世界航空动力技术的现状及发展动向

讲述了喷气战斗机动力的发展历程 .推重比 8一级发动机是目前世界各发达国家现役主战机种的动力 ,配装推重比 1 0一级发动机的第 4代战斗机预计在 2 0 0 3～ 2 0 0 7年后陆续装备使用 ,成为美国、部分西方国家甚至我国部分周边国家和地区 2 0 1 0年后的主战机种 .概括了民用涡扇发动机和直升机动力的发展及其主要关键技术 .列举了 2

航空发动机转子动力优化设计软件工具研究

通过对航空发动机多转子系统的转子动力学优化模型的深入分析与研究 ,采用模糊数学中的正态分布的隶属函数的加权之和 ,对多阶临界转速相对于多个常用工作转速的分布状态进行了描述 ,并由此构造了目标函数 ;按照设计工程需要选定了对临界转速有显著影响的多个因素作为设计变量 ;按照设计规范的要求选定性能约束 ;从而成功地建立了航空发动机转子动力学优化数学模型 .在Win dows98 NT平台上开发了航空发动机转子动力学优化设计软件工具 .该工具可以实现多转子系统的转子动力学优化设计和整体转子的有限元变形与应力分析 .以航空发动机转子为实例 ,验证了转子动力学优化设计软件工具在航空发动机优化设计中的应用 。

基于多模态融合和自适应剪枝Transformer的脑肿瘤图像分割算法

脑肿瘤是目前世界上最致命的肿瘤之一,所以脑肿瘤图像的自动分割在临床诊疗中变得日益重要.近年来,基于CNN和Transformer的脑肿瘤分割方法在医学图像分割领域取得了令人欣喜的成就.然而,大多数方法没有充分利用脑肿瘤多模态间的互补性和差异性,并且模型中的Transformer在捕获远程依赖性的同时,忽略了其较大的计算复杂性、冗余依赖性等问题.针对此问题,提出一种基于多模态融合和自适应剪枝Transformer的脑肿瘤图像分割方法(MF-MAPT Swin UNETR),其中多模态融合模块可以充分学习性质相近的模态间信息和不同模态不同尺度的特征变化,为后续分割提供了充分的准备;基于多模态的自适应剪枝Transformer可以降低计算复杂度,对提升性能有一定的帮助,将MF-MAPT Swin UNETR模型在两个公共数据集上进行了实验验证,结果表明,该模型较最先进的方法整体具有突出的分割性能.

叶轮机计算流体动力学技术现状与发展趋势

通过对 863高负荷风扇、2 0 0MW汽轮机组改进、组合压气机改进和轴流大小叶片压气机的研制 ,说明了全三维定常CFD技术在我国叶轮机研究中的作用 ,并指出了当前的主要问题 ;通过对风扇 -吊架干扰 ,单级压气机和处理机匣的研究 ,说明了非定常CFD技术对叶轮机气动力学研究的作用和价值。结合上述全三维定常和非定常CFD应用的实例 ,论述了我国叶轮机CFD技术面临的挑战 ,及其发展趋势。

航空发动机外部管路自动敷设研究

采用三维加权网格对发动机复杂三维模型进行网格划分,描述敷管的自由空间,在此基础上利用改进的Lee算法以及最小斯坦纳树生成法,结合各种启发式规则,开发出航空发动机网格敷管系统(AEGRS)。并通过实例,验证了自动敷管的可行性。

带干摩擦阻尼结构叶/盘系统动力学分析

本文对叶轮机等动力机械中带干摩擦阻尼结构的减振机理进行了研究 ,并对带此结构的叶 /盘系统的响应特性作了深入的理论分析与数值计算。采用谐波平衡法对此系统的非线性动力学特性进行线性简化 ,建立此系统的等效刚度及等效阻尼。在有限元数值分析中导出系统的响应特性计算方法 ,并藉助于 ANSYS软件对某型涡轮风扇发动机的带凸肩风扇转子及某型涡轮喷气发动机带拉筋涡轮转子为分析实例。由不同的干摩擦阻尼下系统的幅频特性族曲线可导出阻尼的临界值 ,并导出干摩擦阻尼接触面正压力优化的概念。

