绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 21062 条结果
[博士论文] 雷昌毅
机械制造及其自动化 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:无头铆钉干涉连接能够实现沿钉杆全长的均匀变形,在板件厚度方向形成均匀的干涉配合,满足当代飞机对长服役寿命、高可靠性和高密封性的要求,已成为提高铆接质量,增强飞机装配连接结构抗疲劳性能的主要措施。但是我国的相关研究起步晚,缺乏理论和方法指导,对国外技术依赖性强,整体应用水平较低。随着我国大飞机设计与制造技术的飞速发展,全面深入地研究无头铆钉干涉连接技术,改善连接结构的铆接质量就变得尤为迫切。本文基于浙江大学自主研发的卧式双机联合自动钻铆机,借助理论分析、数值模拟、智能优化和试验验证等方式,建立压铆力理论模型和数值仿真模型,研究无头铆钉干涉连接中工艺参数和铆模结构对铆接质量的内在影响机理,以铆接干涉量及其分布均匀性最佳为研究目标,探寻合理的工艺参数范围和铆模结构形式。本文的研究成果将为保障我国飞机壁板高质量装配连接提供基础理论依据和技术支持。
  本文首先阐述论文的研究背景和意义,详细分析无头铆钉干涉连接在飞机装配中的研究现状和应用水平,总结当前研究存在的不足,结合实际工程背景,提出论文的研究内容和总体框架。根据研究内容的不同,全文可分为压铆建模、参数分析和参数优化等部分。
  压铆建模作为全文研究的基础,包含两部分内容:建立基于带锪窝孔连接结构的压铆力理论模型,揭示压铆力与铆接质量之间的映射关系;建立不同的有限元模型模拟铆接过程,对比不同模型尺寸、运行效率和分析精度之间的对应关系,为后续分析提供合适的有限元模型。
  在参数分析过程中,本文综合考虑铆接过程中影响飞机壁板结构铆接质量的关键工艺参数,重点分析铆钉几何尺寸等结构参数,以及压铆力等过程参数对铆接质量的作用规律,为铆接工艺参数选择提供分析依据;研究表明应以铆接干涉量水平作为铆接质量的主要评判标准,在特定情况下铆钉镦头尺寸也可作为主要评判标准。
  同时,本文重点分析了铆接过程中不同铆模结构形状对铆钉镦头产生的径向作用力;基于不同截面形状的铆模,研究铆模类型、铆模参数组合与铆接质量之间的关联关系,确定合适的铆模类型,以提高铆接质量,并通过试验验证分析的准确性;为提高建模与数据处理的自动化和智能化程度,对有限元分析软件进行二次开发,建立压铆过程参数化模型;研究进一步证明了将铆接干涉量水平作为铆接质量主要评判标准的必要性。
  随后,本文在参数分析的基础上,提出铆模结构优化目标,引入机器学习算法对铆模结构参数进行优化:通过训练回归模型预测干涉量数据,编写遗传算法探寻合适的铆模结构参数,并将参数代入回归模型预测干涉量数据。研究表明,对于多因素耦合作用的优化问题,合理规划样本点在参数取值空间的分布能够得到更为理想的效果。为降低回归模型预测存在的不确定性,将机器学习算法与参数化模型结合并展开进一步优化:利用参数化模型代替回归模型,将遗传算法得到的铆模结构参数直接代入参数化模型计算干涉量数据。优化后铆接结构的整体干涉量水平在原有基础上大幅度提高了约49.31%,同时保证了干涉量的分布均匀性。试验研究验证了优化结果的准确性。
  最后,总结了全文的研究工作,并对有待于进一步研究的内容进行了展望。
[博士论文] 鲍岩
机械制造及其自动化 大连理工大学 2018(学位年度)
摘要:在航空航天制造业中,降低飞行器的自身结构重量,就意味着提高了飞行器的机动性、增大了携带负载的能力和飞行距离,因此,以蒙皮为代表的薄壁零件被广泛应用于航空航天领域。这类零件具有尺寸大、形状复杂、厚度薄、刚性差等特点,制造难度大。传统的飞机蒙皮化铣工艺存在化学污染、工艺复杂、耗能较高和消耗铝材无法回收等弊端。近几年出现的镜像铣削技术,作为一种飞机蒙皮加工的新技术,是一种高效、绿色的加工方法,具有逐步取代化铣加工的趋势,是众多工业发达国家的研究热点。
  镜像铣削系统(Mirror Milling System,MMS)涉及到许多基础理论与关键技术,但出于国防以及国家和公司经济利益的考虑,国外所取得的研究成果大部分都作为技术秘密而限制对外公布或技术出口。为打破国外镜像铣削技术的封锁、实现我国独立研发蒙皮镜像铣削工艺技术和装备,需要针对飞机蒙皮镜像铣削加工机理、镜像支撑技术与系统、镜像铣削加工载荷变化规律以及载荷与支撑系统的匹配关系、表面轮廓形成机理和表面质量控制方法等开展基础研究。本文主要研究内容与结论如下:
  (1)针对镜像铣削的特点,建立薄壁件镜像铣削切削力模型;考虑工件变形引起的切削条件变化反馈到切削力模型中,通过迭代计算,预测薄壁件镜像铣削加工变形。提出薄壁件镜像铣削试验台的简化控制方法,并搭建镜像铣削加工试验台;提出未知面型工件厚度的非接触测量方法,并搭建镜像铣削工件厚度检测装置。
  (2)提出将加工后的工件厚度一致性作为评判加工优劣的指标,为实现零件的“一次”精确数控加工成型提供了可能;建立薄壁件镜像铣削的表面轮廓预测模型,研究支撑点位置对表面轮廓的影响规律,优化加工头与支撑头的相对位置。结果表明,最优的布置方式是使工件在切削轨迹附近的刚度变化与铣削力的变化一致,才能加工出厚度一致性最好的工件。较少的支撑点数量、较小的支撑面积,会使支撑头在工件的支撑表面产生的压强大于工件材料的屈服强度,从而使工件产生塑性变形,并在支撑表面上留下压痕。
