基于可变高增压方式的航空活塞发动机变海拔工作特性仿真研究

以一台直列四冲程压燃式航空活塞发动机为研究机型,通过GT-Power构建一维热力学模型,首先对比研究了不同海拔下固定截面增压(fixed geometry turbocharger,FGT)、可变几何截面增压(variable geometry turbocharger,VGT)和两级可变几何截面增压(twinvariable geometry turbocharger,TVGT)对发动机性能的影响;然后基于搭建的TVGT增压系统,探究了高、低压级VGT叶片开度对发动机变海拔条件下工作特性的影响。结果表明:在不同海拔和转速工况下,发动机匹配TVGT增压系统后,其海拔适应性更佳。针对TVGT系统,在不同海拔下,当高压级VGT叶片开度位于0.2~0.4范围内,低压级VGT叶片开度位于0.6~0.8范围内时可以获得较高的动力性及经济性。通过对高、低压级VGT叶片开度的优化,在巡航工况转速3397 r/min时可在6000 m海拔下实现106.8%的功率恢复目标,可满足发动机对高海拔工作运行的功率恢复要求。

基于灰色预测模型的后疫情时代民航经济发展研究

新冠疫情在2020年全球爆发,民航业作为全球化运输体系的重要组成部分,受到疫情的冲击巨大。航空公司面临着空前的困境,空中交通量大幅下降,多数航空公司上半年经济表现不佳甚至亏损。而随着全球疫情的好转,民航业进入了后疫情时代,民航业经济的发展面临新的机遇和挑战。本文根据中国民航局公布的相关数据,运用灰色预测模型对2023年4月、5月、6月的运输总周转量,旅客运输量、邮运输量进行预测。结果表明2023年的运输总周转量、旅客运输量、邮运输量都呈逐月上升趋势,对比2022年每月也有了巨大增长。最后依据预测的结果及“十四五”规划,对民航经济发展提出一些对策与建议。

中国民用航空维修行业发展分析

航空维修业是指针对航空器的维修、保养和检查等的服务行业,航空维修业在保障飞机飞行安全、延长飞机使用寿命、提高飞行效率等方面发挥着重要作用。航空维修行业在技术、数据应用、环保和国际化方面都有着明显的发展趋势,本文对我国民用航空维修行业的发展进行深入分析,从市场需求、技术水平、法规政策以及未来趋势方面进行探讨分析,希望能更好地了解航空维修行业的发展趋势和挑战,为促进行业健康发展提供有益参考。

高原航空飞行安全管理与适航机型品牌选择策略

随着西部地区人们对出行需求的增加和西部地区旅游热度逐渐提升,在西部地区航空运输成为人们日常出行越来越重要的方式,而西部地区大多地处高原,高原地区的复杂气象环境和地形特点成为民航运行的重要影响点,目前,高原航空成为航空领域的热点问题。本文总结了高原航线的特点,针对高原航空面临的风险进行分析,为高原环境中的安全运行提供飞行安全管理策略和飞机品牌选择策略。

航空公司盈利模式的演变:从传统到数字化服务的转型

本文探讨了航空公司盈利模式的演变,特别是如何从依赖传统服务转向采用数字化服务以适应市场需求和技术进步。通过分析航空公司在市场定位、客户服务、运营效率和新增收入来源等方面的数字化转型策略,本文揭示了数字化进程如何帮助航空公司提高竞争力、增加收入并改善客户体验。此外,本文还讨论了数字化转型过程中遇到的挑战和解决方案,为航空公司的未来发展提供了战略性指导。

航空拖曳诱饵的产品介绍和发展趋势

航空拖曳诱饵作为一种反制设备,通过飞机携带并释放后通过与缆绳与飞机相连,并在工作过程中释放出比飞机强几十倍的雷达或者红外信号,吸引对方的攻击,进而保护自身飞机的飞行安全。本文首先概述了航空拖曳诱饵的基本分类、工作原理及主要特点,接着介绍了一些典型产品,最后讨论了拖曳诱饵的发展趋势。

