北京航空航天大学学报

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王晋军, 薛启智, 王海文, 李岩

2002, 28(1): 1-3.

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下载 (120KB) 941

摘要:
在水洞中应用染色液流动显示技术对某型号飞机简化模型机头流态进行了研究,详细观察了机头两侧粗糙带和"只"字型粗糙带对机头流态的影响.实验结果表明,风洞实验所得力矩曲线受雷诺数影响大的攻角范围与机头涡破裂后打在座舱上的攻角及机头涡在座舱前严重掺混的攻角相联系.水洞实验中,来流速度为20cm/s、粗糙高度为0.8mm时流态随攻角的变化规律可用来解释风洞实验结果中力矩曲线的分散性.

状态反馈 H_∞控制问题可解条件的简化

曾建平, 程鹏, 张力军

2002, 28(1): 4-7.

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下载 (300KB) 922

摘要:
考虑了状态反馈H_∞控制可解条件的简化问题.状态反馈H_∞控制问题的可解性可转化为一类线性矩阵不等式(LMI)的可解性,通过删除这类LMI中多余的矩阵变量,可减少矩阵变量的维数.而且,基于降维LMI的可行解,可构造出原LMI的可行解集.在此基础上,导出了简化的状态反馈H_∞控制问题可解条件.基于简化条件的可行解,可构造出状态反馈H_∞控制器簇,该控制器簇中含有丰富的自由参数.最后,给出了两个简单的例子,说明了文中方法的正确性.

分子筛氧浓缩器非等温吸附模型

杨锋, 林贵平, 赵竞全

2002, 28(1): 8-11.

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摘要:
介绍了机载分子筛产氧系统OBMSOGS(OnBoard Molecular Sieve Oxygen Generating system)的工作原理和变压吸附PSA(Pressure Swing Adsorption)的基本理论,建立了分子筛氧浓缩器MSOC(Molecular Sieve Oxygen Concentrator)的数学模型.模型考虑了筛床的传热传质、压力变化和吸附热引起的吸附等温梯度的变化等因素对吸附性能的影响.动力方程采用线性推动力方程,采用混合Langmuir吸附等温理论计算吸附量.用所建立的数学模型对MSOC的吸附过程进行了模拟并对结果进行了分析.

共轴式无人直遥测自适应帧同步器及性能分析

匡巍, 张晓林, 谭爽

2002, 28(1): 12-16.

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摘要:
某共轴式双旋翼无人直升机(简称无人直)遥测帧同步器以EPROM完成帧同步图样的相关检测,以软件实现帧同步逻辑和各种控制,以FPGA构成外围电路,能够自动适应无人机在不同工作状态下传送不同帧长和不同格式的遥测数据,并能支持较高的码速率(可达4 Mbps).通过性能分析,优化设计了各种帧同步参数.经过试飞,证明该遥测帧同步器性能良好,工作稳定,符合设计要求.

共轴式无人直遥测数据加解密方法及实现

匡巍, 张晓林, 胡谊

2002, 28(1): 17-20.

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摘要:
介绍了某共轴式双旋翼无人直升机(简称无人直)遥测数据传输中所采用的数据加解密方法.该方法具有加密强度高,加解密运算简单,错误扩散小,以及无信息扩散等特点,在实现时充分考虑了遥测数据的字、帧结构和遥测信道编码.经过试飞,证明了该方法的可行性和可靠性.

敏捷性导弹的建模与模糊变结构控制

董朝阳, 石小荣, 张明廉

2002, 28(1): 21-24.

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摘要:
新型精确制导导弹为了获得更大的机动性、敏捷性和更高的命中精度,大多采用了推力矢量控制或反作用推力控制.讨论了敏捷性导弹的动力学特性及数学建模,并针对一类反作用推力控制的导弹提出了一种具有实时逻辑切换能力的变结构模型跟踪控制方案,为减弱一般变结构控制系统的抖颤问题,在变结构控制系统中引入简单的模糊规则,有效抑制了变结构系统的抖颤,同时进一步增强了控制系统的鲁棒性.数学仿真表明控制方案的有效性.

