模型驱动的民机数字化制造工艺技术研究与实践

新一代涡桨支线民机正在构建以模型数据驱动、设计制造一体化为典型特征的全数字化研制体系。以模型为核心驱动制造工艺数据构建和传递的技术,正成为我国支线民机研制的新模式。详细介绍模型驱动的数字化制造技术特征和方法,阐述了某型国产民机制造业务模型和协同平台架构的内容,总结了模型驱动思想在国产民机数字化制造工艺技术应用过程中的具体实践内容和成效,对未来的应用趋势进行了展望。     

核心机驱动风扇级气动参数径向分布对变循环发动机性能的影响

为了考虑部件流动细节对发动机性能的影响,采用迭代耦合方法建立了变循环发动机(Variable cycle engine,VCE)多维仿真模型。在VCE多维仿真模型中,核心机驱动风扇级(Core driven fan stage,CDFS)三维仿真模型的结果以流量修正因子、压比修正因子和等熵效率修正因子的形式反馈给VCE零维仿真模型,对CDFS的特性图进行修正。在考虑CDFS气动参数径向分布的影响时,根据CDFS涵道比及三维仿真结果,计算CDFS内、外涵的流量、压比及等熵效率,同时在VCE零维仿真模型中以CDFS外涵特性图的辅助变量β值取代CDFS涵道比作为迭代变量。结果表明:在VIGV角度为15°时,外涵区域的压比低于内涵区域的压比;而在VIGV角度为40°时,叶尖区域的流动分离更为严重,导致转子进口的攻角增大,转子叶尖区域的负荷加重,外涵区域的压比高于内涵区域的压比;CDFS气动参数径向分布对VCE性能有较为明显的影响,CDFS较高的内涵压比及较低的外涵压比可使发动机核心流流量增大及总增压比升高,进而引起发动机推力的增大,推力最大变化为1.75%。     

基于粒子群核极限学习机的涡扇发动机加速过程模型辨识

针对解析法建立涡扇发动机加速过程模型精度和实时性不高的问题,提出了一种基于粒子群核极值学习机(PSO-KELM)的涡扇发动机加速过程模型数据驱动辨识方法,构建涡扇发动机加速过程模型,结合加速过程试车数据,利用PSO-KELM方法对该加速模型进行辨识。试验结果表明:低压转子转速、高压转子转速和低压涡轮出口燃气总温都较好地逼近了试车数据,最大相对误差均值分别为1.013%,0.355%和1.055%,平均计算时间为0.04ms。精度和实时性均优于反向传播神经网络和粒子群支持向量回归方法,可用于发动机状态监控和性能优化控制。     

Lawrence-Gurney模型对于激光驱动飞片的适用性分析

Lawrence-Gurney模型给出了求解激光驱动飞片速度的方程组。文章从理论和试验两个方面对Lawrence-Gurney模型的适用性进行了分析,发现该模型不能较好地描述厚度为10μm以下飞片的驱动过程。主要原因是Lawrence-Gurney模型对激光与飞片的具体相互作用过程进行了简化假设,依据能量守恒和动量守恒定律建立数学方程组,而这些假设条件和近似求解条件对于厚度小于10μm的飞片均不能很好地成立,导致对飞片速度、能量耦合效率、冲量耦合系数和飞片烧蚀深度随激光能量变化的理论预估结果与试验结果偏差较大,需要进行修正。     

科政企协同创新 努力实现廊坊创新驱动发展

党的十八大报告指出科技创新是国家发展全局的核心,要着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。要增强创新驱动发展新动力,加快构建现代产业发展新体系,不断增强长期发展后劲。本文从廊坊高新技术产业情况出发,剖析了政府在产学研结合中的不可或缺的作用,并提出政府需直接参与产学研合作,形成科政企三方合作的“三螺旋”的动态合作模式。     

弹簧驱动的剪式铰可展开天线设计与分析

空间可展开天线是现代卫星通信、地球观测、深空探测等航天和国防领域的关键设备之一,现正朝着高频段、高增益、高精度与大口径的方向发展。剪式铰可展开天线在周边桁架天线的基础上,结合张拉整体结构的特性设计而成,使用弹簧驱动的剪式铰结构形成自驱动展开结构。对其结构设计原理、不同口径下形面精度以及展开过程运动性能的研究和分析表明,该天线收拢体积小、形面精度高、质量轻,可用于制作大口径、高精度的空间可展开天线。     

动静隔离、主从协同控制双超卫星平台设计

为满足先进航天器超高指向精度(优于10-4(°))和超高姿态稳定度(优于10-6(°)/s)的需求,研究了一种"振源与载荷动静空间隔离、控制主从协同"的卫星平台设计方法。采用八杆非接触磁浮机构实现振源与载荷的动静空间隔离,消除平台微振动对载荷的干扰;采用载荷为主,平台为辅的协同控制策略,合理有效利用"死区"间隙非线性,实现了卫星的"超精超稳"控制。仿真验证了平台的双超性能。该方法解决了传统设计中平台微振动导致载荷指向精度和稳定度难以提升的瓶颈问题。     

一种基于多用户需求驱动的遥感卫星体系设计方法

目前我国依靠已有的气象、资源、海洋、环境减灾和高分等系列的民用卫星并利用其轨道高、覆盖范围广的优势,为我国防灾减灾事业贡献了重要的力量。但总体而言,我国现有卫星体系缺乏对自然灾害进行对地观测的基础设施的统筹规划与顶层设计,星座化高时效组网观测能力尚未形成,还不能满足多用户提出的减灾防灾需求。为此,本文在国家某民用遥感专项工程论证的背景下,提出了一种用于防灾减灾领域的多用户对地观测遥感卫星体系设计方法。     

基于LabVIEW的表面粗糙度测量系统

传统表面粗糙度测量仪存在大量缺点,针对目前对于粗糙度测量的需求,提出一种将Lab VIEW虚拟仪器技术引入粗糙度测量的方法。对原有测量仪的驱动箱电路进行改造,在计算机上用Lab VIEW可视化的虚拟仪器系统开发平台开发出新的表面粗糙度测量系统。该系统能够同时测量多个参数,精度高且数据处理能力强,实现了粗糙度测量评定一体化。     

双层项目驱动的“二四四”课程考核模式构建——以《ACCESS数据库程序设计》为例

改变传统的课程教学与考核模式,将先进的教考模式与策略思想融入计算机系列课程教学改革过程中,不仅可提高课程教学质量,也利于促进人才培养质量的提升。本文以《ACCESS数据库程序设计》课程为例,详细阐述了双层项目驱动的‘二四四’课程考核模式的构建。实践证明,这种模式有助于教学质量的提高,对学生自主性、研究性、协作性学习能力的培养起到了积极作用,值得进一步完善和推广。