航空液压管路轴向挤压式接头组件连接强度的数值分析

针对目前航空液压管接头无法满足高工作压力要求的问题,以Φ12 mm的钛合金轴向挤压式接头为研究对象,利用Abaqus平台建立了轴向挤压连接成形与拉脱试验过程的有限元模型,通过同参数条件下的拉脱试验验证了有限元模型的准确性。结果表明,有限元模型计算误差仅为3.4%,接头组件连接强度是由导管与管套凹槽的轴向对抗阻力和导管与管套径向接触力共同决定的。系统研究了管套材料力学性能、凹槽结构、摩擦因数对接头组件连接强度的影响规律,管套材料屈服强度越高,连接强度越强;管套凹槽宽度每增长0.2 mm,连接强度提高约2.4%;摩擦因数每增加0.01,接头连接强度平均提升18%左右。

复杂专业背景下大学生综合能力提升路径探索——以航空模型设计与制作课程为例

综合能力提升是高等教育教学改革的核心环节与目标,而多学科复杂专业学生背景也是当前教学改革面临的挑战。通过对学生复杂专业背景进行分析,以综合能力提升为目标,改革优化课程内容体系,以航空模型设计与制作课程为例,科学设计课堂授课方式方法,建立健全过程性考核标准,构建个性化、动态化教学体系,提升学生的综合能力,培养学生的核心竞争力。

新工科背景下地方院校航空宇航硕士课程体系构建

近年来,我国地方省属本科航空航天类院校发展较快,其航空宇航科学与技术学科正处于新工科背景下凝练自身学科特色的发展阶段,相对应的航空宇航科学与技术硕士研究生课程体系也正处于逐步完善的过程中。以郑州航空工业管理学院为例,通过总结我国部属高校、军事院校、科研院所、省属高校航空宇航科学与技术一级学科硕士点的发展现状,对比分析不同类别高校航空宇航硕士研究生课程体系的主要特点,针对地方院校航空宇航硕士研究生人才培养的课程体系建设展开研究。提出符合新工科发展背景下思政教育、能力培养、专业实践互为支撑融合的航空宇航硕士研究生课程体系,为地方院校航空宇航科学与技术硕士研究生高质量培养提供借鉴。

航空煤油/乙醇混合燃料荷电喷雾特性研究

研究了航空煤油/乙醇混合燃料E0、E10、E30、E50的荷电雾化模式及特性,考察乙醇掺混比例、燃料流量、喷嘴孔径对荷电雾化特性的影响。结果表明,在0~10 kV荷电电压范围,E0燃料主要呈单一模式——液滴模式。随着荷电电压的增加,E0燃料由液滴形状转变为纺锤形状;E10、E30、E50燃料均先后出现液滴、脉冲射流、锥射流、偏射流、多股锥射流模式,其中液滴模式由液滴形状变为微液滴形状。随着乙醇掺混比例的增加,E10、E30、E50的雾化模式转变所需的临界电压逐渐减小,雾化锥角逐渐增大。随着燃料流量的增加,荷电雾化锥角逐渐增大,雾化模式转变的临界电压逐渐增加。喷嘴直径从1.05 mm减小为0.30 mm,荷电雾化锥角变化不明显。

低成本航空发动机控制器的低温加热设计及优化

为保证低成本航空发动机控制器在低温环境中稳定工作,设计了一种基于聚酰亚胺(polyimide, PI)加热膜的加热方案。对该加热方案在恒温阶段和升温阶段的加热效果进行了数值仿真分析以及实验验证,仿真与实验结果表明:该方案可以满足控制器的保温需求以及快速升温需求。针对主板元件在升温过程中温度均匀性较差的问题,提出了一种基于遗传算法的加热膜几何形状优化方法,对遗传算法的交叉操作流程和变异操作流程进行了改进,以满足加热膜在实际应用时受到的限制:加热膜布置区域必须为连通域、加热膜覆盖面积保持不变。使用该方法对主板加热膜的几何形状进行了优化,并对优化后的加热效果进行了仿真分析,仿真结果验证了该优化方法的有效性。

