NACA0012翼型等离子体冰形调控试验

冰形调控是指采用等离子体激励将有限功率集中使用,将危险的展向连续冰调控成更为安全的间断冰,改善飞机容冰飞行能力,在保证飞行器气动性能及飞行安全的前提下,拓宽飞机容冰飞行安全边界的技术。为验证等离子体冰形调控的可行性,在冰风洞中开展等离子体防除冰试验,结果表明纳秒脉冲等离子体冰形调控激励器能够将翼型前缘连续冰调控为间断冰,形成类波浪形前缘,初步验证了等离子体冰形调控的能力。为探究冰形调控技术对翼型气动性能的改善效果,在30 m/s的来流速度下,在NACA0012翼型上间断布置3D打印典型冰形(明冰、霜冰、混合冰),并在风洞中测试其气动性能,对比分析不同的有冰与无冰区域比例、冰条宽度L对翼型气动性能的影响。结果表明：明冰冰形下,有冰∶无冰=1∶1(L=2 cm)时气动性能改善效果最佳,与全冰状态相比最大升力系数提高34.8%,迎角10°时阻力系数降低86.0%。霜冰和混合冰冰形下,分别在有冰∶无冰=3∶2(L=6 cm)、有冰∶无冰=3∶2(L=4 cm)的调控方案下气动性能改善效果最好,最大升力系数分别提高了19.7%、30.6%,阻力系数明显降低。     

传感器测量偏差下的航空发动机智能性能诊断

以某型涡扇发动机为研究对象, 构建了基于神经网络的航空发动机智能性能诊断方法, 讨论了测量噪声及测量偏差对诊断结果的影响及其处理方法.建立一簇并行的神经网络组和发动机模型, 通过比较各模型输出与发动机测量参数之间的误差, 判断传感器是否存在测量偏差.仿真结果表明, 该方法能有效消除测量噪声, 准确判断并隔离有测量偏差的传感器, 得出正确的发动机性能诊断结果.      

基于区间分析法的防冰引气管路系统故障树分析

针对防冰引气管路系统故障树分析中底事件故障率和概率统计信息的不确定性,基于区间分析法开展某型飞机防冰引气管路系统可靠性评估。根据防冰引气管路系统原理和故障发生机理建立系统的故障树,并采用区间概率来描述底事件失效概率的不确定性。计算结果表明:区间分析法在分析防冰引气管路系统故障树时只需要底事件失效概率的取值范围,而不要求其详细的概率统计信息,因而其适用面更广,更适合实际工程问题的需要。     

金属零件的一种快速成型制造方法

金属零件的快速制造是快速成型技术的最终目标之一,也是当今快速成型领域的一大研究热点。本文在介绍快速成型技术的一个重要分支－选区激光烧结的基础上,提出了一种基于小功率激光快速成型系统的金属零件成型工艺。这种方法首先烧结金属与有机粘结剂的混合粉末,生成“绿件”,而后除粘、熔渗金属,最终得到致密的金属件。最后,文中给出了加工实例,并对这种工艺的影响因素进行了详细的分析与讨论。     

La2Zr2O7弹性常数及最低热导率的第一性原理计算

采用基于第一性原理的赝势平面波法计算了新型热障涂层陶瓷材料La2Zr2O7的弹性常数和热力学性质。计算结果表明:优化后的La2Zr2O7的晶格常数为1.0934 nm,当O(48f)的位置参数为0.329时其晶胞总能量最低;由计算得到的三个弹性刚度张量C11,C12,C44、体弹性模量B和剪切模量G可知La2Zr2O7的结构非常稳定;La2Zr2O7的杨氏模量E=201.50GPa,泊松比为0.274,同性系数为0.733,具有一定的脆性;计算得到的La2Zr2O7德拜温度为619.4K,等容比热为274.3J.mol-1.K-1,最低热导率为1.31W.m-1.K-1,与利用激光脉冲法在1473K测得的热导率1.55 W.m-1.K-1相比,相差15.48%。     

固体发动机有机烧蚀防热涂层的研究

直径、开口较大的固体发动机燃烧室热防护大多采用橡胶基绝热层、但对长细比较大,特别是开口甚小的金屈壳体工艺上却难以实施。 为了寻找具有良好的防热效果,同时工艺又简便易行的发动机内防热材料。我们开展了以环氧树脂为粘合剂、Al_2O_3·3H_2O为阻燃剂,添加石英粉、Cr_2O_3等耐高温、低导热性能无机填料组成的防热涂层的试验研究。 通过试片试验与发动机地面考核试验,证明该防热涂层也是固发燃烧室一种较为适宜的烧蚀防热材料,它具有不受被保护产品几何形状的限制。可采取喷涂、滚涂、刮涂、刷涂等优点,烧蚀率远小于橡胶基绝热层,尤其适用工作时间在30s左右的战术型号发动机燃烧室热防护。     

高速离心压缩机旋转失速的三维数值模拟

使用商业计算流体力学软件CFX求解三维雷诺平均的Navier-Stokes方程组,结合出口气腔模型对某带无叶扩压器的离心压缩机的旋转失速现象进行数值模拟。首先使用定常计算得到了该离心压缩机的稳态性能曲线,并和实验测量值进行了比较。然后引入出口气腔模型,模拟离心压缩机内的旋转失速流动。在小流量下,从沿流线方向速度等值线图和径向速度等值线图中观察得到了离心压缩机内部流场的非定常流动现象。还研究了气腔模型不同参数对失速流动的影响,结果表明气腔体积越大,计算得到的失速频率越低。     

Weibull分布参数估计值对细节疲劳额定强度的影响

将新材料、新工艺应用于民机结构设计时,细节疲劳额定强度（DFR）法仍是重要的评估方法。根据新型铝合金疲劳试验数据,全面分析了Weibull分布形状参数对DFR计算参数的影响;分析标准S-N曲线斜度参数对DFR的影响时,应考虑可靠性寿命的变化,采用低可靠度寿命计算曲线斜度参数可降低Weibull分布形状参数的影响;比较了采用不同分布参数估计值与传统上采用波音公司给定值进行DFR计算的差异。结果表明,对于通过符合性检验的试验数据,使用不同Weibull分布的参数估计值计算得到的DFR都大于按传统方法（用波音公司给定值）的计算结果,其中,三参数Weibull分布计算的DFR最大,至少增加10%以上。     

考虑过渡界面相的单向Cf/C复合材料界面脱黏有限元模拟研究

建立合理的复合材料界面模型并系统分析纤维脱黏过程是解析C_f/C防热复合材料损伤失效微观机制的关键。本研究基于实验文献报道,考虑纤维与基体间亚微米尺度的界面过渡区,提出了一种包含纤维、界面相、基体三相的界面模型。采用指数梯度模型对界面相的平均力学性能进行校准,并对比分析了传统两相和改进三相界面处理方式在预测材料有效弹性性能上的差异性。模拟结果显示三相模型相比两相模型能够更为精确地模拟出材料的整体力学响应行为。进一步地,使用该三相模型对单纤维顶出实验进行模拟,分析界面参数对纤维渐进脱黏过程的影响。研究结果表明：当界面临界断裂能释放率与内聚力强度的取值分别为0.001~0.006 N/mm和13~33 MPa时,纤维的最大顶出力与这两个参数均呈正相关,超出该范围提升效果不再显著;增大界面临界断裂能释放率或减小内聚力强度可以延缓界面完全损伤的过早发生,提升界面的断裂韧性。此外,通过试验-仿真结合的细观力学方法对界面内聚参数进行校准。分析结果将为后续多尺度研究C_f/C复合材料界面损伤机制提供理论支撑。