞行姿态下油量测量的连续性,并使得飞机燃油的可测范围达到较高水平.

飞机油箱余油量的神经网络动态测量

论述了采用人工神经网络对飞机油箱燃油余量进行动态测量的方法。首先建立了飞机油箱余油动态测量的神经网络模型 ,然后讨论了该模型在使用中的有关问题解决方法 ,最后给出了一例仿真结果。

用神经网络建立飞机油箱余油量测量模型

论述了使用人工神经网络建立飞机油箱燃油余量测量模型的方法。首先论证了建立飞机油箱余油测量神经网络模型的可行性 ,然后讨论了该神经网络模型的结构 ,参数选择及网络训练样本的获取方法 ,最后针对一个具体的油箱方案列出了详细的仿真结果。

风光储独立供电系统电源优化配置

风光储独立供电系统是解决边远地区供电问题的有效途径,对其合理地配置电源以提高供电可靠性、经济性是系统规划设计阶段的主要问题。在建立基本元件模型的基础上,以系统等年值投资费用最低为目标,考虑系统运行约束条件,构建了风光储独立供电系统的电源优化配置模型。提出了基于粒子群优化算法的数值求解方法。在算例分析中,分别以蓄电池和电解槽-储氢罐-燃料电池循环系统作为储能装置,对比分析了不同储能模式下的系统优化配置方案,结果表明,在满足相同供电可靠性指标的前提下风/光/蓄电池系统的优化配置更经济,合理地评估停电损失和设置可靠性指标可有效降低系统冗余投资。

大型变压器油箱箱沿力学模型和边界条件模拟的研究

讨论了大型变压器油箱上下箱沿连接处力学模型的建立以及各种情况下箱沿处边界条件的模拟,为变压器油箱强度的整体分析和分体分析,提供了有益的资料。

航空四站保障肼燃料罐泄漏特情处置研究

针对四站连肼燃料站的高风险特点,建立相关数学模型进行仿真,对肼燃料立式圆筒储灌泄漏特情进行模拟分析,并进一步研究了其泄漏特点规律。通过研究计算出在肼罐泄漏时泄漏流量、液面高度及泄漏量与时间的关系,并根据其特点提出了肼燃料泄漏特情处置流程和储存设备的改进技术,为肼燃料站的事故预防及特情处置提供了理论依据和参考。

MVA500kV变压器油箱的模型实验研究和动态信号分析

对变压器油箱进行了模型试验研究和动态信号分析,得到了油箱的应力分布规律以及运输过程中动荷对油箱强度的影响,为MVA500 kV变压器油箱的设计提供了有益的参考资料。同时,还对有机玻璃材料的力学性能作了详细的研究,为塑性模型实验积累了一些经验。

基于MATLAB/Simulink的飞机燃油箱内燃油温度仿真计算

燃油温度是飞机燃油箱可燃性评估的关键参数之一。为了研究飞机燃油箱内温度的分布规律及传热模型的正确性,采用MATLAB/Simulink软件平台搭建出了客机的燃油箱热仿真模型。在输入飞行实验所对应的的边界条件后,通过数值模拟获得燃油箱内部各计算节点处的燃油温度。结果表明,在三种不同的航行条件下,燃油箱热模型仿真结果均能较好地与飞行实验结果吻合,能够将计算误差控制在一定范围内。采用该燃油箱热模型进行热仿真数值模拟可以获得较为准确的飞机燃油箱热特性,能够在飞机设计阶段,用于对燃油箱结构以及内热源部件布置的优化。

浅析OVC车型高压燃油箱设计

《轻型汽车污染物排放限值及测量方法 (中国第六阶段)》中针对OVC车型(可外接充电的混合动力电动汽车)提出了新的测试要求。整车在进行蒸发污染物排放时,要求车辆电池必须处于最高水平状态。这样在整车运行过程中,发动机很难介入进行燃油脱附,如采用常规油箱,整车蒸发污染物排放测试必然超标。为保证整车满足法规要求,切实可行方案为采用高压油箱方案,将燃油蒸汽尽可能地储存在油箱内部,不再向外挥发。阐述高压燃油箱设计思路,为高压油箱的设计提供参考。

挤代加泵抽式能供系统燃料舱增压过程数学模型

根据液压流体力学和工程热力学的基本原理，针对某型热动力鱼雷能供系统，对鱼雷舷外海水通过雷体直接进入燃料舱增压挤代燃料的工作过程进行了分析，建立了燃料舱增压过程的数学模型，并对燃料舱增压过程进行了仿真研究。

