喷注壁面外掠平板层流边界层速度和温度的HPM-Padé解析解

运用HPM-Padé(同伦摄动-帕德逼近)法导出了当喷注流体速度与距平板前缘距离的平方根成反比时,不可压缩常物性流体外掠平板层流边界层内无量纲速度和无量纲温度解析表达式,无量纲流函数1阶导数的HPM-Padé解析解与4阶龙格库塔法的数值解结果一致.利用HPM-Padé解析解研究了喷注系数和流体Prandtl数对速度和温度分布的影响.结果表明:Prandtl数越大,温度边界层越薄,壁面温度梯度越大;喷注系数越大,速度边界层厚度和温度边界层厚度越大,壁面速度梯度和壁面温度梯度越小,壁面喷注对平板有隔热作用;当喷注系数为0.619时,壁面的速度梯度和温度梯度为零,高温来流向壁面的传热被喷注流体完全阻隔.     

基于DMA与有限元相结合获取的黄土阻尼振幅特性研究

土体的阻尼是土层与地基地震反应分析时影响到工程的安全和经济性的重要参数,但其测试方法有待创新。为了研究黄土的阻尼振幅特性,本研究基于能量耗散原理,借助动态热机械分析仪(DMA)和盒土有限元应变能分析,得到了黄土阻尼振幅特性测试新方法,基于该方法获得了不同影响因素下的黄土阻尼振幅特性曲线。研究结果表明,对于黄土,在不同含水率、不同填充率和不同频率下,其最优阻尼峰值均出现在振幅100μm附近;含水率过高或过低都会使黄土的阻尼损耗因子降低;100%的体积填充率时盒土结构阻尼较优;振幅小于100μm时更低频振动下黄土的阻尼值更高。     

航发产品适应性数控加工技术探索研究

基于柔性制造和适应性控制的适应性数控加工技术在高性能航空发动机和延寿大修机产品的加工中具有显著的优势。适应性控制要素包括余量、误差、精度、切削速度、进给速度、切削力等,在数控加工过程中主要体现在工件空间几何位置适应性控制、零件装夹定位适应性控制、加工切削载荷适应性控制和机床生产运行适应性控制4个方面。对航空发动机产品适应性加工工艺及其关键技术做了综合阐述,并探讨了适应性数控加工的应用及控制要素。最后指出适应性数控加工技术是提高数控加工效率和精度的有效方法,智能控制的适应性数控加工技术将成为智能制造的重要发展方向。     

基于多传感器的裂纹扩展监测研究

疲劳裂纹扩展是结构健康监测的主要问题之一，为了保证金属结构的可靠和安全运行，实时监测结构的疲劳裂纹扩展过程十分必要。针对结构裂纹扩展的问题，采用压电传感器（PZT）和电阻应变片两种传感器，提出结合能够连续监测结构损伤的被动监测方法以及对微小损伤敏感的主动监测方法对裂纹扩展进行综合监测，以提高裂纹扩展的监测水平。采用随机森林算法对裂纹长度进行识别，并使用D-S证据理论对两种传感器的识别结果进行数据融合，得到比单一传感器更准确、可靠的裂纹扩展识别结果。进行了基于应变和主动Lamb波的裂纹扩展监测实验研究，验证了该方法对提高裂纹扩展监测识别准确率的有效性和实用性。     

航空发动机制造工艺仿真技术体系探索

基于航空发动机仿真工作发展规划,从制造维度对仿真技术的应用需求进行了深入分析。提出了构建航空发动机制造工艺仿真技术体系的思路和建设原则,基于5个环节的应用需求提出了仿真技术体系的初步框架,并对当前需要加快突破的仿真关键技术进行了分析,推进航空发动机制造工艺仿真技术发展和规划的落地。     

基于PDM系统的集成数控加工工艺准备平台

本文对集成数控加工工艺准备应用平台的规划和构成进行了详细论述,并介绍了在现有的信息化基础设施和功能性软硬件条件基础上,集成数控加工工艺准备应用平台的开发与实施技术.     

航空产品自动化机加线的探索与研究

智能制造是人工智能技术和制造技术相结合的产物,航空产品智能生产线是智能行为在自动化生产过程中的突出表现,推进智能生产线落地是一项复杂的系统工程,难以一蹴而就,更不能急于求成,其核心在于实现生产管控和制造过程等各个环节的关联化集成,满足过程、质量、设备、物料以及现场等各单元间的精细化集成管控.     

面向航空发动机产品的三维工艺设计系统开发及应用

当前,我国航空制造业的数字化技术发展迅猛,三维数字化设计技术和数字化样机技术得到了深入应用.新型航空发动机整个设计过程采用数字化产品定义技术,以全三维的数字模型为数据源,传递给下游的制造企业,航空发动机研制过程中基于模型的工艺设计与制造已成为发展趋势,基于全三维设计模型的数字化工艺设计模式已成为航空发动机型号研制的必然趋势.     

渗透壁面竖直平板Blasius流熵产特性

对渗透壁面竖直平板Blasius流层流边界层流动熵产及传热熵产与总熵产的比值(Bejan数)进行了深入研究,将耦合的动量与能量偏微分方程组通过相似变换转换为非线性常微分方程组,用Runge-Kutta法求解获得了无量纲流函数与无量纲温度的相似解,进而研究了无量纲参数对熵产及Bejan数的影响.结果表明:吸入时最大熵产位于壁面处,吸入速度越大最大熵产越大,熵产随相似变量的增加单调下降;喷注速度越大壁面处熵产越小;近壁面处熵产随变黏度参数增大而增大,远离壁面处随喷注/吸入参数或变黏度参数的增大而减小;远离壁面处Bejan数随喷注/吸入参数或变黏度参数的增大而增大,近壁面处与此相反;熵产和Bejan数随着辐射参数和Reynolds数增大而减小,随着Biot数增大而增大;Biot数在0~2范围内对传热熵产的影响很剧烈,Biot数较小时总熵产由流动熵产控制,Biot数较大时总熵产由传热熵产控制;熵产随滑移参数的减小而增大,Bejan数随滑移参数的增大而增大;Grashof数对熵产的影响较大,在较大的Grashof数条件下熵产随相似变量的变化较剧烈;滑移参数越大,流动熵产越小,Bejan数越大.     

竖直平板Blasius流层流边界层流动与传热耦合解

对考虑辐射传热、流体黏度随温度变化、有和无滑移边界条件下的可渗透竖直平板Blasius流层流边界层的无量纲速度场与温度场进行了深入研究.经相似变换将描述速度场与温度场耦合的偏微分方程组转换成非线性常微分方程组,用Runge-Kutta法对常微分方程组进行了数值求解.研究了无量纲参数对无量纲速度场及温度场的影响,着重分析了滑移边界条件下速度和温度随无量纲参数的变化规律.结果表明:吸入时边界层变薄,喷注时边界层加厚;对比于无滑移边界条件,滑移边界条件下速度、温度边界层变薄;随着变黏度参数a或喷注与吸入参数的增大,壁面摩擦因数、局部努塞尔数Nu增大,速度和温度边界层变薄;随着普朗特数Pr、热辐射参数R的增加,或毕渥数Bi,布林克曼数Br的减小,温度边界层变薄.