  (3)在综述镜像铣削支撑技术的研究现状、分析技术问题与难点的基础上,开发了滚动接触式和液体静压式两种支撑系统;研究支撑刚度、支撑元件与工件表面的作用状态、支撑力和支撑位置的调控方式,并通过工艺试验对支撑效果进行验证。结果表明,对于滚动接触式支撑系统,随着支撑点数量的增加,由弹性变形引起的尺寸误差的平均值和最小值逐渐减小,支撑表面的压痕得到明显改善,无论支撑头为单点、两点或三点,支撑在优化后的坐标位置均可得到较平整的表面;对于液体静压式支撑系统,采用恒压力进液式的多液腔静压支承,在每个液腔的液路上单独设置节流器,可以平衡变化的铣削力,优化进液压力,使液膜刚度最大,从而最大限度减小铣削力变化引起的工件厚度不一致。
  (4)确定适合镜像铣削薄壁件的弹性变形误差补偿方法;针对滚动接触式支撑系统、液体静压式支撑系统,分别进行误差补偿计算,并进行薄板镜像铣削实验验证。结果表明,刀具轨迹经过单层次循环方式修正补偿后,加工弹性变形误差得到进一步减小。
[博士论文] 黄世璋
航空航天力学与工程 大连理工大学 2018(学位年度)
摘要:超燃冲压发动机是实现高超声速飞行的理想动力装置,也是高超声速飞行器研发中极具挑战性的研究课题。随着飞行马赫数的提高,燃烧室的冷却是目前亟待解决的关键问题。以碳氢燃料为冷却剂的再生冷却技术是保证发动机长时间可靠运行最有效的方式之一,该技术主要通过燃料的对流传热和裂解吸热对发动机进行冷却。冷却过程中冷却通道内的压力通常高于燃料的临界压力,燃料的物理和化学变化过程非常复杂。因此,准确预测超临界压力碳氢燃料的流动传热与裂解反应特性对发动机冷却系统的设计和优化具有重要意义。
  本文以超燃冲压发动机再生冷却过程为研究对象,建立了超临界压力下碳氢燃料裂解反应和流动传热现象模拟的高效数值方法,并对其可靠性进行了充分的验证。在此基础上,针对超临界压力碳氢燃料裂解传热过程中的强化传热现象、浮升力效应以及动态响应行为展开了数值模拟研究。本文主要研究内容归纳如下:
  (1)为了快速预测发动机冷却通道内碳氢燃料在考虑热裂解反应时的流动传热特性,基于一步总包裂解反应机理,建立了一种模拟碳氢燃料裂解反应和超临界压力传热现象的快速算法。首先,构建三维物性查表算法计算裂解反应混合物的热物性。然后,对组分输运方程求解过程进行优化,建立等效一组分算法,该算法只需直接求解1个组分输运方程。通过与实验和数值结果进行比较,检验了快速算法的计算效率和可靠性。结果表明,快速算法与求解全组分输运方程的算法精度相当,但计算效率提升了约20倍。采用该算法对三维矩形截面冷却通道内的超临界压力正癸烷裂解与传热过程进行数值模拟,进一步考察了快速算法的计算精度及工程应用价值。
  (2)对超临界压力下碳氢燃料在波纹管内的流动传热和裂解反应吸热现象展开了数值模拟研究。通过与光滑管进行对比,分析了波纹结构对热量传递、组分输运、裂解反应吸热以及热沉利用特性的影响及其机理,并对综合换热性能进行了评估,进一步研究了波纹高度的影响。研究发现,波纹管可以显著提升换热能力,并且使燃料裂解产物浓度和裂解吸热率在径向的分布更加均匀;随着波纹高度的增加强化换热效果越显著,同时压降损失增大,但存在一个最佳波纹高度使得综合换热性能最优;增加波纹高度可显著提升燃料的热沉利用率,有效避免了光滑管出现的热沉浪费现象;波纹结构引起的速度波动是强化热/质传递过程、提高热沉利用率的主要原因。
  (3)对超临界压力碳氢燃料在水平矩形冷却通道内的裂解传热过程展开了数值模拟研究,重点考察了浮升力效应对超燃冲压发动机燃烧室不同位置冷却通道裂解传热以及热流分配的影响及其机理。研究表明,浮升力引起的二次流使燃烧室不同位置冷却通道的裂解传热和热流分配特性出现显著的差异。与不考虑浮升力的情况相比,在燃烧室上侧和左右两侧,二次流使加热面内侧换热能力提升,温度降低,热流密度增加,同时近壁面的裂解转化率降低。在燃烧室下侧,二次流降低了加热面内侧的换热能力和热流密度,壁面温度降低。最后分析了壁面热流密度和入口速度对浮升力作用的影响,发现浮升力效应随着入口速度的增大和热流密度的降低而逐渐减弱。
  (4)对超临界压力碳氢燃料流动传热过程中的动态响应特性进行了数值模拟研究,详细考察了壁面热流密度、入口速度、冷却通道长度和出口压力对动态响应特性的影响,进一步分析了裂解反应的影响。结果表明,动态响应过程由两个潜在的机制主导:初始阶段由流体剧烈膨胀引发的热声振荡以及随后的非定常对流。热声波振幅随着热流密度和冷却通道长度的增大而增大,但随入口速度的增大而减小;冷却通道长度增加后热声波振荡频率明显降低;出口压力对热声波的振幅和频率的影响非常微弱。入口速度降低或冷却通道长度增加后第二阶段的非定常对流过程增强,同时总的动态响应持续时间显著增加。在入口温度较低的情况下,燃料的裂解反应出现在热声振荡阶段之后,因此不影响热声振荡特性;裂解反应的发生会引起冷却通道内流动加速,压降迅速增大。
[硕士论文] 杨新瑞
机械工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:本文主要是针对主要基于DSP的数字舵机控制系统进行阐述。所谓舵机就是飞机在飞行控制系统中的一种执行机构,飞机在空中的飞行轨迹都是靠舵机带动舵面来实现的,其性能的好坏直接影响飞机的性能。通常情况下舵机主要由无刷直流电机、控制器、舵机机械结构、传感器四部分组成,其中控制器是舵机的核心组成部分。