基于AMEsim的液压系统油箱散热仿真

为验证AMEsim软件在热液压系统仿真方面的真实性和优势,基于AMEsim软件对液压系统内热量易集中的油箱元件进行了建模和仿真,通过对油箱散热的理论模型进行分析,建立了能够准确反应油箱的产热和散热的整套模型系统,然后对模型进行仿真计算,仿真结果真实有效,AMEsim软件对热液压系统仿真具有独特优势。

外热源作用下机翼油箱边界温度变化规律研究

探明实际飞行包线内飞机油箱温度变化规律,可为飞机燃油箱可燃性评估及其惰化系统结构设计提供依据。本文用Matlab/Simulink建立了机翼燃油箱在外热源作用下的热交换模型,并通过对模型验证及计算结果分析,全面系统地探讨了实际飞行过程中气动加热、马赫数和太阳辐射强度等因素对机翼油箱边界温度的影响。研究结果表明:无论在实际飞行还是地面停机时,太阳辐射对机翼油箱边界温度的影响较大,在油箱热模型中是需要重点考虑的因素。

基于耗氧惰化技术的飞机燃油箱热模型

温度是燃油箱耗氧惰化系统适航符合性验证过程中重要指标。基于MATLAB Simulink软件,建立了飞机燃油箱耗氧型惰化系统油箱部件的传质传热模型,并验证其可靠性。在此基础上,分析了惰化系统抽气流量和出口温度对飞机燃油箱气相空间节点温度和燃油节点温度的影响。结果表明:所建立的飞机燃油箱传质传热模型具有较高的可靠性;随着惰化系统抽气流量的增加和惰化系统出口温度的升高,气相空间节点温度随之升高但对燃油节点温度影响不明显。

考虑燃料消耗的飞机副油箱燃油晃动等效建模

随着燃料消耗,飞机副油箱内燃油的晃动特性将改变,并影响飞机飞行品质和安全。为准确高效地分析副油箱内燃油晃动行为,通过势流理论和有限元法建立不同充液高度下燃油晃动的单摆等效力学模型。基于充液高度对单摆等效力学模型的各参数进行插值处理,提出考虑燃料消耗的燃油晃动等效力学模型建立方法。以俯仰激励和滚转激励为例,对固定充液比和变充液比情形下的单摆等效力学模型进行验证。结果表明,建立的等效力学模型对燃油动力学响应的预测结果与计算流体动力学软件的仿真结果吻合良好。可见,该等效建模方法在飞机副油箱内燃油晃动动力学描述上准确有效。

汽油车无控制条件下加油污染物排放预测模型

针对汽车无控制条件下加油排放机理和污染物排放量预测问题,建立了仿真预测模型。对照试验数据综合分析了经验模型、稳态模型以及非稳态模型对汽油车无控制条件下加油排放的预测能力。研究结果表明:非稳态模型较试验数据拟合模型和稳态模型有更好的适应性和预测精度;油箱温度对加油排放的影响,Rothman和Cingle等提出的经验模型以及稳态模型未能给出正确的变化趋势,而非稳态模型的预测结果最好,最大偏差为2.03%;对于雷德蒸气压和加注燃油温度的影响,各模型均得出了正确的变化趋势,但经验模型和稳态模型的预测值与试验数据偏差过大,非稳态模型给出了较为准确的预测结果,最大偏差分别为-3.75%和-4.1%。

机动状态下直升机燃油箱通气系统性能计算和分析

建立了计算燃油箱内、外大气压力变化的完整数学模型,利用该模型得到了机动状态下直升机燃油箱通气系统的性能计算方法。对某型直升机机动状态下的燃油箱通气系统性能进行了计算和分析,验证了数学模型的有效性。计算和分析结果说明,除了通气系统自身的气体压力损失系数,不同的飞行状态、油箱内空腔容积大小、爬升/下降速率、海平面大气温度都会影响燃油箱通气系统的性能。

基于HyperWorks的汽车燃油箱的动态特性分析

采用现代化设计手段,利用有限元方法,针对某型汽车燃油箱进行模态分析,得到其前四阶固有频率和振型,将模态分析结果与汽车燃油箱台架振动试验中出现的问题进行对比,找出燃油箱的薄弱环节,为汽车燃油箱的设计修改提供理论参考依据。

Pro/E“共享数据”在摩托车复杂零件三维建模中的应用

摩托车内部结构零部件,如头盔箱、燃油箱、鞍座底板等,外形曲面特征较复杂且多为不规则形状,要求部件本身空间最大化,与周围其他结构或部件的间隙最大化。常规的实体建模方式过于复杂,与其他结构的间隙不好掌握。采用曲面结构,结合Pro/E"共享数据"建模方法,来创建复杂曲面和实体,能保证零部件间隙,使3D设计过程简单化和精确化。