航空发动机风扇叶片抗近真实鸟体冲击响应分析

在进行航空发动机风扇叶片鸟撞仿真分析时,一般将鸟体结构简化为圆柱体、胶囊体等规则模型进行计算,忽略了鸟体的真实生物结构特征,对最终的仿真结果会带来一定影响。为此,本文根据绿头鸭真实鸟体结构特征,构建了1.8 kg近真实鸟体的三维模型,采用有限元分析方法,开展了近真实鸟体在100 m/s的速度下撞击某型号涡轮风扇发动机叶片的动力学响应仿真分析研究。数值模拟结果表明:叶片在承受近真实鸟体撞击过程中轴向最大形变量达到叶片高度的14.3%,最大等效应力值达到了2000 Mpa,且主要集中在叶片前缘区域。

基于改进混合樽海鞘群算法的航空发动机模型求解方法

针对传统智能优化算法在求解航空发动机模型非线性方程组时收敛速度慢、精度低的问题,提出采用樽海鞘群优化算法(salps swarm algorithm,SSA)。为了提升标准SSA求解复杂发动机模型的随机搜索能力,采用了混沌映射、正余弦算法、自适应权重、逐维变异策略对SSA进行改进,并且更进一步调整了算法流程(Process improved SSA),提高算法收敛概率,最终将Process improved SSA与Newton-Raphson算法结合为混合算法,并以适应度值作为算法切换的判断条件以提升混合算法的计算效率。仿真实验验证了Process improved SSA求解航空发动机模型的有效性。仿真结果表明混合算法能够实现全局收敛并提升收敛速度,且能够在模型输入强瞬变仿真时实现快速收敛。

航空飞行器液压管道振动控制及NES能量采集

为研究压电元件(PE)和非线性能量阱(NES)组成的系统对航空飞行器液压管道结构受迫振动,压电振动能量采集问题,提出运用有效的数值理论方法计算系统结构的非线性动力学方程,对系统动力学方程运用Hamilton原理和伽辽金(Galerkin)离散法进行数值解析,最终得到液压管-NES-PE系统结构的振动抑制控制图及其振动能量采集图。通过对比分析得出:在添加压电设备的条件下非线性能量阱对管道系统结构的振动仍然具有明显的抑制效果,系统采集的能量随液压管内部液体流速变慢及其质量率的增加而增大。依据数值解析得出:当系统质量率β的值足够大,压电系统存储能量达到最大,从而提高液压管输送流体所产生的机械能对NES-压电器件电能的转换效率,能够将机械能转化为电能从而应用于微型电子等设备中。

航空发动机典型振动故障分析软件开发及应用

针对航空发动机的典型振动故障,基于Microsoft Access数据库并融合LabVIEW语言,自主研发一款专门测试和分析航空发动机典型振动故障的软件。对航空发动机的典型振动故障进行分类;在充分考虑故障信号采集需具有的准确、实时等特点的基础上,详细介绍所开发的软件功能;最后应用该软件对航空发动机的机油故障进行实际的诊断与测试。研究结果表明:该软件各项功能表现优秀,可很好地实现对发动机典型振动故障信号的实时采集、分析处理、数据输出等功能,能够满足故障诊断的需求。

航空点阵结构制造技术、测试及表征方法研究进展

点阵结构因其内部空间的独特性,在保证结构强度的前提下可同时满足轻量化及多功能化的要求,在航空领域具有广阔的应用前景。点阵结构的构型复杂,制造工艺多样,难进行统一的力学性能表征,设计制造一体化思路尚不明确。本文首先总结目前国内外应用范围较广的点阵结构构型与材料,回顾了点阵结构的超塑成形/扩散连接、增材制造等各个制造技术的工艺流程及优缺点,再次分析了点阵结构力学性能的测试方法和规则拓扑结构的理论力学性能表征。最终总结归纳了现有点阵结构形性协调演变机理不明确和大型点阵结构蒙皮超塑成形技术不成熟等问题,并对点阵结构在未来的发展趋势进行了展望。