飞机设备吊舱环境控制系统的优化设计

余建祖, 余雷

2002, 28(1): 25-29.

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摘要:
介绍了国外机载设备吊舱环境控制系统技术发展的状况,提出了一种新的回冷逆升压式冲压空气循环制冷的吊舱环控系统方案.建立了4种典型吊舱环控系统优化设计的数学模型,并对其优化方法进行了探讨.对系统优化结果的分析表明,优化设计的回冷逆升压式空气循环制冷系统具有最小的载机燃油代偿损失,其性能和效率的综合设计指标达到世界先进水平.

腐蚀条件下机翼主梁的疲劳寿命修正系数

李玉海, 刘文珽, 蒋冬滨, 姜军

2002, 28(1): 30-33.

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摘要:
针对歼击机主要疲劳关键件 ———机翼主梁 ,采用模拟试件进行加速试验环境谱下相当于地面停放不同年限的预腐蚀及谱载下疲劳试验 ,获得地面停放腐蚀影响系数 C 随地面停放年限 T 的变化曲线 ;由构成空中局部环境谱的各单一介质对谱载下寿命的影响试验 ,按百分比加权组合的方法获得空中腐蚀疲劳影响系数 K. 综合考虑 C2T 曲线与 K ,计算出不同无腐蚀条件下寿命和飞机年飞行小时数的组合所对应的腐蚀条件下机翼主梁疲劳寿命修正系数. 为修正无腐蚀条件下寿命 ,从而评定腐蚀条件下机翼主梁寿命奠定了基础.

软件可靠性预计方法研究及实现

丛珉, 陆民燕, 白云峰

2002, 28(1): 34-38.

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摘要:
软件可靠性评估可以估计和预计软件可靠性水平.为了解决软件可靠性预计过程中存在的问题,提出了一种软件可靠性预计方法.该方法通过分析和改进模型的预计质量来选择模型进行预计,对模型预计质量的分析使用了U图、Y图和对数PLR图,再标定法和组合法被用于改进模型的预计质量.在该方法的基础上开发了软件可靠性分析工具,此工具可以进行多种软件可靠性模型的原始预计、预计质量分析和改进原始模型的预计质量.

用整体传递系数法分析转子系统动力特性

洪杰, 韩继斌, 朱梓根

2002, 28(1): 39-42.

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摘要:
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.

MATLAB在飞机环境控制系统仿真中的应用

宋俊虓, 袁修干

2002, 28(1): 43-46.

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摘要:
介绍了在MATLAB环境下,对飞机环境控制系统的建模方法,开发了飞机环控系统综合仿真的MATLAB工具箱.简单介绍了所开发的仿真工具箱,并且用此工具箱对某型飞机的环控系统进行了仿真研究,与实验结果的对比表明,所开发的工具箱,具有很高的仿真精度.

服从不同分布的疲劳寿命分散系数分析

贺小帆, 刘文

2002, 28(1): 47-49.

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摘要:
民机结构的疲劳寿命服从双参数威布尔分布,其分散系数与战斗机基于对数正态分布的疲劳寿命分散系数存在明显的不同.为分析疲劳寿命服从这两种不同分布时分散系数的区别和联系,导出了疲劳寿命服从双参数威布尔分布时的理论和试验用疲劳寿命分散系数计算公式;并从理论基础和数值计算结果两个方面,对服从对数正态分布和双参数威布尔分布的疲劳寿命分散系数进行了对比,所得的结论对确定民机结构疲劳寿命分散系数提供了重要的技术依据.

基于OEM的差分GPS基准站的设计

丁胜昔, 张其善

2002, 28(1): 50-53.

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摘要:
介绍了差分GPS(DGPS)的定位模型以及RTCM SC-104数据格式及其电文编码,提出了利用廉价的GPS-OEM(原始设备制造商)建立基准站的设计方案,方法是利用GPS-OEM和微处理器构成硬件系统,利用GPS-OEM输出的二进制差分修正数据,将其编码为RTCM SC-104电文来进行设计.实验结果表明这种DGPS基准站同样可以达到1~5 m的水平平面定位精度,因此具有性能价格比高,实用灵活的优点.

