飞机结构可靠性分析数学模型

本文提出飞机结构可靠性分析的基本公式。在公式中,针对单危险部位结构,综合考虑了结构静强度,初始裂纹长度,疲劳裂纹的萌生、扩展与失稳,结构残余强度,载荷统计分布,裂纹检出概率、检查周期,意外损伤,事故讯息等因素。用此数学模型,可以定量地分析各种因素对可靠性的影响,并对飞机结构各种疲劳设计准则进行评价。     

不同检测方式下的维修心理分析

 初步探讨航空维修心理学的概念和航空维修人员应具备的心理品质。当前维修通用直接检测、仪器检测、智能机检测三种方式,分析人-机系统结构特点,论述了维修检测人员心理品质的特征,提出提高检测水平进行心理训练的主要内容。     

考虑流体介质影响的管路模态特性分析

针对航空发动机外部管路的动力学设计需求及湿模态特性求解问题。应用铁摩辛柯梁理论和能量法推导得到流体质量、压强、流速等综合影响下的管路湿模态振动方程,并基于软件ANSYS现有管单元,通过引入自定义附加刚度和阻尼单元建立了流体压强和流速影响项的等效方法,实现了考虑流体因素影响的管路模态特性计算。结果表明:流体压强引起的横向压力差会降低管路弯曲刚度,而压强引起的轴向张力会提高弯曲刚度,压强作用效果与管支点的轴向约束程度和管材泊松比有关。流体速度对管路湿模态影响与边界条件、振型和管路轴向伸长有关,在高流速时,模态频率可能为零,即出现屈曲失稳现象。      

金属切削加工状态的模糊（Fuzzy）模式识别（一）——模糊等价矩阵聚类分析法

 由于金属切削加工过程中的各种现象都是一些不分明的模糊现象,本文把模糊等价矩阵的聚类分析方法成功地用于金属切削加工状态的模式识别。文中对模式识别的特征选择,即无关特征和派生特征的筛选问题进行了探讨;还定义了特征均匀度函数来确定模式识别中的特征的权重。从而为特征的选择与特征权重的确定提供了较为简单的计算方法。通过试算,证明这种方法的运用是可行的。     

寿命无极限：飞机寿命管理的技术革命

通过对飞机寿命控制疲劳损伤、寿命监控技术与飞机寿命管理思想等发展历程的简要回顾,揭示了安全性与经济性矛盾的尖锐性和复杂性。通过航空界现行的各种对策之历史局限性与利弊剖析,阐述了飞机寿命管理技术革命的历史必然性、迫切性与广泛性（群众性）。对国内外飞机结构健康监测（SHM）各类技术手段的优缺点进行了对比分析,提出＂简单、可靠、经济、实用＂是各类型技术能否最终胜出的金标准。对ICMS技术及其八大优势进行了扼要介绍,阐明ICMS技术在飞机寿命管理技术革命中的独特地位和作用。对飞机寿命管理技术革命的性质、维修产业革命、技术革命发展依靠的力量等问题进行了探讨,指明飞机寿命管理技术革命所面临的障碍与艰巨性。将ICMS技术对中国航空产业发展的意义、对飞机结构设计理念革命性改变的作用、对人类环境保护事业的意义、以及对其他工业领域的启示与借鉴意义等积极因素进行了提示。     

FAR29．785条款追踪分析

主要研究了美国民用航空规章（FAR）——运输类旋翼航空器适航标准第29．785条“座椅、卧铺、担架、安全带和肩带”的适航条款。首先研究了本条款的起源以及后来的发展历程，即历次修正案；同时分析了各次修正案修改的背景修改内容和修改原因。为航空器设计人员提高对航空器适航的认识提供了辅助性资料，使从事适航工作的人员能够更为准确地把握适航条款的本质目标，缩小与世界适航先进水平的差距。     

基于3σ法的卫星共视时间传递算法设计

卫星共视算法作为高精度时间传递技术之一,具有设备简单、成本低廉和可连续运行等优点.在详细分析卫星共视时间传递设备中的数据工作过程的基础上,提出了利用莱特准则对数据进行处理,以解决由模型所带来的残差问题,同时减轻系统数据处理的负担.通过对实测数据的验证,该算法简单实用,大大减低了站间钟差的均方根值,提高了时间比对精度.     