  文章以某型飞机的舵机控制为背景,通过实际现场对新型全数字电动舵机控制系统的设计需求,结合某型飞机的特点以及对舵机的高性能要求,设计出了一套基于DSP的数字舵机控制系统。通过对系统的分析,了解了其结构组成、控制方案、控制器软硬件设计等问题。因此本文将从以下几个部分开始对数字舵机控制系统进行研究和设计。
  首先,通过对现状的分析,提出要设计一种数字化程度高的舵机控制系统来满足飞机的精准控制;同时,通过对系统的分析,找出系统所用的一些指标,并根据指标进行系统的总体设计。
  其次,根据现有舵机的基本组成部分,开始对舵机控制系统的硬件进行设计。舵机控制采用2位定点DSP(数字信号处理器芯片)TMS320F2812,搭配Alter公司生产的EPM系列CPLD做为控制核心[3]。通过对硬件中长时间受力的部件进行ANSYS的强度分析,判断其是否满足现场的强度要求。还根据各个硬件功能模块对电源的不同需求设计相应的电源处理电路。
  同时在进行了硬件设计后,通过对舵机系统的进行控制的总体要求分析,设计出一种满足系统要求的上位机软件。飞机驾驶者可以利用上位机软件控制舵机动作,从而控制飞机的飞行。舵机控制系统的软件包含BIT软件和应用软件两部分内容。BIT软件在后台运行,对伺服回路进行监控,并将检测到的回路状态及故障信息上报上位机。应用软件由系统管理、控制律计算、任务管理、伺服回路自监控等功能模块组成[4]。应用软件根据采集的伺服回路状态信号、上位机指令、监控结果进行逻辑和伺服回路控制律计算,将计算出的控制指令发送给功率驱动模块控制电机转动完成对伺服回路的闭环控制。
  最后,在进行软硬件设计的同时,建立伺服回路数学模型进行仿真可以对系统的控制律进行设计,并通过仿真中对参数进行调整可以预设伺服回路系统的控制律参数。由于数学模型与工程实践不可避免的存在一些差异,在实际应用过程中,通过舵机伺服回路系统联试试验再调整控制律参数,以满足舵机系统的性能要求。
[硕士论文] 李伟杰
控制理论与控制工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:自多旋翼飞行器诞生以来,凭借其体积小、重量轻、对起降场所要求低等显著优点,迅速在军事和民用领域取得了广泛的应用。六旋翼飞行器是典型的多旋翼飞行器代表,其结构相对简单、负载能力比一般的四旋翼更强,同时兼具了四旋翼易于操作的特点。随着六旋翼飞行器在各领域的应用越来越广泛,各类坠机事件也不断发生,比如由于驱动器件老化、飞行过程中旋翼桨叶与障碍物发生碰撞等,因此人们对其可靠性和安全性提出了更高的要求,从而激发了国内外学者对其容错控制策略的研究兴趣。本文以六旋翼飞行器为研究对象,将重点讨论其动力系统发生典型故障时的容错控制方法。具体研究工作如下:
  首先,深入分析了六旋翼飞行器控制策略研究现状,并总结了常见的故障类型。对六旋翼飞行器机体结构和飞行工作原理进行阐述,结合牛顿欧拉定律及对姿态角变换关系和飞行器的受力分析,建立六旋翼飞行器的姿态角方程和位置耦合方程,并对其进行一定简化。
  其次,针对六旋翼飞行器的控制复杂性和强耦合性问题,在建立飞行器数学模型的基础上,利用LQR(Linear Quadratic Regulator,线性二次型调节)方法,设计具有良好跟随性能的参考模型,并结合滑模变结构控制方法的优点和积分函数能有效消除稳态误差的特性,依据伪逆理论与状态误差设计积分滑模面。随后,针对传统的PID控制方法对外界干扰鲁棒性差的问题,设计了在干扰存在状态下的模型参考滑模姿态控制器。通过对姿态角的解耦,设计滑模位置控制器,并用李雅普诺夫稳定性理论分析了闭环系统的稳定性。
  再次,在设计基本的姿态和位置控制器基础上,针对六旋翼飞行器动力系统旋翼电机的典型常见故障问题,引入控制分配策略思想,并利用滑模观测器对故障信息矩阵进行估计,对控制分配矩阵进行在线调整,减少了故障执行器的使用率,实现了容错控制目的并选取典型的故障现象展开仿真实验分析。
  最后,对全文工作进行了总结,并对存在的问题和后续研究方向做了简要安排。
[硕士论文] 曾幼涵
电气工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:由于具有垂直起降的优点和简单的结构,四轴飞行器近年来已成为一个热门研究领域。目前四轴飞行器导航主要是使用全球定位系统(Global Position System,GPS),但是GPS信号在楼宇间,树林中,等有遮挡的环境下,会受到干扰甚至丢失,这将使四轴飞行器导航接收不到导航信息或者接受到错误的导航信息,从而造成不必要的生命财产损失。得益于视觉传感器的发展,光流导航系统精度也越来越高,体积越来越便于安装携带,成本也相对较低,被认为是解决无GPS环境下四轴飞行器自主导航的理想方案之一。本文采用基于光流算法的单目视觉技术,对四轴飞行器室内导航进行研究,目的是研究无GPS情况下的导航。
  本文首先对光流算法的研究和四轴飞行器发展进行了详细的叙述,然后对四轴飞行器建模,在建立了四轴飞行器动力学模型的基础上利用机械系统动力学自动分析软件(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,ADAMS)与数学软件MATLAB建立了四轴飞行器联合仿真平台。