基于可操作度的单冗余度机器人容错性指标

李健, 李剑锋, 武桢, 张启先

2002, 28(1): 54-57.

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摘要:
当冗余度机器人关节出现故障时,必将影响其灵活性.即使正常操作时具有较高的灵活性,如果关节出现故障也可能导致雅可比矩阵奇异,致使机器人不能沿任意方向运动.针对单冗余度机器人出现一个关节故障的情形,用可操作度分析此类机器人的容错性,并提出新的运动学和动力学容错性评价指标,所给指标计算量小、易于在线实时运算,最后给出优化算例,证实了所给评价指标的有效性.

斜楔式扭转振动器原理研究

陈志同, 张德远

2002, 28(1): 58-62.

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摘要:
为了解决扭转振动攻丝系统体积大、成本高、使用寿命短等关键问题,使攻丝力矩明显减小的振动攻丝技术能够得到广泛应用,提出了一种结构紧凑、压力角小、具有对称结构、制造工艺简单的斜楔式扭转振动器的传动原理,导出了该振动器的输出运动方程所要满足的必要条件,并给出了输入输出构件凸轮廓线的一般方程.最后通过一个例子证实了方程的正确性.这种扭转振动器可以广泛地应用于振动攻丝、振动铰孔加工.

局部配置法求解TBC界面裂纹应力强度因子研究

杨晓光, 刘刘

2002, 28(1): 63-65.

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摘要:
主要探讨了应用局部配置法求解拉伸载荷下和热载荷下陶瓷隔热涂层界面裂纹的应力强度因子的方法.对于陶瓷隔热涂层,其陶瓷层与粘结层之间的界面裂纹的应力强度因子是复型的,它包括应力强度因子的模和相位角.其求解与传统均质材料的应力强度因子是不同的.

双通道人-机控制系统中的驾驶员模型识别

屈香菊, 谭文倩

2002, 28(1): 66-69.

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摘要:
针对驾驶员完成飞机纵向速度和俯仰角的跟踪任务,对双通道人-机系统中驾驶员描述函数的识别方法进行了系统的研究.通过驾驶员描述函数识别结果和线性相关性分析,提出了一种双通道控制时驾驶员描述函数识别的简化方法.将双通道人-机系统近似分解成两个单通道系统,并从理论和实验两方面验证了这种近似方法的可行性.该方法对双通道人-机控制系统中驾驶员模型建模技术以及用于人机系统的分析具有实用价值．

车辆定位与导航系统中的快速路径规划算法

彭飞, 柳重堪, 张其善

2002, 28(1): 70-73.

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摘要:
针对车辆定位与导航系统中的最优路径规划问题,研究了最短路径搜索算法的快速实现技术,并提出了一种启发式快速最优路径规划算法.在分析经典迪杰斯特拉最短路径搜索算法的最优实现的基础上,引入基数堆结构缩减了算法的时间复杂度,再利用启发式搜索和地图分级搜索技术减小搜索空间,从而获得最短路径规划算法的高效率实现.仿真试验的结果证明了该算法的优异性能.

近似函数用于材料腐蚀的数学建模

邓扬晨, 郦正能, 章怡宁, 程基伟

2002, 28(1): 74-77.

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摘要:
将近似函数引进到材料腐蚀的数学建模中,根据腐蚀数据特点,提出分段建模概念,并分别与灰色GM(1,1)模型、动态数据双向差分模型和幂函数模型对比.结果表明,这种近似函数模型的精度除普遍高于其它3种模型外,还具有很强的适用性,在工程上具有一定的应用前景.同时,由经验变换模型和该近似函数模型的数值处理推测认为,腐蚀过程中可能存在"腐蚀临界点".

异步电动机直接转矩控制系统的 MATLAB仿真

郭宏, 王光能

2002, 28(1): 78-81.