竞争与垄断：两种市场结构下的模块化比较研究

模块化生产与市场结构紧密联系在一起,在传统经济和网络经济两种经济条件下,模块化生产分别表现为两种不同的形式：竞争性模块化和垄断性模块化。与竞争性模块化不同,网络经济下,模块化生产必然经历竞争性模块化——激烈竞争——垄断性模块化的演化路径。从效率的角度看,竞争性模块化的效率是资源配置的静态效率,而垄断性模块化的分工优势使竞争性垄断的市场结构的动态效率得到极大发挥。从社会福利的角度看,竞争性模块必然出现非意愿交易的市场出清,因此其不能实现社会福利的极大化。而在网络经济条件下,由于内生交易成本和外生交易成本的存在,垄断性模块化同样不能实现社会福利的极大。但在垄断性模块化中,生产者剩余和消费者剩余都比竞争性模块化下增加,所以,垄断性模块化的社会福利比竞争性模块化情况下的社会福利提高了。     

镍基高温合金GH4169磨削参数对表面完整性影响

研究了用单晶刚玉砂轮磨削镍基高温合金GH4169时,磨削参数对表面完整性中的表面特征(表面粗糙度、表面形貌、表面显微硬度和表面残余应力)的影响,以期优化磨削参数.砂轮速度依次选择15,20,25m/s,磨削深度分别选择50,100,150μm,工件速度分别选择5,10,15m/min.研究结果表明:表面粗糙度对工件速度的变化最敏感,表面显微硬度对砂轮速度变化最敏感,表面残余应力对砂轮速度变化最敏感;同时表明了磨削参数对磨削表面形貌、显微硬度梯度、微观组织、残余应力梯度的影响,揭示了表面完整性中的变质层形成规律.其塑性变形层在5～10μm,显微硬度变化影响层为80～100μm,残余应力影响层厚度为80～200μm,其为磨削镍基高温合金表面完整性控制研究提供相关的实验数据基础.      

波音737-800空调制冷故障分析及健康监测

空调系统为机组、旅客和设备提供飞机内部环境系统,空调性能好坏直接影响旅客乘坐舒适性及设备正常工作。高温时空调制冷需求高,而空调故障频发,常常影响飞机安全运行。随着机队规模不断增加,如何高效管控空调系统运行状况,是摆在航司面前的重要技术课题。以波音737-800为研究对象,利用飞机维护手册(aircraft maintenance manual,简称AMM)和故障隔离手册(fault isolation manual,简称FIM),介绍空调制冷原理,深入剖析影响制冷性能的典型故障,并给出管控措施。介绍了空调健康监测方案和实施途径,通过机队应用实践,该方案能有效监控空调制冷性能,大大提高维护效率,保障航班运行,提升自主创新能力,为企业赢得声誉。     

新一代战斗机座舱盖关键技术与设计方案

座舱是战斗机三大电磁散射源之一，座舱盖雷达散射截面（RCS）的减缩技术是实现新一代战斗机全机雷达隐身性能的关键技术。基于新一代战斗机隐身外形平台，座舱盖在隐身技术、透明件结构、抗鸟撞、弹射救生、光学性能、结构变形控制等领域均面临新的挑战。本文以新一代战斗机为背景，研究了座舱盖性能提升的4项关键技术：座舱盖隐身性能提升技术、大型整体座舱盖透明件结构设计技术、复杂曲面座舱盖光学性能仿真优化技术、大尺寸活动部件变形及状态控制技术。经过上述关键技术研究，完成了新一代战斗机座舱盖设计技术体系的升级，促进了新一代战斗机座舱盖技术和性能的跨代提升。     