不同增压模式对压燃式航空活塞发动机性能的影响研究

压燃式航空活塞发动机在高空环境下易出现动力衰减、推力不足等关键问题,因此,增压系统的匹配研究和优化至关重要。基于GT-Power软件构建一维整机热力学模型,探究了不同海拔下增压模式以及高压级压气机叶片开度对压燃式航空活塞发动机性能的影响。研究表明:海拔4000m下,在3400r/min工况点,相较于固定截面增压(FGT),采用可变涡轮截面增压(VGT)技术后,燃烧始点提前了31.7%,转矩和功率分别提高36%,43.5%,泵气损失增加10.5%;而采用可调两级增压(RTST)后性能提升效果更显著,使发动机工作升限从5480m提升到了6000m,但在高转速下,RTST增压效率以及对发动机动力性能的增幅会出现下降趋势;低海拔下,随RTST高压级VGT叶片开度的减小,燃烧始点推迟,功率降低,油耗增加;高海拔下,燃烧始点、功率和油耗随叶片开度的减小而呈现与低海拔时相反的趋势。

航空活塞发动机起动过程喷油参数的模糊控制研究

航空活塞发动机起动过程的转速变化具有强非线性等特点,且飞机起动时会受诸多因素的限制,导致发动机在起动至怠速过程中转速会突降,使其起动受阻。针对上述问题,提出一种基于模糊控制的航空活塞发动机喷油方法,改善发动机从起动至怠速过程的转速变化问题。首先,利用AMESim与Simulink搭建压燃式航空活塞发动机仿真模型,实现联合仿真,将发动机喷油参数作为决策目标,发动机曲轴转速和总需求转矩作为输入变量;其次,使用模糊控制结合联合仿真不断修正控制算法,使得发动机曲轴转速在3 s左右到达1352 r/min后稳定在怠速状态。实验结果验证了在不同海拔下发动机从起动平稳地过渡到怠速状态后转速会稳定在1352 r/min附近,相比于传统MAP控制方法,模糊算法在响应时间上提高了0.5 s,起动时间缩短22%,超调量小于3%,提高了发动机怠速稳定性。

航空活塞发动机失火时的缸压特性研究

以一台四缸四冲程的压燃式航空活塞发动机为研究对象,研究了发动机失火时失火缸的缸压峰值变化。通过压燃式航空活塞发动机燃烧系统的仿真,基于AMESim建立了航空活塞发动机模型,并通过实验台架采集到的数据对仿真模型进行验证。以失火时的缸压差值为失火特征,通过在模型中控制喷油脉宽,模拟喷油器故障。研究了在不同转速下,发动机的气缸失火对发动机气缸缸压的影响。结果表明,转速越快,失火特征越小。通过分析每个气缸的缸压变化,可以准确地判断出发动机是否失火和失火缸的位置。

数字化背景下创新绩效提升的组态路径研究——以航空装备制造企业为例

文章从数字创新生态系统出发,以中国A股上市航空装备制造企业为样本,采用模糊集定性比较分析的方法,找出航空装备制造企业取得高水平企业创新绩效的组态路径。企业研发投入是取得高水平创新绩效的关键,政府财政补贴和产学研合为企业取得高创新绩效提供外部支撑,数字化发展水平是实现其他创新驱动要素协同的有效路径。

一种面向鱼眼图像的行人检测算法

鱼眼镜头非线性光学畸变导致鱼眼图像行人检测算法精度低,且校正算法也无法完全克服鱼眼图像的边缘严重变形。针对上述问题,文中以Faster R-CNN架构为基础,建立了鱼眼图像校正光路模型。针对鱼眼图像畸变,提出一种基于微分方程的鱼眼图像校正模型,并提出一种改进算法用于鱼眼图像的行人检测。构建了ResNet 50融合特征金字塔网络结构,以增强网络的多尺度特征提取能力,提高网络对行人小目标的定位和识别能力;优化平滑L1损失函数解决大梯度难学样本与小梯度易学样本间的不平衡问题,提高训练效果。实验结果表明,文中算法与现有鱼眼图像行人检测算法相比,检测精度提高了39.68%。在边缘轻微畸变及小尺度行人的检测精度可以达到90%以上,有助于提高极端条件下鱼眼图像的行人检测性能。

骨组织工程镁基支架的制备研究进展

骨组织工程为受损骨、病变骨的治疗提供了重要的途径。如何获得易于骨修复、高强度且具有良好生物相容性的支架,是当前骨组织工程支架应用的技术难点和研究热点之一。支架材料的种类及制备方法是影响骨组织工程结构及性能的主要因素。镁基合金因在生物相容性、降解行为等方面具有突出表现而受到了普遍的关注,被认为是一种前景广阔的骨组织工程支架材料。常见的骨组织工程镁基支架制备方法有熔体发泡法、渗流铸造法、固/气共晶定向凝固法和增材制造法等,然而现有制备方法在孔隙结构精细控制及造孔残留物对镁基支架生物相容性的影响等方面仍需进一步研究。本文综述了骨组织工程镁基支架的制备方法,分析了影响镁基支架孔隙结构和性能的因素,总结了每种制备方法的优缺点,并对未来的研究方向进行了展望。