用整体传递系数法分析转子系统动力特性

整体传递系数法是在传递系数法的基础上 ,引入整体矩阵实现多子结构整体传递的一种用于转子系统动力特性分析的新型方法 .整体传递系数法对于解决多转子 (或机匣 )相互耦合系统的问题有其独特的优点 :节省计算时间 ,节省内存 ,采取状态参量中的位移项代替力项 ,可以消除传统的传递矩阵中的数值不稳定现象 .利用此方法进行了多转子耦合系统的临界转速和振型的计算 ,结果表明 ,计算速度和数值的稳定性与其它传递矩阵法相比具有明显的提高 .

无导叶对转涡轮新技术在高推比航空发动机中的运用

由于当代新的歼击机发展的需要 ,推重比 1 0以上的涡扇发动机的研制势在必行 ,而对于涡轮部件 ,采用超跨音、大负荷、低稠度、无导叶、大转折角的对转涡轮方案是一个重大的技术措施。它将大幅度减轻发动机重量 ,提高推动比。文中对此论述了它的主要优点 ,以及由此带来涡轮气动设计、计算方面的新问题和新概念。我们设计并制造出了试验件 ,并与 6 0 8所合作在北航建立了对转涡轮试验台。

航空发动机高压旋转涡轮盘腔流动与换热

在同模型实验参数范围内,且数值解和实验解基本吻合的前提下,对发动机原型参数进行数值模拟,求解了旋转系下流体流动与换热微分方程组,通过对气体域和固体域进行共轭计算,并将动量方程与能量方程耦合求解。结果表明利用低参数下实验数据支持的数值计算程序对真实参数的模拟是合理的,对于复杂的非线性现象,数值外推法比传统实验外推更加准确。

圆锥薄壳体瞬态动力响应分析

运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对在余弦脉冲载荷作用下某圆锥薄壳体的瞬态动力响应过程进行分析,得出了不同时刻下壳体等效应力场的分布,考察了该壳体结构的动强度性能。同时通过对一些典型节点位移、速度和应力响应曲线的分析,归纳总结出了在余弦脉冲加载条件下圆锥薄壳体瞬态响应的规律,对该壳体的结构设计和改型提出了合理化建议,并定性地分析了该脉冲加载对壳体内部电子设备的影响。最后,将理论计算和试验结果进行对比分析,验证了计算模型的正确性。

圆弧足被动行走器非光滑动力学仿真研究

传统的被动行走器动力学研究方法是将被动行走器模型视为双足轮流铰接于地面(或纯滚动)的倒立摆模型,并应用角动量守恒假设计算支撑腿转换时足地碰撞后的系统运动状态.但该方法不能分析足地之间的滑动现象、足地之间的非完全塑性碰撞现象和两足同时着地的情况.采用基于线性互补的非光滑动力学方法,给出了一种基于中点格式积分一步的时间步进方法,可以有效地分析足地间的摩擦和碰撞现象,应用该方法对被动行走器进行数值仿真,发现了两种新的周期性步态,一种是带摩擦滑动现象的步态,另一种是支撑足转换时发生多次碰撞现象的步态,数值仿真结果还表明,较大的摩擦系数和较小的法向恢复系数更有利于被动行走器实现稳定周期步态行走.