无人系统免疫智能技术

传统的无人系统人工智能技术重点研究人脑思维、感知和肌电反应等领域的科学发现和技术实现。免疫反应是生物体在面临病毒、细菌和天敌时保持生存和健康的独特生理机制,是智能系统技术研究领域的崭新视点。受动物应对病毒侵袭、环境剧变、天敌威胁等不利态势的免疫反应、保护自我和进化机制启发,提出无人系统在包含攻击、干扰、拒止、封锁、损伤、故障和博弈等恶劣环境和对抗模式下的生存安全问题,建立无人系统免疫智能技术的一般框架,架设无人系统和生物体之间免疫机制的桥梁。主要内容包括无人系统免疫智能技术的基本概念、反应机理、关键技术和研究框架,并分别从感知与诊断、适应与激励、学习与进化等技术层面进行了问题描述。最后,对免疫智能技术的未来研究方向和应用领域进行了展望。     

数字孪生及其在航空航天中的应用

数字孪生已引起国内外的广泛重视，可看作是连接物理世界和数字世界的纽带。其通过建立物理系统的数字模型、实时监测系统状态并驱动模型动态更新实现系统行为更准确的描述与预报，从而在线优化决策与反馈控制。本文分析表明数字孪生体相比一般的模拟模型，具有集中性、动态性和完整性的突出特点。数字孪生的发展需要复杂系统建模、传感与监测、大数据、动态数据驱动分析与决策和数字孪生软件平台技术的支撑。在航空航天领域，数字孪生可应用于飞行器的设计研发、制造装配和运行维护。重点讨论了应用机身数字孪生进行寿命预测与维护决策的案例，相比于周期性维护，具有检修次数更少、维护成本更低的优势。最后，给出了数字孪生在空间站、可重复使用飞船的地面伴飞系统中的初步应用框架。     

飞机装配型架中骨架的数字化设计原理及实现

骨架设计对型架的总体性能和研制进度具有重要的影响。因此,在FixCAD系统的研制中,将骨架的数字化设计方法作为一个主要的问题,开展了专门的研究。但是,由于这些研究未考虑到现在的骨架结构中含有曲轴线和新型材元件的情况,其研究成果已不再适应于这些骨架结构的设计。为此,从对骨架轴线的抽象定义、表示和计算入手,探索和提出全新的骨架数字化设计技术,从根本上解决现有方法存在的局限性。具体包括:(1)根据骨架结构轴线及其设计方法的特点,提出线元、线列和线链等新概念,建立线元逻辑端矢的计算算子;(2)应用所提出的概念和算子,构建骨架的轴线模型、元件端面法矢计算方法、设计过程模型以及元件造型算法等;(3)介绍利用所建立的数据模型和算法技术实现的"骨架数字化设计子系统"及其应用。最后,总结了所介绍的技术特点和意义以及后续研究重点。     

涡轮叶片内部通道流动换热算法改进

在使用工程计算方法对涡轮叶片温度场进行计算时,往往将叶片内流通道简化成光滑或带肋的换热管元件,容易忽略 各内流管段之间的影响,造成计算得到的叶片3维温度场与真实温度场存在较大差异。针对上述问题,为了提高对涡轮叶片3维 温度场模拟的准确度,对涡轮叶片内流通道的换热流动算法进行改进。考虑涡轮内部蜿蜒通道中弯转区和弯转效应2种因素对 涡轮内部流动换热的影响,使用试验得到的数据对2种因素影响区域的换热情况进行修正,利用修正后的算法对某工作叶片进行 温度场计算,并对修正前后叶片温度场进行了对比分析。结果表明：采用修正后算法得到的蜿蜒通道内的气体温度相较于修正前 算法得到的沿程升高更多,修正后算法求得的叶片整体平均温度降低,最大温差增大。     

航空复合材料结构精密干涉连接技术综述

凭借在强度、韧性及寿命上的优势,复合材料尤其是碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）逐渐作为主承力结构应用于飞机产品,但由于极易产生连接损伤,其机械连接正面临"干涉破坏强度,非干涉降低性能"的矛盾。而其关键在于对干涉量的精密控制,即实现复合材料结构的精密干涉连接。针对此问题,本文分析了航空复合材料结构精密干涉连接的特点、难点与应用现状,并提出了航空复合材料结构精密干涉连接技术体系框架,重点归纳总结了航空复合材料结构精密干涉连接的三大核心问题：复合材料干涉连接孔周应力分析方法、干涉连接结构损伤萌生与扩展机理、干涉连接结构力学性能退化机制的学术发展脉络及现有问题,在此基础上,指出了未来航空复合材料结构精密干涉连接技术在模型、紧固件、工艺、材料等层面的发展趋势。     