多排大跨度光伏柔性索桁架结构设计的差异化

山地光伏电站建设的发展势头迅猛,光伏柔性索桁架结构应运而生。这种结构在原有单层悬索的柔性支架基础上增加了防风结构,能更好地适应复杂地形。但索桁架结构和受力更为复杂,目前缺少统一的设计规范,为研究光伏柔性索桁架两种典型结构的结构性能,采用有限元的方法对不同拱形矢高多排大跨度光伏柔性索桁架进行仿真分析,从结构模态、风振系数以及极限工况多角度开展研究。结果表明,增大防风索拱形的矢高,有利于抑制倒拱和正拱两种结构的风致振动;分析四种极限工况,矢高每增加100 mm,倒拱Z向位移平均减小率最小为10.07%,正拱最小为2.79%。同时倒拱结构的挠度变形和轴力等力学性能优于正拱结构,更具市场应用价值。

计及多目标约束的成品卷烟销售订单配送调度优化

针对制造业供应链中的跨地域多运输中心大数据订单物流调度问题,对涉及多约束条件和多目标的异构运输车辆调度问题展开研究。根据烟草制造工业的实际运输任务需求,考虑制造订单安排、车辆准运证限制、运输车辆物理限制、运输时间窗、排产出库时间等实际约束,搭建了以包括车辆等待卷烟出库的最短运输时间,最低运输费用及最高车辆利用率为优化目标的成品烟物流车辆跨地域调度优化模型。设计了基于差分进化的混合多元宇宙算法(DE-MVO)用以解决该模型。最后基于某烟草工业企业的实际生产订单数据进行实验,将所设计的算法分别与粒子群(PSO)算法、差分进化(DE)算法、鲸鱼优化(WOA)算法、遗传优化(GA)算法、乌鸦搜索(CSA)算法、天鹰座优化器(AO)、多元宇宙(MVO)等前沿算法进行横向对比,对比结果表明所设计的算法在全局搜索能力、寻优精度等方面更优于其他算法,进一步表明所建立的模型在求解制造业供应链运输车辆调度问题中具有可行性。

基于SegFormer的钛板缺陷涡流C扫描检测图像分割

为了获得涡流检测图像中缺陷的形状与长度信息,对检测图像进行图像分割是其中一种重要的方法。由于边缘效应的影响,TA2钛板涡流C扫描图像中缺陷区域边缘模糊、对比度低,导致通过图像分割后估计的缺陷长度与实际值差别过大,难以通过图像分割方法对缺陷长度进行准确估计。针对此问题,提出一种基于SegFormer的钛板缺陷涡流检测图像分割方法。首先,利用涡流C扫描成像获得TA2钛板表面裂纹缺陷检测图像数据集;根据SegFormer网络的结构组成,设计基于SegFormer钛板缺陷涡流检测图像的分割框架和分割流程,并进行网络参数的设置。随后,利用钛板表面裂纹缺陷检测图像数据集对4个分割模型分别进行训练和测试,并利用平均交并比、平均精度和训练时间对其分割效果进行评价。实验表明:相比于Deeplabv3+、Swim Transformer和OCRNet,SegFormer具有更好的分割效果,更快的训练速度。可视化和定量化结果表明:与非深度学习方法相比,该方法具有更小的缺陷长度估计误差。

基于连续小波变换和模型无关元学习的压燃式活塞发动机气门故障诊断研究

针对压燃式活塞发动机缸盖表面振动信号样本少及传统故障诊断方法特征提取和选择困难的问题,提出了一种基于连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)和模型无关元学习(model agnostic meta learning,MAML)的压燃式活塞发动机气门间隙异常故障诊断方法。通过将CWT的特征提取能力和MAML的快速学习能力相结合搭建故障诊断模型。试验结果表明该方法能有效识别气门间隙故障,并且其准确率高于传统基于CWT和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的故障诊断方法。通过跨域故障对比试验,研究了不同气门故障类型对模型诊断能力的影响,验证了该方法在解决小样本和跨域故障问题时具有更高的准确率和泛化能力。