基于遗传算法的航空发动机管路优化设计

本文根据航空发动机管路的结构和振动特点 ,以有限元计算为基础 ,采用遗传算法为优化方法 ,在通用有限元软件 NASTRAN的平台上开发了管路振动设计优化程序。本文以调频和调幅为目标函数 ,对某一真实导管进行了优化设计 ,计算和分析表明 ,本方法能快速高效地获得最优解 ,应力计算证明这些解满足工程要求的应力分布 ,并建议在必要情况下增加管路用金属橡胶减振器以降低可能出现的振动过大。

航空发动机关键件使用寿命监视系统设计

航空发动机寿命监视技术对监视发动机的工作状态、寿命消耗、剩余寿命和保证发动机在高性能水平下安全、可靠地工作有十分重要的作用.本文所设计的地面监视系统功能包括,对发动机飞行参数进行筛选并提取出影响低周疲劳寿命的循环数以及计算离心负荷、热负荷作用下的低周疲劳和蠕变寿命消耗,建立各关键件在低周/ 蠕变交互作用下的实际寿命消耗的计算模型.通过发动机使用寿命数据库对各监视零件的剩余寿命加以管理。

不确定性系统鲁棒H_∞/H_2混合控制在航空发动机中的应用

将结构参数不确定性问题引入到参数化的一般 H∞ 控制器中 ,并考虑 H2 性能指标 ,提出了 1种被控系统中存在结构参数不确定性的混合 H∞ /H2 控制器的设计方法 ,给出了相应问题求解的充分必要条件 ,问题的解归结为求解 3个 Riccati方程。

凸肩叶片接触状态的非线性动力学研究

针对航空发动机凸肩叶片系统的运动特点 ,将其简化为单自由度系统进行了分析 ,推导出该系统的李雅谱诺夫指数的计算公式。虽然接触面上的正压力作谐波变化 ,系统的李雅谱诺夫指数均不大于零 ,其稳态响应只有周期或拟周期运动 ,不会出现混沌。同时数值计算也表明 ,系统的稳态响应是周期或拟周期运动 ,而且出现 (v-1 )的次谐波成分 。

含摩擦滑移铰平面多刚体动力学的HLCP方法

给出了一种基于水平线性互补问题(HLCP)的双边约束滑移铰含摩擦平面多刚体系统动力学的数值计算方法.首先从系统的约束方程出发建立了每个双边约束中两个约束面的法向约束力的互补关系;并利用摩擦余量的概念给出了库仑摩擦定律的互补表达式.然后针对事件驱动算法将该类非光滑多体系统动力学方程中双边约束中法向约束力切换和系统"stick-slip"运动状态切换的判断统一成HLCP的求解,通过定义一组变维数矩阵给出了HLCP形式的一般表达式,便于编程计算.最后通过一个两自由度多体系统的算例验证了该方法的有效性.

基于STEP的航空发动机工作叶片特征建模

对并行工程环境下航空发动机转子工作叶片基于特征的设计进行了研究和探索．在对叶片的结构特点进行分析的基础上，借助参数化特征建模技术，按照ＳＴＥＰ（ＡＰ２０３ＡＰ２１４）标准，建立了工作叶片的特征体系结构，并以此实现了一个三维实体特征建模系统．继而，在实现了模型由设计平台向分析平台的传递之后。

航空发动机性能监视参数选择的研究

介绍了发动机性能监视参数选择的必要性，以ＪＴ９Ｄ－７Ｒ４Ｅ发动机为例，利用敏感性、相关性和Ｊ值分析技术对性能监视参数选择方案进行了研究，得到了３种参数组合下的２３个可行性方案。本研究方法及结果具有一定通用性，对发动机性能监视参数的选择具有重要指导意义。

航空发动机空中停车率的优化

提出了民用航空发动机空中停车率与维修成本控制的优化决策方法 .以空中停车损失期望作为间接营运成本指标 ,以维修成本与间接营运成本之和最小为优化目标 ,建立了确定最优空中停车率的数学规划方法 ,并给出了空中停车率与维修成本优化控制的简化方法 .

航空发动机滑油监视与诊断系统软件研制

介绍了发动机滑油监视系统的功能和监测参数，并讲述了软件系统总体设计方案，给出了软件系统流程图，论述了软件各功能模块的内容和特点，本软件系统ＥＯＭＳ在厦门航空公司应用表明，该软件系统具有实用性等特点。