载人小行星探测的飞行模式简

基于载人小行星探测的任务背景,根据其基本的飞行阶段及任务特点,对其探测任务的飞行模式进行分析,其中包括探测器逃逸地球的飞行方式、小行星表面探测方式、返回与再入的飞行方式,重点研究小行星表面探测方式.对运载能力、技术难度、探测器质量规模进行了分析与比较,得出基于着陆对接口概念的近地＋对接着陆＋直接再入的较优的飞行模式,并将该模式进一步划分为9个飞行节点及6个主要飞行阶段,对其飞行过程进行了详细的描述.     

激波控制矢量喷管流动与工作特性研究

利用数值模拟方法,研究了激波控制矢量喷管的流场结构与工作特性,分析了射流流量、外流马赫数及落压比对喷管流动和性能的影响。结果表明:随着射流流量的增大,射流对主流产生的阻碍作用增大,使得注气缝上游的高压分离区增大,上、下壁面压差增大,矢量角增大;但射流流量过大时,激波会影响下壁面的压力分布,使喷管推力矢量性能降低。外流马赫数增加使喷管出口附近及上壁面注气缝下游壁面的压力降低,因此上、下壁面的压差减小,喷管的推力矢量性能降低。随着落压比的增大,注气缝上游的分离激波位置后移,注气缝下游分离区内的相对压力降低,使上、下壁面的压差减小;另外,喷管工作状态从过膨胀状态向欠膨胀状态转变时,压差产生的推力增大,喷管的推力矢量性能降低。     

Interstellar and Inner Source Pickup Ions Observed with Swics on Ulysses

Many species of pickup ions, both of interstellar origin and from an inner, distributed source have been discovered using data from the Solar Wind Ion Composition Spectrometer (SWICS) on Ulysses. Velocity distribution functions of these ions were measured for the first time over heliocentric distances between 1.35 and 5.4 AU, both at high and low latitudes, and in the disturbed slow solar wind as well as the steady fast wind of the polar coronal holes. This has given us the first glance at plasma properties of suprathermal ions in various solar wind flows, and is enabling us to study the chemical and, in the case of He, the isotopic composition of the local interstellar cloud. Among the new findings are (a) the surprisingly weak pitch-angle scattering of low rigidity, suprathermal ions leading to strongly anisotropic velocity distributions in radial magnetic fields, (b) the efficient injection and consequent acceleration of pickup ions, especially He+ and H+, in the turbulent solar wind, and (c) the discovery of a new extended source releasing carbon, oxygen, nitrogen and possibly other atoms and molecules in the inner solar system. Pickup ion measurements are now used to study the characteristics of the local interstellar cloud (LIC) and, in particular, to determine accurately the abundance of atomic H, He, N, O, and Ne, the isotopes of He and Ne, as well as the ionization fractions of H and He in the LIC. Pickup ion observations allow us to infer the location of the termination shock and, in combination with measurements of anomalous cosmic rays, to investigate termination shock acceleration mechanisms. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

空间站吊装安全监测系统研制及应用

分析了空间站舱段吊装过程的特点,对比多种测量方案后,提出了基于多模式集成测量的吊装安全监测系统方案,分步实现吊装过程的实时监测。通过对吊装过程关键数据的采集与解析,获取吊装舱段与停放件的相对位姿,以三维可视化的方式显示作业过程,同时进行安全阈值示警,定量引导与辅助航天器舱段吊装作业过程。通过实验室和实际使用,验证了设计方案的可行性及测量精度。与传统的监测系统设计相比,具有功耗低、可靠性高、抗干扰能力强、成本低和操作简便等显著优点。