面向培优班学生学风建设平台的评价与修正——以“南京航空航天大学航天学院”为例

本文对国内外高校培优班学风建设进行了调查研究，梳理了南京航空航天大学学生“素质能力培养计划”中的学风建设平台。同时，以本校“中乌航天班”为例，分析了培优班的培养模式与学生的心理特征。针对培优班学生，高等学校应引入新的素质能力培养计划理念，以警醒心态对学风建设进行深入思考，对现有的学风建设平台进行重新评价与修正。

强化航空工程类专业学位研究生实践能力培养的教学改革思考

专业实践与理论学习同等重要,是专业型工程类硕士研究生今后职业发展潜力的重要支撑。本文针对航空工程类专业学位研究生的实践能力培养,分别从理论指导实践、实践实施模式和导师实践指导能力三个方面进行了问题导向分析,并从更新教学方法、实践平台建设、导师能力强化三个层次提出了相应的改革举措,以期形成强化研究生主观能动性及专业实践能力的教学改革方案,为实现我国专业学位研究生综合能力培养质量的持续提升提供一些思路。

高温高速气流中航空煤油横向射流实验研究

横向射流是航空发动机加力燃烧室中常见的煤油掺混组织方式。本文使用激光诱导荧光(PLIF)技术,在加力燃烧室的工况条件下,对航空煤油横向射流过程进行测量,研究了液气动量比、气体雷诺数、气体韦伯数对射流深度的影响。通过自编程序对煤油PLIF结果进行处理,获取了横向射流的射流深度。进行了空气来流温度303~1100K,气流速度100~300m/s,液气动量比9~843,气体雷诺数357~4863,气体韦伯数61~716内射流深度的测量。结果表明,射流深度随动量比的增加而显著增大;气体雷诺数的增加增强了动量比对射流深度的影响;射流深度随气体雷诺数的增加而增大,但增大程度随气体雷诺数的增加而减小;射流深度随着气体韦伯数的增加而减小,但气体韦伯数对射流深度的影响相对次要。通过对实验数据的拟合,获得了无量纲射流深度关于无量纲轴向距离、动量比、雷诺数以及韦伯数的经验公式。

新工科背景下研究生课程思政教学探索与实践——以航空航天特色专业研究生课程教改为例

以培养具有航空报国、创新超越意识的飞行器设计领域专业人才为目标,分析了高校研究生课程思政的建设现状,针对目前高校研究生教育的课程思政教改实践还未深入贯彻,特别是一些特色工科专业研究生课程的课程思政仍在起步阶段的问题,以航空航天类特色专业研究生课程“起落架设计基础”为抓手,通过课程思政建设总体设计、教学团队建设、思专融合的教学设计及协同育人路径等实践途径,开展研究生课程思政教学实践,打造了国家级课程思政示范课程,提出了“理论、实践、工程、综合”的研究生培养层次递进模型,研究了课程思政教学团队的建设原则与机制,提出三种不同的思专融合教学设计方法,并通过充分调动校内外资源实现协同育人。为新工科背景下研究生专业课的课程思政教学改革提供了具体思路与参考。

飞行器设计专业虚拟教研室育人机制探索——以沈阳航空航天大学为例

在国家一流本科专业建设点等项目的支持下,沈阳航空航天大学“飞行器设计与工程”专业近年来得到持续建设发展,毕业生受到用人单位和升学高校的广泛好评。然而随着我校生源质量不断提高和行业向多元融合方向发展,亟需针对传统教研体系和育人模式进行改革创新。本文从我校飞行器设计专业特色及人才培养模式存在的问题出发,以所参与的教育部“虚拟教研室”建设为牵引,探索适合我校的飞行器设计与工程专业虚拟教研室运行机制,提出了惠及教师和学生的“面向实际、立体分层、交叉融合”双通道人才培养思路和建设方向,可为相关专业和地方院校教学改革提供参考。