基于预训练GoogleNet模型和迁移学习的齿轮箱故障检测方法

针对以往齿轮箱故障诊断中特征处理算法繁琐、人为因素影响较大等问题,提出了一种基于预训练GoogleNet模型和迁移学习(TL)的故障诊断方法。首先,利用连续小波变换(CWT)将离散时间序列转变为二维小波尺度图,构建了样本集;然后,对预训练模型进行了结构微调及参数微调使其符合任务需求,利用处理得到的训练样本对微调后的模型进行了微训练,使其达到理想精度,然后保存模型,再将其应用于故障分类任务;最后,为了对上述模型的可行性进行验证,利用昆明理工大学控制与优化重点实验室的平行齿轮箱数据以及东南大学的行星齿轮箱数据对微调模型进行了验证。研究结果表明:相比于传统卷积神经网络(CNN)以及未经预训练的GoogleNet模型,基于预训练GoogleNet模型和迁移学习的故障诊断方法在训练样本较少的情况下,其分类准确率均值仍然高达97.40%,且模型的收敛速度更快,对计算机算力的依赖程度更低。微调模型高层的方法能根据任务分类情况个性化设置模型输出,因此该模型能够适用于不同的场景。

浅析数字经济助力经济高质量发展的理论逻辑与现实路径

数字经济极大地解放和发展了社会生产力,重构了传统的产业结构与经济体系,对人类经济社会的发展产生了极为深远的影响。我国长期重视数字经济的发展,将其作为国家发展战略加以实施,尤其是在党的十九届五中全会上提出发展数字经济后,数字经济更是被视为我国实现经济高质量发展的重要助力。基于此,从微观、中观、宏观三个层面入手,对数字经济助力经济高质量发展的理论逻辑加以分析,并通过研究总结出其助力数字经济的现实路径,即实现数字化产业与产业数字化双向互动、加强核心数字技术攻关及完善数字经济规范化治理体系。

飞机多层金属铆接结构缺陷检测的新型电涡流探头仿真设计

飞机多层金属铆接结构随着飞机服役时间的增加,并伴随极端服役环境,有可能出现疲劳裂纹等缺陷,及时发现缺陷并获取缺陷深度、方向等信息对损伤评估与维修具有重要意义。然而,由于多层结构带来的缺陷隐蔽性,导致常规电涡流探头检测信号特征不明显,且常规电涡流探头对某些方向缺陷不敏感,难以判断疲劳裂纹走向。针对上述问题,设计了一种十字跑道型差分式涡流探头,主要由一个十字跑道型激励线圈和两组差分检测线圈组成。通过建立飞机多层金属铆接结构缺陷检测的三维有限元模型研究新型涡流探头的可行性,包括对探头的结构进行了优化,分别对缺陷的不同方向、埋深和提离高度进行了仿真计算。结果表明,新型探头能够有效检测埋深6 mm、尺寸为10 mm×1 mm×1 mm的深层缺陷,并且能够获取缺陷的方向信息。相较传统探头,设计探头具有非敏感方向不漏检、抗提离效应、分辨力高等优势,研究结果可对飞机多层金属铆接结构检测的电涡流探头设计提供一定的参考。

环境因素对氧化石墨烯水泥基复合材料导电、压敏性能的影响

制备水泥基传感器,实现水泥基体的自感应,是目前结构健康监测领域极具发展前景的研究方向之一。将氧化石墨烯(GO)掺入水泥,制备氧化石墨烯水泥基材料(GO/CCs),能改善水泥基体的力学性能及压敏性能。因此,GO/CCs受到了学者们的广泛关注。由于水泥基传感器会受环境因素影响,环境的变化会使水泥复合材料的温度及含水量发生变化,这将影响水泥基传感器的实际使用。目前,环境因素对GO/CCs性能的影响研究较少,尤其是环境因素对GO/CCs导电性能、压敏性能的影响。本工作通过超声波与聚羧酸减水剂结合的方法,制备了不同GO掺量的GO/CCs试件,研究了含水量和温度对GO/CCs导电性能的影响,测试了含水量对不同GO掺量试件压敏性能的影响。通过SEM及电化学阻抗谱(EIS)测试分析了GO/CCs的微观形貌及导电机理。结果表明,含水量及温度对GO/CCs的导电性能有较大影响,水分的提升使GO/CCs离子导电增强。温度敏感系数(TC)随GO掺量增加先增大后减小。不同含水量状态的GO/CCs提升其压敏性能的最佳掺量不同。0.1%掺量的GO能使水饱合状态的GO/CC试件内部的电接触更加稳定。本研究为进一步推进水泥基传感器在结构健康监测中的应用提供了指导。