  接着设计了一种多回路补偿比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制器,利用MATLAB进行仿真,验证了控制算法的可行性与有效性。
  并且利用互补滤波器融合光流数据和惯性单元数据,得到精确的定位信息,使用Pixhawk飞控和PX4FLOW单目摄像头搭建四轴飞行器平台进行悬停飞行试验。通过实际飞行试验,可知多回路PID算法配合数据融合能够实现定点悬停任务。
  针对实验结果反馈出的光流算法的问题,使用基于加速鲁棒特征点(Oriented FASTand Rotated BRIEF, ORB)的光流算法结合随机抽样一致性算法(Random SampleConsensus,RANSAC)进行改进,并对改进后的算法进行仿真实验对比,实验结果表明算法可以准确估计位置。
[硕士论文] 柏植
控制科学与工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:四旋翼飞行器具有低成本、零伤亡、可重复利用和结构简单的优点,吸引了众多的学者参与到四旋翼飞行器的研究中。但其飞行系统是一个欠驱动、非线性和强耦合的系统,因此实现精准的控制是难点之一。另外,实现飞行器自主飞行的前提就是获取准确的姿态角,四旋翼飞行器一般使用微机电系统(MEMS)器件作为导航传感器,但是MEMS器件有着噪声高和易受环境影响的缺点,如何使用高效的数据融合算法来实现姿态角的准确解算也是重要的研究方向,本文将针对以上问题展开研究。
  首先,根据飞行器建模需要,建立了两种坐标系,推导出了姿态旋转矩阵,以牛顿的力学公式为基础,根据飞行器的动力学特性建立非线性动力学模型方程组,为飞控系统的设计奠定了基础。然后,为了优化导航研究中姿态角的稳定性能,并实现全姿态解算,分别使用基于四元数算法的扩展卡尔曼滤波(EKF)和模糊自适应扩展卡尔曼滤波(FAEKF)对采集的传感器数据进行数据融合,并使用MATLAB对上述算法进行了仿真验证,结果表明,模糊自适应扩展卡尔曼滤波算法在姿态稳定性能控制上更优。最后,使用飞行器的动力学方程组分别搭建了姿态控制模型和位置控制模型,使用PID算法进行控制,完成仿真实验。为了优化控制效果,设计模糊控制器对PID进行优化,并使用MATLAB/Simulink平台进行验证,结果表明模糊PID提高了姿态稳定的控制性能。
  使用本文所设计的控制算法和姿态解算算法对四旋翼飞行器进行飞行试验,试验表明:本文提出的算法可以取得良好的飞行效果,证明了算法的可行性。
[硕士论文] 薛雯
机械工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:密封作为航空发动机的关键零部件之一,其性能直接影响航空发动机的工作效率、推重比等重要性能。论文针对广泛应用于端面密封的1#、2#和3#三种典型高强石墨与C/C复合材料,开展了高温条件下的摩擦磨损机理和影响因素综合试验分析与研究。
  对高强石墨、C/C复合材料与镀硬铬涂层配副进行高温下的摩擦磨损试验并分析其磨损机理。在相同条件下高强石墨3#和C/C复合材料具有更高的耐高温性与耐磨性。高强石墨1#在摩擦初期表面形成吸附膜,摩擦系数平稳;后期以磨粒磨损为主,并伴随着粘着磨损,摩擦系数逐渐上升。高强石墨2#摩擦初期以磨粒磨损为主,摩擦系数呈上升趋势,随着表面吸附膜的形成,摩擦系数下降;后期以磨粒和粘着磨损为主,摩擦系数持续增加。高强石墨3#在摩擦初期表面形成吸附膜,摩擦系数逐渐降低;磨损后期以氧化磨损为主,并伴随粘着磨损,摩擦系数平缓增加。C/C复合材料在摩擦初期以磨粒磨损为主,随着润滑膜的形成,摩擦系数平稳降低;磨损后期以粘着磨损为主,摩擦系数趋于平稳。磨损率从小到大依次为高强石墨3#、C/C复合材料、高强石墨1#、高强石墨2#。
  通过高温摩擦磨损试验,分析了载荷、转速、温度及pv值等操作参数对高强石墨3#摩擦磨损性能的影响规律。在低载状态下,摩擦系数开始时大幅度上升然后趋于平稳;载荷越高,摩擦系数上升幅度越小且稳定。在低转速下,随着转速增加,摩擦系数也逐渐上升;在高转速下,摩擦系数随转速的增加而下降。温度对高强石墨3#的摩擦磨损性能影响最为显著,温度越高,石墨越容易发生氧化磨损,氧化磨损比吸附膜具有更好的减磨作用,摩擦系数随着温度的升高而降低。
  通过本文的试验研究和分析工作,得到了典型碳石墨材料在高温下的摩擦规律和磨损结果,得到了操作参数对高强石墨摩擦磨损性能的影响规律,确定了高强石墨最佳的工况条件,为日后航空发动机轴间密封材料选用高强石墨材料提供数据基础和理论支撑。
[硕士论文] 沈雪敏
动力工程及工程热物理 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:超大型风机管道和航空发动机试验舱是风洞系统的重要组成设备。由于风洞系统结构复杂,且承受内压、疲劳、外压、地震等多种载荷工况作用,一般的常规计算不能做到精细设计,更无法进行疲劳分析。本文应用ANSYS软件,对超大型风机管道及航空发动机试验舱进行数值分析,并对不合理结构进行了改进设计,具体内容和结论如下:
  (1)建立了超大型风机管道和航空发动机试验舱有限元模型,进行了不同载荷工况下的应力分析,并依据JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》(2005年确认)进行了强度评定。结果表明超大型风机管道满足强度要求,航空发动机试验舱除前室封头、隔板及前室封头外伸接管连接处外,其他地方也满足强度要求,并有很大安全裕量。
  (2)对航空发动机试验舱前室封头、隔板及前室封头外伸接管连接处提出六种改进结构,对比发现,若采用圆弧隔板连接形式,在隔板和前室封头外伸接管厚度均在一定程度上减薄的情况下,强度能满足要求。
  (3)对承受交变载荷的超大型风机管道及航空发动机试验舱进行了疲劳分析和强度评定。依据材料的设计疲劳曲线求得二拐管道、稳定段管道、前室、试验舱累积使用系数分别为0.5196、0.0761、0.003、0.6396,即超大型风机管道及航空发动机试验舱均满足疲劳强度要求。
  (4)对航空发动机试验舱进行了模态分析,求得设备自振周期;依据地震影响系数曲线,求得地震水平加速度。对地震工况下的航空发动机试验舱进行强度评定,结果显示在地震载荷下,航空发动机试验舱强度满足要求。
  (5)对外压作用下的风机管道及航空发动机试验舱进行了稳定性分析,二拐管道、稳定段管道及航空发动机试验舱屈曲载荷系数分别为43.56、18.52、4.13。因航空发动机试验舱屈曲载荷系数未达到合作方提出的7.0以上的特殊要求,故在航空发动机试验舱失稳处加设加强筋结构。改进后的航空发动机试验舱屈曲载荷系数提高到了15.29。
  (6)航空发动机试验舱舱门外表面有大量加强筋结构,设计过于保守。本文以试验舱舱门为研究对象,考察舱门厚度、加强筋高度、加强筋厚度及加强筋分布对舱门稳定性的影响后,对试验舱舱门进行了轻量化设计。结构改进后的试验舱舱门总重量减小了44.32%。
[硕士论文] 杨雁宇
仪器科学与技术 中北大学 2018(学位年度)
摘要:随着无人机技术爆发式的发展,作为无人机关键技术之一的精确测姿显得尤为重要,当前主流测姿方式是以惯导系统和磁传感器为主,但该方式在大机动、混沌飞行状态等恶劣环境下,测姿系统跟踪性能减弱甚至发生坠机的危险,所以本课题在横向项目的牵引下,针对恶劣环境下设计了一套实用性强、稳定性高的航姿测量系统。
  本课题开展了以下工作:分析了无人机在飞行过程中存在的运动特性,根据所选取的惯性传感器、磁力计和GPS全球定位系统的误差特性建立输出模型,为多种物理信息进行融合设计作铺垫。针对无人机的运动特性及选取的传感器,设计了基于互补滤波和卡尔曼滤波的姿态测量算法。该算法改进了传统互补滤波不适用于高动态环境和传统卡尔曼滤波不能准确快速测量航向角的缺陷,同时综合了两者的简洁性与超强跟踪性。硬件平台是算法实现的基础,本课题依据项目需求,搭建了DSP+FPGA为核心处理器的硬件平台,实现了传感器数据的高速采集存储,以及解算数据实时的发送与存储。通过轨迹发生器依据无人机运动学进行了飞行仿真实验并进行了半物理仿真实验,分别用转台模拟机载环境的大幅度摇摆实验和室外颠簸环境下的车载实验。最终实验证明,该系统在两种环境下都可以保持较高精度的输出,符合项目所需指标要求。本文的主要贡献为,基于MEMS的传感器,提出一种融合卡尔曼与互补滤波的姿态测量算法。
  从文章总体结构上分析,本文阐述了该课题开展的意义及研究背景,描述了航姿系统在如今科技时代中举足轻重的作用;简要介绍惯性导航的基础原理,并分析了MEMS传感器的误差模型同时建立了卡尔曼滤波模型,通过分析互补滤波和卡尔曼滤波的基本原理和特点,提出一种基于互补滤波和卡尔曼滤波的融合算法。通过高精度三轴转台和高精度动态定位定向系统对航姿系统进行了精度考核,验证了航姿系统的实用性和可靠性。
[硕士论文] 秦菲
电子科学与技术 中北大学 2018(学位年度)
摘要:FADS系统(嵌入式大气传感系统)是获取大气数据参数的传感系统。随着现代飞行器向高机动性、高速度的方向不断发展,飞行控制系统对飞行器的空中姿态有了更严格的把控,这就为获取更精确、实时性更高的大气数据参数带了极大的挑战。为了实时可靠的获取FADS系统的大气数据参数,提出了数据解算卡的设计与实现。
  首先,从软件和硬件两个方面对数据解算卡进行设计和分析。针对实时解算数据的要求,选用高精度、高性能浮点DSP作为核心处理器。在硬件上,对DSP最小工作系统进行设计,保障DSP系统正常工作。
  其次,对数据解算卡的功能模块进行分析和设计,详细论述了数据解算卡基本功能的实现方法,主要有:设计SDRAM和FLASH的接口电路以及驱动程序,实现DSP外扩内存和程序的自举引导;设计A/D转换电路,开发电压采集程序,实现电压实时监测功能;开发算法程序,实现大气数据参数(攻角、侧滑角、动压、静压)的解算;对DSP进行串口扩展,设计数据通信程序及通信逻辑,保证数据解算卡可靠稳定的进行数据通信。
  最后,搭建了测试平台,通过测试数据解算卡的各个功能模块,有效便捷的完成了数据解算卡的功能验证。最终测试结果表明,数据解算卡可以完成设计指标要求,能正确解算攻角、侧滑角、动压及静压,并且能对电压进行监测和通过RS422进行可靠地数据通信。
[硕士论文] 马书敏
