国家数值风洞风雷软件分布式粗糙壁面边界层流动模拟

针对粗糙元均匀分布壁面,基于国家数值风洞风雷软件,在k-ωSST湍流模型和γ-Re_(θt)转捩模型中分别引入粗糙壁面边界条件修正及粗糙壁面转捩动量厚度雷诺数,同时增加了部分粗糙表面设置,实现了局部/全局粗糙壁面边界层流动模拟能力。算例研究表明,对于全湍状态翼型,粗糙壁面导致失速攻角减小4°,1×10^(-3)倍弦长量级的等效粗糙元高度使最大升力系数下降约36%。同时粗糙壁面会使边界层转捩提前,导致翼型的摩擦阻力增大。计算分析证明,Hellsten等提出的粗糙壁面比耗散率边界条件能够较准确地反映粗糙度造成的影响,气动力计算结果与实验值基本吻合,流场模拟结果符合粗糙壁面流动特征;同时能够保证与转捩模型及其粗糙壁面修正的稳定耦合计算,对于转捩位置及其随粗糙度和来流湍流度变化趋势的模拟结果符合实验结果,但转捩区长度还需通过更严谨的实验进行进一步验证和修正。

二阶微分方程系统求解极值映射不动点问题

运用具有控制过程的二阶微分方程系统求解极值映射的不动点问题。运用对称函数和反对称函数的偏导数性质以及投影算子性质,证明了具有控制过程的二阶微分方程系统轨迹的聚点是极值映射不动点问题的解。最后给出两个算例说明二阶微分方程系统求解极值映射不动点问题的有效性。

电化学刻蚀超疏水表面的多目标优化

为了实现电化学加工参数的优化组合,提出基于神经网络和遗传算法相结合的多目标优化方法。采用人工神经网络和反向传播算法对试验建立了预测模型。根据训练样本和测试样本的误差分析了网络模型的预测精度。采用多目标优化方法非支配排序遗传算法Ⅱ对神经网络模型进行优化。试验结果表明,该模型在预测TA15表面疏水性方面具有较高的适用性和准确性,最佳结果的预测误差率仅为8.029 3%,并预测了一个pareto最优集,可用于电化学刻蚀后表面疏水性的预测和分析。

ALNS算法求解带软时间窗同时取送货的PCVRP问题

考虑电子商务环境下订单种类多、批量小等特点,在现有奖金收集车辆路径问题(PCVRP)模型的基础上加入时间窗约束和同时取送货需求,建立了带软时间窗同时取送货的PCVRP模型。设计了自适应大邻域搜索算法(ALNS)进行求解,采用插入法生成初始解,再用ALNS对初始解进行改进。通过仿真实验将设计的ALSN算法计算结果与使用遗传算法、模拟退火算法、布谷鸟算法、禁忌搜索算法及离散粒子群算法的计算结果进行比较,仿真实验结果验证了模型的合理性及ALNS算法的有效性。实验结果表明所设计的ALNS算法在求解大规模问题方面具有更好的寻优能力。

基于重心约束的航空货运装载优化

航空货运公司的运费以毛重或体积重量中较大的重量为准。根据航空货物的特点,研究了货物密度、轻重货物密度比和重心偏移值对航空公司收入的影响。主要目标是从一组要装载在飞机上的货物中找到收益最大的方案;并使飞机重心与已知最佳重心值之间的偏差最小,从而降低燃油消耗,提高稳定性。通过建立货机货物装载运输模型,并以某航空公司经营的B747-400F全货机的待装货物单为基础进行了实证分析。研究结果表明,该模型可以有效地结合航空货运类型增加航空货运装载率,提高公司收入。

模块化轮指式高压线巡检机器人

为解决目前高压线巡检机器人对于高压线环境适应能力低、越障能力不足等问题,利用仿生原理设计了模块化巡检机器人。提出了由轮指移动机构和越障机构组成的轮指移动模块。通过多个模块的组合可以形成具有开闭结构与移动能力的高压线巡检机器人。机器人的控制系统采用Arduino作为主控器,通过光电传感器感知障碍物位置,并通过陀螺仪获取的角度信息调整机器人位姿。详细描述了机器人移动及越障的工作原理和实现形式;并分析了巡检机器人在水平面内和垂直面内越障及环境适应性。在研制的原理样机上进行水平面和垂直面内的绝缘子串越障及线缆曲率适应性实验,实验结果验证了采用轮指机构的高压线巡检机器人具有较好的越障能力和环境适应能力,表明该机器人具有很强的应用前景。