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摘要:
介绍了一种基于MATLAB的异步电动机直接转矩控制系统的仿真方法.在分析了直接转矩控制系统的结构和工作特点之后,结合MATLAB提供的仿真环境和各种工具箱设计了一个能分析整个系统性能的仿真系统.包括利用功率系统工具箱实现功率部分的仿真;通过编写自定义的S-FUNCTION实现各种复杂的控制算法;以及在SIMULINK环境下结合已有的各种工具箱实现系统的建模.最后给出了一个利用MATLAB对异步电动机直接转矩控制系统进行仿真的实例,为追求整体性能的提高提供了一个好的工具.

基于矩阵逆特征值法的结构动力学设计

李书, 孙忠凯, 张放, 向锦武

2002, 28(1): 82-85.

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摘要:
结构刚度矩阵和质量矩阵是关于设计参数的函数,而且事实上一般是非线性函数.结构动力学设计通常要求结构具有指定的动力特性,结构动力学设计问题可以归纳为一类含设计参数的广义逆特征值问题.首先给出了结构动力学设计问题的数学描述以及相应的求解准则和方法,然后,利用矩阵逆特征值问题的特点,将原来对整体矩阵的计算转化为对特定的局部矩阵的计算,整体矩阵与局部矩阵之间的数学和物理性质有明确的对应关系,既大大降低了计算量,又能保证计算精度.算例证明了本文方法良好的性能.

系泊状态下舰载导弹自主式初始对准研究

周丽弦, 崔中兴

2002, 28(1): 86-89.

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摘要:
风浪波动及人员走动等因素给系泊状态下舰载导弹的初始对准带来困难,同时惯性测量组件安装位置与船体摇摆中心不重合所引起的杆臂效应误差又严重影响对准精度.为了解决问题,采用参数辩识法来提取姿态角误差时间二次多项式中的诸系数,从而确定陀螺漂移及姿态角误差,并提出一种在摇摆基座上补偿捷联惯导杆臂效应误差的有效方案.理论分析和仿真计算结果表明:该捷联式自主初始对准方案能有效的解决系泊状态下舰载导弹的初始对准问题.

瞬态气动模拟加热控制中的快速高精度"E-T"转换

吴大方, 贺小帆, 高镇同

2002, 28(1): 90-93.

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摘要:
为了准确模拟飞行器在高速飞行时的瞬态气动加热状态,必须使用快速、高精度的计算机瞬态热能控制系统,对气动模拟试验的加热过程,实行快速、高精度的非线性动态控制.为此,传感器的快速、高精度"E-T"转换是一个必须解决的非常重要的问题.提出一种高速飞行器瞬态气动加热控制系统中传感器的快速、高精度"E-T"转换方法.该方法具有计算简单、转换速度快、校正精度高的优点,使用该方法实现了高速飞行器气动加热过程中温度场高速变化状态下的瞬态非线性动态控制.

高超音速化学非平衡流的隐式格式迭代解法

王浩, 吴颂平, 陆烨

2002, 28(1): 94-97.

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摘要:
针对高超音速化学非平衡流计算中的隐式TVD格式给出了一种迭代解法.该方法是在原有的Harten-Yee格式基础上,在每一时间步对无粘部分进行迭代运算,目的是为了加速收敛.借助对模型方程的收敛性分析,证明该迭代算法是收敛的.二维数值实验表明该方法对于高马赫数时的化学非平衡流能明显提高隐式格式的计算效率,其计算结果是满意的.

铝合金试件腐蚀深度分布特性及变化规律研究

李玉海, 贺小帆, 陈群志, 刘文

2002, 28(1): 98-101.

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摘要:
以飞机蒙皮结构常用材料LY12CZ铝合金模拟试件的试验室加速腐蚀和大气暴露腐蚀试验结果为依据,用腐蚀深度对腐蚀损伤程度进行了描述,对腐蚀深度进行了测量;给出了一定腐蚀时间下腐蚀深度的分布特性,对腐蚀深度分散性及腐蚀深度随时间的变化规律进行了研究;并得到了加速腐蚀与大气暴露试验的当量加速关系.

钛合金焊接件疲劳特性评估的当量K_t法

王向明, 刘文, 王忠波

2002, 28(1): 102-104.