通信与信息系统 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:论文以大型校园安全巡航应用为背景,设计了无人机巡航系统的子系统----基于Android操作系统的航迹管理系统。根据系统的功能需求,航迹管理系统分成数据通信、数据处理、电子地图、视频监控四大功能模块,其中电子地图模块涉及了在线和离线百度地图调用、航迹显示、航迹回放、航迹规划及航线修改三部分。本设计还实现了基于TCP面向连接的Socket数据通信方式,航迹管理系统与机载系统建立无线通信,以获取视频和位置相关数据,并将机载系统获取的飞行数据保存在SQLite数据库中,用于历史航迹回放。
  本文还对航迹规划算法进行了研究,在分析经典航迹规划算法的基础上,引入A*启发函数对蚁群算法进行改进,避免陷入局部最优,增强收敛性和全局规划性,并用Matlab软件进行仿真,证明了该算法的可行性,在Android手机上实现了根据约束条件事先规划航迹功能。
  测试结果表明,航迹管理系统能够正常工作,能够完成航迹显示、航迹重现和航迹规划等功能,航迹管理系统能够以高于5Hz频率刷新航迹数据,达到了设计目的。
[硕士论文] 夏双双
通信与信息系统 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:煤矿井下巷道四通八达,环境复杂多变,矿难发生后井下环境未知,因此本文提出应用微小型旋翼无人机侦测井下环境信息。灾后原有已知井下信息大部分失效,无人机无法根据已有知识确定当前位置信息和规划工作路径,因而在对地磁导航定位和惯性导航定位深入研究的基础上,提出了改进的MSD(Mean Standard Deviation)地磁匹配算法的无人机定位方法,并且对成熟的A*算法进行改进,降低了算法的运行时间并且可以修正突发威胁段的航迹,以完成灾后井下无人机的航迹规划。主要研究内容和创新工作如下:
  1.对灾后的井下环境进行了建模,在考虑原有井下障碍对无人机影响的基础上,综合考虑突发威胁对无人机造成的影响,建立了灾后井下突发威胁模型。对常见的无人机航迹规划算法进行了比较,详细分析了航迹规划算法的原理和实现方法,为后续井下无人机航迹规划算法的改进奠定了基础。
  2.采用惯导与地磁组合定位的方法对灾后井下无人机进行定位。通过对影响井下地磁数据采集的因素进行分析,并提出相应的解决措施。接下来对MSD地磁匹配算法进行改进,使用插值算法对算法进行优化,得到精确度较高的定位数据。结合惯性导航定位,根据无人机传感器以及飞行数据,给出惯性导航的系统状态方程,完成无人机井下初步定位。最后使用改进的MSD地磁匹配的定位算法进一步精确惯性导航的定位,得到满足井下工作精确度要求的定位结果。
  3.为解决煤矿环境下无人机飞行航迹规划问题,在传统稀疏A*算法的基础上,提出变权重逆向动态稀疏A*算法,改进算法首先根据任务需要选择合适的权重系数,依据逆向变权重策略搜索航点规划出无人机的全局静态基准航迹。如果无人机在依基准航迹执行任务时遇到突发威胁,先对航迹路程上的突发威胁进行分析,然后根据引入的次目标点策略,在保持原有不受威胁航迹段的基础上,对受威胁航迹段进行修正。对改进算法进行仿真,结果表明可以快速避开突发威胁,并提高了航迹规划的实时性和安全性的。
[硕士论文] 刘佳园
机械工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着世界能源危机的出现,对高燃油率的航天航空业提出了挑战。而叶轮零件作为航空发动机的重要部件,其工作特性直接影响了发动机的整体性能。因此,研究叶片表面微结构对减阻性能影响,以减少叶片流动损失与能量耗散,提高其工作性能,是一项非常重要的任务。本文针对此问题,主要做了以下工作:
  (1)叶片表面微结构减阻性能研究。本文首先应用FLUENT软件对四种不同形状、尺寸的微结构减阻性能进行了模拟仿真,得到微结构减阻效果与其形状、无量纲尺寸之间的关系,结果表明:梯形槽的减阻效果最佳,且在无量纲尺寸s+=15.5时,减阻率达到最大,为12.12%;随后将梯形槽应用在叶轮叶片表面,并通过仿真验证了叶片表面微结构的减阻性能,结果表明,在叶片吸力面上,梯形槽的减阻率可达8.53%。
  (2)叶片表面微结构刀位轨迹规划。首先建立了微结构加工对象叶轮的三维模型,根据加工微结构形状、尺寸设计了刀具,然后研究了刀轴矢量变化对微结构加工变形的影响,并以减小加工变形为目标重构了微结构加工区域,规划了叶片表面微结构刀位轨迹,最后对刀位信息进行了后置处理,得到了数控加工程序。
  (3)叶片表面微结构加工仿真和实验。首先,使用UG软件生成了微结构加工对象叶轮的数控加工程序。然后,使用VERICUT软件对UG生成的叶轮加工程序和后置处理生成的微结构加工程序进行了刀轨仿真。最后,在本实验室五轴联动数控机床上对所有数控程序进行加工实验,验证了微结构加工刀位轨迹规划的可行性。
[硕士论文] 程杨
控制工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:自控飞艇是一种自带动力推进、可自主航迹飞行的飞行器。它工作在对流层,飞行高度大约在海拔6000米以下,它依靠艇体气囊内充载的氦气产生的静升力,通过控制飞艇动力系统以及飞艇尾翼,以低耗能实现空中飞行控制。自控飞艇俯仰/偏航姿态控制系统的主要执行机构是自控飞艇的尾翼舵机,飞艇通过调整舵机输出控制尾翼舵面实时偏摆来保证飞艇飞行俯仰/偏航姿态的正确与稳定,最终保证飞艇依照规定航迹飞行。大型化和高空化是自控飞艇的未来发展趋势,同时因需要搭载雷达等载荷升空,对飞行控制系统的安全性与可靠性要求也越来越高,对于在不同气象环境下飞艇姿态控制系统的控制性能要求也越来越高。