基于Unity3D的航空智能制造科普平台设计

在《“十四五”国家科学技术普及发展规划》政策指引下,本文聚焦航空智能制造的发展变革趋势。针对传统科普教学内容更新滞缓,缺乏航空制造专题性科普的问题,以Unity3D为开发工具,借助虚拟仿真技术构建了可用于航空制造知识科普的智能制造工厂虚拟仿真教学平台。以某通用飞机零件制造工厂为核心,介绍平台开发的基本流程,展示了平台构建的成果,并为制造、测量、运储等诸多生产环节的科普和教学赋能。

高校智慧校园指挥中心建设探究--以南京航空航天大学为例

智慧校园指挥中心的建设,对于强化高校信息化建设的全局规划、提升部门间的协作效能、加快数据业务的流通与共享、提升智慧校园的管理效益至关重要。但是,现有的智慧校园相关研究聚焦于某项特定技术或功能,而缺少对高校智慧校园核心需求、功能建构、技术机理和应用实践的整合性分析。因此,文章首先从理论层面入手,从智慧校园建设背后的高校行政管理需求出发,倒推出智慧校园指挥中心的主要功能。之后,文章以功能实现为目的,从信息化建设和空间建设两个方面阐释了智慧校园指挥中心的建设架构。最后,文章以南京航空航天大学为例,介绍了智慧校园指挥中心在校园要素立体感知、校园数据分析决策、应用场景协同指挥方面取得的实践成效。高校智慧校园中心的建设,不仅推动了信息技术与智慧管理的深度融合,而且为全国高校的智慧校园数字化转型发展路径提供了有益参考。

学生工作创新在学生素质能力培养计划中的应用——以南京航空航天大学艺术学院为例

本文对目前国内高校学生工作情况进行了调查研究，分析了创新在学生工作中的重要性。梳理了南京航空航天大学学生“素质能力培养计划”的概况，同时，以本校艺术学院为例，分析艺术类学生的心理特征，如何引导学生积极参与“学生素质能力培养计划”，推动“学生素质能力培养计划”的实施。

基于ANSYS Workbench的航空导管橡胶成形系统开发及成形性能分析

为提高有限元建模仿真效率、降低工程技术人员的操作难度,研究了T形三通管橡胶复合胀形仿真过程中涉及的关键问题。基于ANSYS Workbench仿真平台开发了航空导管橡胶成形系统,创建了建模仿真流程、参数化建模工具与仿真分析工具。利用开发的工具进行了T形三通管橡胶复合胀形研究,分别对最优工艺参数成形及起皱、破裂等成形缺陷进行模拟,以成形高度及壁厚最大增厚率与最大减薄率为成形性能评价指标,将仿真结果与现有试验结果进行对比。结果表明:使用开发工具进行有限元仿真的结果与试验结果吻合良好,验证了开发的航空导管橡胶成形系统的有效性,为成形试验及性能分析提供有效的参考与指导,具有一定的工程实际应用价值。

“航空材料概论”课程教学改革研究

“航空材料概论”是航空航天类专业的一门重要基础课程,旨在介绍航空材料学的基本概念、典型材料特性、制备工艺、研究发展和应用,为学生学习后续的专业课程奠定坚实的基础。文章围绕“航空材料概论”课程教学内容,详细讨论了现有教学模式的不足之处,在复合材料、铝合金、钛合金、航空发动机材料等重要章节通过引入人工智能搜索进行教学改进,分析了新兴技术给传统工科课程教学带来的机遇和挑战,有助于提高教学水平和学生对课程的积极性,提高学生的专业素质和对材料学的认可度,培养航空材料领域的专业人才,为建设中国特色社会主义教育强国,实现立德树人根本任务和为党育人、为国育才的根本目标提供助力。