BN-cluster:基于批归一化的集成算法实例分析

批归一化训练技术是训练现代神经网络的重要技术之一。它通过归一化各个隐藏层的均值和方差,减少了梯度爆炸或消失现象的发生。然而批归一化技术统计的均值和方差依赖于每一个mini batch的数据分布,导致训练时稳定性较差。提出了BN-cluster算法,基于构建块的思想设计了卷积神经网络框架用于分类图像数据集。分析了批归一化问题,统计了每一个批归一化输出结果均值的方差,并且设计了基于批归一化参数聚类的卷积神经网络集成算法,实验结果证明采用集成学习的方法确定批归一化的参数,网络在各个数据集上的训练波动均有所降低,保证了在不降低原有性能的同时使网络的收敛更加稳定、快速。

内部质量审核过程控制

实施内部质量审核除了监督企业开展质量管理工作情况、确定改进机会外,也需要对审核过程实施监控,使审核过程受控,确保审核过程符合要求,满足预期能力。为此,通过对审核过程分析,运用了数理统计技术,寻求过程控制参数,明确控制方法、判断准则,开展审核过程控制。经过实践,确认监控方法和准则有效,达到了预期目的,基本实现了定量评价与"事前预防",为提高审核质量提供了改进方向。

TPS空气桥与内部流场分析

TPS试验技术是目前风洞试验方法中最先进的涡扇发动机模拟技术,空气桥是TPS风洞试验的动力供给装置,也是TPS风洞试验测量系统的关键部件。简要介绍了TPS和空气桥的工作原理,重点阐述了空气桥的布局与结构以及设计过程中的重点并对国内外空气桥的研究发展情况作了简单叙述。为了研究高压气体对空气桥内部流场的影响,在最后部分对空气桥内部流场进行了建模和数值模拟并对计算结果进行了分析。

能源与环境学院

能源与环境是当今世界发展的两大主题，更是关系到可持续发展的重要战略问题。利用清洁能源、保护地球环境成为21世纪科学发展的一大课题。沈阳航空航天大学能源与环境学院适应社会发展需要、结合国家战略新兴产业而设立，目的在于培养高素质人才、开展高水平科学研究，更好地为实现社会可持续发腱和生态文明建设服务。

航空发动机润滑供油系统仿真研究

以某型航空发动机为研究对象,建立其润滑供油系统数学模型。利用Matlab编程计算得出系统在不同转速、不同温度下各润滑点滑油流量、滑油压力等性能参数数据。重点分析了不同温度下,系统增压级流量、压力的变化趋势。研究结果为发动机润滑系统的设计和故障诊断提供参考。

残余V元素对1Cr18Ni9Ti钢板组织与性能的影响

通过试验详细论述了1Cr18Ni9Ti钢中不同残余V含量对材料固溶状态的组织及400℃、500℃长期时效后对组织、晶间腐蚀和室温、高温性能的影响。从而得出结论适量V的存在对1Cr18Ni9Ti钢板组织影响不大,对抗晶间腐蚀性能稍有提高,对室温、高温抗拉强度、屈服强度稍有提高,塑性稍有降低。

四因素经济增长方程的推导及应用

利用产出、投入和生产率之间的一般关系式,导出了全要素投入量函数和全要素生产率函数的表达式。在此基础上,得到了全要素投入量增长率和全要素生产率增长率的分解式,运用这两个分解式,建立了四因素经济增长方程。研究了方程的几种应用:(1)经济增长的四因素分析技术;(2)分配对增长方式影响的数理分析;(3)经济效率增长与经济效益增长关系的数理分析。最后,就有关问题进行了讨论。

基于动态空域管理的安全性研究

当前静态的空域结构已很难适应不断变化的流量对空域的使用需求,动态空域管理概念为解决这一问题提供了一个可行的解决方案。扇区结构优化调整作为动态空域管理的核心内容在解决空域资源使用紧张问题的同时,也给当前管制工作安全带来了挑战。主要从管制员工作负荷、空域结构调整可能带来的管制操作困难及空域划分触发机制3个方面来探讨研究动态空域管理相关安全性问题。

大学英语口语主题化多媒体课件的开发

从口语课件现状入手,推出"大学本科英语口语全新主题化教学多媒体课件"。这套课件是根据《大学英语课程教学要求》,以交际能力的培养、二语习得之迁移理论、"i+1"输入理论为主要理论基础,遵循实用性、可理解性、新颖性、趣味性、启发性、循序渐进、语料丰富原则开发的十二个独立子课件。课件从英语文化教育的角度,利用声音、动画、文字等多种形式,围绕某一主题来设定主要授课内容,从内容、形式、手段等方面进行了大胆探索与创新,帮助大学生提高英语口语的交际能力。