  本文以某对流层自控飞艇项目的俯仰/偏航姿态控制系统为研究目标,研究内容包括姿态控制系统执行机构的选型、模糊自适应PID控制算法研究与仿真、系统硬件设计、系统软件设计,最后对姿态控制系统进行了调试仿真与试验测试。
  论文主要内容如下:
  首先,提出了飞艇俯仰/偏航姿态控制系统的总体方案,介绍了系统的组成与工作原理,给出了系统执行机构的元器件选型方案,并提出了模糊自适应PID控制策略设计思路。
  其次,根据飞艇对俯仰/偏航姿态控制系统的指标要求,对姿态控制系统控制器以及执行机构的速度环、位置环调节器进行了设计,并给出了俯仰/偏航姿态控制回路的控制算法及原理,并通过仿真分析对算法进行了验证。
  然后,介绍了飞艇姿态控制系统的硬件设计,完成了基于TMS320LF2812数字信号处理器(DSP)为核心的尾翼控制板和部分接口电路等硬件的设计,完成了飞艇姿态控制系统的软件设计与实现。
  最后,对飞艇姿态控制系统进行了仿真测试及遥控、自控飞行试验,试验结果证明系统具有良好的静态和动态性能,能够稳定、有效的完成自控飞艇的俯仰/偏航姿态控制。
[硕士论文] 林嘉诚
机械工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:国际形势风云跌宕,保家卫国离不开性能优异、运行稳定、寿命超长的航空发动机。在这个时代背景下,中国航空发动机有限公司应运而生,国产航空发动机产业迅猛发展,大量的新材料、新设计、新工艺、新装备被应用到航空发动机的设计、制造当中。钛合金薄壁零件因其优异的综合性能在发动机设计中被更加广泛的应用,但是这种零件受到材料和结构双重难度影响,给航空发动机高效、高质制造带来了极大困难。本文针对工厂在实际生产中遇到的钛合金薄壁叶片叶尖磨削加工难题,开展了关于钛合金薄壁叶尖表面完整性分析、磨削参数对表面粗糙度和表面形貌的影响、钛合金断续磨削的砂轮磨损和调整等方面的研究,设计并验证了一个成功的钛合金叶尖磨削案例,得到了以下结论:
  i.结合当前最新的钛合金磨削的表面完整性理论,针对钛合金薄壁叶尖磨削的实际案例,分析了表面粗糙度、微观形貌、表面硬化和残余应力等指标对其表面完整性的影响,为实验和加工中选择了高效精确的测量设备和方法。
  ii.采用了单因素、正交实验的科学方法,分析出砂轮线速度、工件转速、磨削切深等参数与表面粗糙度、微观形貌两个表面完整性中最大权重指标的影响状况,为后续实际加工时选择参数提供了经验依据。
  iii.将砂轮磨削理论应用到实际的加工分析当中,对比了磨削钛合金薄壁叶片后的砂轮显微照片图,验证了砂轮在磨削钛合金薄壁件的损耗机理,得出了本加工案例中砂轮的平衡和修整要点。
  iv.综合理论和试验研究所得,剖析本次选取的钛合金薄壁叶片叶尖案例的难点,制定行之有效的解决措施,选择最优的加工参数,应用到实际加工中,成功、稳定的加工出合格产品。
[硕士论文] 李林鹏
工程管理 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着科学技术的高速发展,航空相机作为高效获取地面信息的一种重要设备,在军用和民用领域得到广泛应用。随着应用的深入,各领域对航空摄影图片的分辨力要求越来越高,如何提高航空相机的成像质量和寿命成为研究人员所面临的重要课题之一,而航空相机的环控系统对其成像质量和寿命起着关键的作用。因为航空相机所处在复杂多变的环境中,因此研究航空相机环控系统对于航空相机获取高分辨力的地面图像和提高使用寿命具有重要意义。
  本文通过研究质量管理的理论、支持的工具和技术,结合航空产品质量管理的原则、重点,结合六性分析对航空相机环控系统的研制过程进行研究。
  在此基础上,结合作者所参加的项目,对某航空相机环控系统的研制进行介绍和分析。对项目研制过程不同阶段的重点进行分解,对人的因素、材料因素、环境因素进行分析,对所采取的保证措施进行介绍,最后提出了自己的建议和改进措施。实践表明引入质量管理的方法与技术,结合航空产品质量管理的六性分析,对提高产品质量有一定的意义。企业应结合质量管理的方法与技术,完善自身的质量管理体系,加强全员参与的质量意识,提高产品质量,增强企业竞争力,在激烈的市场竞争中长足发展。
[硕士论文] 王旭
动力工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:采用高负荷扩压叶片是目前实现提高航空发动机推重比的有效途径,然而由于高负荷扩压叶片折转角大的特点,气流在叶栅流道内强逆压梯度的作用下极易形成附面层的分离,进而导致角区失速现象的发生,严重影响了压气机性能的提升。因此探究合理的流动控制方法便显得至关重要,目前,作为主动流动控制方法之一的附面层抽吸已被证明能够有效地推迟流动分离,减小气动损失。在上述前提下,深入开展对附面层抽吸控制叶栅流场内部分离流的作用机制,探究作用机理,是进一步提高压气机性能的关键。本文以高负荷扩压叶栅NACA65-010为研究对象,采用数值模拟和实验研究两种手段探究了附面层抽吸对该叶栅气动性能的作用规律,并对不同的抽吸方案分别绘制了旋涡结构图。