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摘要:
针对先进飞机结构广泛采用的钛合金焊接结构,提出了描述焊接件疲劳特性的当量理论应力集中系数Kt(K_te)的概念;建立了以钛合金材料疲劳性能为基础,通过一组谱载下钛合金焊接件疲劳试验来确定K_te的技术途径.以TC4钛合金氧弧焊试件为例给出了确定K_te的具体方法和结果.

结构使用寿命评定的功能失效概率控制方法

刘小冬, 刘文

2002, 28(1): 105-108.

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摘要:
提出了结构关键件功能失效概率、单机功能失效概率和机群功能失效概率的概念.以二项分布为基础,建立了从结构关键件功能失效概率、单机功能失效概率直至机群功能失效概率分析计算模型,并建立了基于功能失效概率控制的结构修理时间确定和使用寿命评定方法,给出了型号结构使用寿命评定计算分析实例.

飞机结构腐蚀部位涂层加速试验环境谱研究

刘文珽, 李玉海, 陈群志, 贺小帆

2002, 28(1): 109-112.

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摘要:
提出了适用于飞机结构腐蚀关键部位涂层的加速试验环境谱,该谱的基本构成以CASS谱为基础,1个周期包括温湿、紫外照射、热冲击、低温疲劳和盐雾5个环境块,代表地面停放1a.结合我国沿海、湿热地区实际情况给出了温湿试验、热冲击试验的具体条件,并建立了盐雾试验中性与酸性盐雾的比例、紫外试验时间及低温疲劳应力的确定方法.以某歼击机腐蚀关键部位作为实例具体阐述了加速环境谱的编制过程,并用与外场飞机关键部位腐蚀程度对比的方法验证了1个周期代表我国沿海、湿热地区停放1a的当量加速关系.

裂纹扩展寿命安全可靠性分析模型研究

罗毅, 黄培彦, 刘文珽

2002, 28(1): 113-115.

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摘要:
通过分析影响裂纹扩展寿命的多个随机因素,就目前较为常用的裂纹扩展寿命安全可靠性分析模型进行比较.在此基础上,本文提出了一种新的模型——裂纹扩展寿命~断裂韧度可靠性分析模型,该模型基于目前比较公认的裂纹扩展寿命分布和断裂韧度分布特性,为工程界进行含裂纹结构的概率损伤容限评估提供一定的理论依据.

高温受弯构件表面裂纹疲劳扩展寿命预测

黄培彦, 罗毅, 费斌军

2002, 28(1): 116-118.

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摘要:
基于J-积分半经验公式建立了构件表面裂纹在其长度和深度方向上的疲劳扩展速率表达式,用来预计模拟SUS304钢构件在550℃高温环境中受弯曲载荷作用下表面裂纹的疲劳扩展寿命.并在相同条件下进行了疲劳裂纹扩展试验.结果表明,预测曲线与实验数据基本一致,证明了本文预测方法的有效性.

采用CAD技术对飞机燃油测量进行姿态误差修正

袁梅, 吴昊, 张建

2002, 28(1): 119-121.

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摘要:
为了实现飞机在任意姿态下燃油油量的测量,提出了一种基于CAD技术的飞机燃油油量实时测量方法.首先采用AutoCAD三维实体造型技术,建立了某飞机机翼油箱模型,然后介绍了带姿态误差修正的燃油油量的测量原理及测量系统的组成.利用油量传感器的输出值及飞机姿态信息,可以对燃油油量进行实时测量及姿态误差修正.试验结果表明,该方法运算速度快、测量准确.

紧缩平面场扫描架系统研制

胡春华, 樊锐, 陈五一

2002, 28(1): 122-124.

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摘要:
紧缩平面场(CATR)是在较小的微波暗室里模拟远场的电磁环境,以行进各种天线的测量和研究.其最终性能指标要由紧缩平面场扫描架评定.根据紧缩平面场扫描测量原理,及其对扫描架平面度、直线度、定位精度及自动化程度的要求,研制了极坐标型紧缩场扫描架系统,通过采用高精度直线导轨、平面度微调方式和基于工业控制计算机的数字控制技术,达到了所要求的检测精度,满足了紧缩平面场扫描测量的要求.