某型发动机高压涡轮叶尖间隙变化规律及影响分析

开展高压涡轮叶尖间隙变化规律及对应排气温度的影响规律研究,掌握发动机性能衰减情况并开展相应的结构优化,对提升发动机性能保持能力具有重要意义。通过分析某型发动机分解过程实测高压涡轮间隙数据,得到间隙随工作时间的变化规律,并将间隙与实测排气温度进行对比,得到间隙对排气温度的影响规律,在此基础上提出高压涡轮间隙控制结构优化方法。得到的结论为发动机工作初期,间隙快速增大,累计工作时间500~800 h后间隙趋于稳定,间隙增量约为0.41 mm。发动机累计工作前1000~1500 h,排气温度主要受间隙影响增加,间隙增大0.25 mm,对应排气温度增大21℃。1000~1500 h后,排气温度受其他因素影响继续增加,但增速减缓。

表面开孔对机翼气动性能影响规律研究

为在大攻角下提升机翼结构的气动性能,提出一种在机翼结构表面开孔,建立廊道连通上、下翼面的方法,可促使飞机从失速状态中改出。采用Realizable k-ε湍流模型和SIMPLE算法,在fluent软件上数值模拟了不同攻角下,机翼表面开孔的大小及角度对机翼气动性能的影响,并讨论了开孔机翼表面绕流的规律。结果显示,对比基于NACA0018翼型的标准机翼,在小攻角条件下,表面开孔机翼的升力系数略低;但当攻角增至16°时,标准机翼开始出现明显的失速特征,而此时开孔机翼的升力系数高于标准机翼,可在大攻角下维持良好的气动性能。以圆形开孔为基础,研究了不同开孔尺寸对机翼气动性能的影响,数据表明,当开孔尺寸较小时,在大攻角下机翼的升力系数随开孔尺寸的增大而增大,当到达临界值即开孔尺寸为006m时,气动性能最佳,继续增大开孔尺寸,机翼的升力系数反而减小。另外,顺时针倾斜方向的开孔方式,其气动性能要优于垂直于弦线方向的开孔方式。

工艺参数对球墨铸铁表面激光熔覆(TiC+B4C)/Co基合金涂层组织和性能的影响

采用激光熔覆的方法在QT600-3表面熔覆含量为50wt.%(TiC+B 4C)的Co基合金粉末,研究工艺参数对熔覆层显微组织、第二相和熔覆层硬度的影响规律。结果表明当扫描速度一定时,随着激光功率增大,枝晶臂间距先增加后减小,TiC和团聚状B 4C颗粒尺寸均减小,且分布更加均匀,而TiC的形貌由不规则块状逐渐向花瓣状为主变化;当激光功率一定时,扫描速度增大,枝晶臂间距均减小,团聚B 4C和TiC平均尺寸增大,且分布趋于不均匀,熔化后析出的TiC减少,TiC的形貌则由花瓣状向不规则多边形为主变化;当激光功率P=1.2 kW、扫描速度V=4 mm/s时,熔覆层平均硬度最大,为1379.28 HV 0.2,是基体硬度的5.9倍。

基于自动钻铆技术的碳纤维复合材料制孔工艺分析

阐述了碳纤维复合材料结构特点以及应用现状。基于碳纤维复合材料大型壁板某构件,针对碳纤维复合材料在自动钻铆技术中的制孔工艺进行研究分析。对大型壁板在制孔工艺中存在的定位误差问题,进行了误差来源分析,基于"N-2-1"定位原则,通过Abaqus二次开发进行有限元分析的技术方法,有效降低产品定位误差。另外,结合碳纤维复合材料的结构特点,依据钻头的设计原则,设计了一种针对于碳纤维复合材料的新型钻头,通过仿真技术分析不同钻头的钻孔质量与磨损情况,指明这种钻头能够有效降低所制孔的缺陷情况,同时提高钻头的使用寿命。

大攻角下仿驼背鲸鳍叶片气动性能分析

为研究大攻角下前缘突节结构对风力机叶片气动性能的影响,基于FLUENT数值模拟,采用RNG k-ε湍流模型分别对标准叶片和仿驼背鲸鳍叶片进行气动特性分析。结果表明,较小的攻角下仿生叶片的气动性能并不如标准叶片。当攻角α≥20°之后,标准叶片出现明显的失速特性,此时带有前缘突节的仿生叶片升力系数也有所降低,但下降趋势比较平缓,大攻角下仿生叶片的升力系数始终高于标准叶片,具有良好的气动性能。风力机叶片特定截面处的速度云图以及叶片表面压强和流线的分布情况表明,叶片前缘特殊的突节结构相当于一个漩涡制造器,正弦前缘波峰处优良的气动性能是仿生叶片在大攻角下依然具有较高的升力系数的主要原因。前缘突节的幅值和个数是影响仿生叶片气动性差异的主要因素。