  首先采用通过了实验校核的CFD方法进行了设计冲角下原型叶栅的数值模拟,发现在原型叶栅中主要存在通道涡、集中脱落涡、壁角涡、尾缘脱落涡等涡系结构,其中通道涡与集中脱落涡的掺混是角区高损区的直接来源。采用非对称附面层抽吸后,可以明显地降低抽吸侧的气动损失,但在非对称抽吸作用下,增大了流道内展向压力梯度,因此在非抽吸侧出现了分离提前,损失增大的现象。吸力面抽吸方案主要吸除的是型面附面层内的低能流体,并未推迟气流的分离起始点,原型叶栅中的涡系结构仍然存在,只是集中脱落涡的产生被推迟,中径处的通流能力明显得到了明显提升。在变流量抽吸上,端壁非对称附面层抽吸在设计工况下最佳抽吸位置处存在一个最佳抽吸流量,继续增加抽吸流量反而会由于非抽吸侧情况的恶化减弱整体的气动性能。吸力面抽吸的方案在本文的研究范围内其气动性能随着抽吸流量的增加改善幅度越发明显。
  之后进行了端壁非对称附面层抽吸的实验研究,首先进行了设计冲角下端壁非对称附面层抽吸的实验验证,分别测量了出口截面总压损失系数和抽吸侧的端壁静压系数,然后针对最佳方案进行了变冲角下端壁非对称抽吸并进行了对称抽吸与非对称抽吸的对比分析,实验结果与数值结果表现出了良好的一致性,进一步验证了数值模拟的正确性。
[硕士论文] 张海鑫
动力工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:当前航空工业的迅速发展对航空发动机提出了越来越严苛的性能要求,作为燃气轮机三大核心机之一的压气机也愈发追求更高的级压比和级效率,从而在较少的压气机级上实现较高压比的同时保持其经济性。采用高负荷扩压叶型是实现高级压比的最直接有效的方案,但其也会导致栅内二次流加剧和角区分离恶化,造成严重的掺混损失甚至诱发失速与喘振现象,极大地抑制了压气机性能的发展。研究表明,采用高负荷扩压叶型的同时辅之以恰当的附面层抽吸技术来削弱壁面附面层的流动分离,是提高压气机压比与效率的一条十分有效的途径。
  本次研究以亚音速高负荷扇形扩压叶栅NACA0065-K48为对象,利用数值模拟先是探究了扇形扩压叶栅的流动损失机理和特性以及其变冲角性能,并在此基础上系统地进行了附面层抽吸的研究,主要包括下端壁流向槽抽吸和吸力面径向槽抽吸。旨在揭示附面层抽吸抑制流动分离和减损的作用机理,获得抽吸对叶栅气动性能和流场结构的影响规律,为高负荷吸附式压气机的研制提供借鉴。
  研究表明高负荷扩压叶栅流道内存在马蹄涡、通道涡、壁面涡、壁角涡和集中脱落涡五个主要旋涡结构,端壁附面层的分离和二次流是造成角区复杂旋涡流动和严重损失的主要原因。扇形叶栅由于径向离心力的存在,下角区分离程度大于上角区,而冲角的增大会加剧这一不平衡流动现象。叶栅失速裕度为-10°~+6°冲角,在小负冲角(-6°~-3°)工况下气动性能较优。下端壁抽吸和吸力面抽吸均能使叶栅性能改善,但不靠近尾缘的吸力面抽吸不能从根本上削弱型面损失因而不是实现叶栅性能优化的一条最佳途径,二者主要还是通过吸除端壁附面层来改善角区流场并降低损失,尤其是下角区。下端壁分离螺旋点的吸除效果是改善下角区分离情况的关键,对比可知吸力面半叶高抽吸优于全叶高抽吸,而下端壁抽吸又整体优于吸力面抽吸,进行0.50%来流流量抽吸时EW2方案最优,叶栅整体总压损失降低27.65%,静压比提升8.69%,正向失速裕度扩展至+12°冲角。
[硕士论文] 郭日阳
机械工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:论文来源于实际工程项目,为研究飞行器伺服机构控制系统的性能,需要在地面复现伺服机构真实的工作环境。通常采用负载模拟器模拟舵机在飞行过程中受到的多种载荷,其中摩擦力矩是负载模拟器设计的一项重要参数,对伺服机构载荷工况的精确模拟具有重要意义。本文通过对摩擦加载中的非线性影响因素进行研究,着力解决摩擦力矩恒值加载精度低的难题。搭建了符合负载模拟器应用工况的试验平台,通过对不同材料摩擦副的试验研究,验证摩擦加载控制方式的有效性。
  本文通过系统的分析设计,建立了基于小样测试原理的摩擦加载试验系统软硬件平台,并针对研究内容设计调试了测控系统。采用理论分析与试验测试相结合的方式,通过参数辨识确定了气动加载系统、驱动系统的精确数学模型。由于摩擦副在低速下存在Stribeck效应,针对该现象建立了摩擦Stribeck模型,并采用遗传算法对不同摩擦副的模型参数进行辨识。针对气动加载系统刚性较差、非线性影响因素较多的特点,采用经典PID及滑模变结构控制策略,研究系统恒压力加载特性,并进行了相关试验研究。摩擦力矩的恒值加载是本文的研究难点,针对摩擦非线性采用了非基于模型和基于模型的控制策略,在Simulink中对各控制方式进行仿真分析,并进行了试验研究。驱动系统是提供试验系统动力的重要组成部分,采用基于SVPWM的矢量控制方式,在Simulink中建立了基于PI控制及滑模变结构控制的伺服电机仿真模型,对伺服电机的响应进行了仿真分析,取得了较好的控制效果。
  研究表明,针对摩擦非线性的控制策略有效提升了摩擦力矩恒值加载控制性能,试验系统可以满足负载模拟器摩擦加载试验需求,为负载模拟器摩擦力矩加载机构的设计、优化奠定了理论及试验基础。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

万方选题

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部