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2023年10期

综述 | 摩擦发光材料在航空航天设备破损监测领域的研究进展及展望

摘要：航空航天设备往往在极端环境（超高温、超低温、高辐射等）中应用，开展破损检测技术研究对于提高其安全性、稳定性尤为重要。摩擦发光作为一种实时破损检测技术，成为航天设备实时破损检测的重要手段。本文总结了摩擦发光材料近年来的材料设计策略，从有机材料（如N-苯基酰亚胺、三苯胺类、四苯基乙烯类、吩噻嗪类、咔唑类）及无机材料分别入手，总结其研究进展及发展趋势，并对其在破损监测领域的现有应用进行梳理归纳、

研究 | 振荡射流气动矢量喷管参数影响特性的试验研究

摘要：基于康达效应的同向流矢量技术控制效率高、推力损失低，具备提高飞行器隐身性能的巨大潜力。为了探究马赫数Ma 0.35主流下二次流类型、二次流阵列个数、康达壁面半径R和终止角θ等参数对同向流矢量控制的影响，利用天平研究了9种不同的喷管模型的力学特性，获得矢量偏转力随次主质量流量比变化的控制规律。结果表明，主喷管高和康达壁面半径的比值H/R是对矢量偏转效率和控制稳定性最重要的因素，H/R越低，控

研究 | SiC纤维束及SiC/SiC小复合材料力学性能试验方法研究

摘要：单向小复合材料拉伸应力—应变行为与块状复合材料十分相似，研究小复合材料力学性能对准确表征块状复合材料在不同载荷条件下的力学行为具有重要意义。本文针对SiC纤维束及SiC/SiC小复合材料，通过试验方法对比了单调拉伸试验中接触式/非接触式应变测量方式的适用性，得出了分别适用于两种材料的最佳应变测量方案。使用聚类算法分析纤维束试样测试中的声发射信号，识别出了单丝、少量、巨量纤维断裂时对应的信号

研究 | 航空发动机气路故障静电监测技术研究

摘要：航空发动机气路中任一部件的故障都会严重影响发动机的性能，甚至造成严重后果。本文研究了基于静电监测机理的发动机气路碎屑监测技术，设计了一套航空发动机气路故障静电监测系统，并在发动机模拟试验台上进行了两种典型故障模拟试验。研究表明，该系统通过监测发动机排气颗粒的静电电荷水平和变化规律，可判断发动机气路部件的故障情况，为发动机故障诊断和健康管理提供关键技术手段。关键词：故障诊断；航空发动机

研究 | 基于飞行力学特性的运输机巡航阶段重心范围研究

摘要：重心范围既是重心控制的设计输入，同时又对飞机的操纵性和稳定性有直接影响。基于飞行力学特性，本文提出了一套适用于确定运输机巡航阶段重心范围的设计原则和设计方法。该方法通过操稳特性要求对飞机的允许重心前后限进行了确定，同时以巡航升阻比为设计约束，提出了设计巡航点的理想重心范围的确定原则和方法。将该方法用于某型运输机，从而确定了飞机巡航阶段的允许重心范围和理想重心范围，并将理想重心范围作为主动重

航空科学基金 | 一种变体飞机的轨迹跟踪控制方法研究

摘要：轨迹跟踪在编队飞行、空中加油以及侦察跟踪任务方面具有重要作用。为了提高变体飞机的轨迹跟踪效果，本文提出了一种新的轨迹跟踪方法。首先，根据非刚体运动模型特点对一种变后掠翼飞机进行建模；其次，使用增量反步法设计相应的控制律，包括姿态控制律、高度控制律、速度控制律和侧滑角控制律；最后，在轨迹回路的跟踪制导策略上，使用非线性L1制导法，通过计算目标飞机的动态轨迹曲率进行轨迹跟踪控制的设计，同时使用

航空科学基金 | 基于二维抽样优化的复合材料超椭圆板与穿孔板振动优化设计

摘要：复合材料超椭圆板与穿孔板被广泛应用于工程结构中，控制其固有振动频率可有效避免共振。本文基于二维抽样优化算法（2DSO）优化了复合材料超椭圆板和穿孔矩形板的铺层序，以使其振动基频最大。2DSO由抽样优化和分层优化算法（LOA）组成，充分利用了层合板层压参数降维技术、弯曲刚度敏度及其线性叠加特性。在抽样优化阶段，先基于动态距离约束获得一个抽样优化解，然后基于该解通过LOA进行了铺层序优化直至获

航空科学基金 | 复合材料疲劳分层扩展数值仿真分析研究

摘要：疲劳分层是导致复合材料结构失效的主要原因，建立有效的数值仿真分析方法，实现对疲劳分层的准确预测，对复合材料结构设计分析具有重要意义。本文针对复合材料Ⅰ型疲劳分层扩展问题，参考相关文献已有研究，将Paris分层扩展准则与内聚力模型相结合，建立了疲劳分层扩展内聚力本构关系；并通过ABAQUS材料用户子程序二次开发，建立了疲劳分层扩展数值仿真分析模型，实现了对不同应力比下分层扩展行为的有效预测。

航空科学基金 | 民用航空发动机转子包容性适航要求及符合性方法研究

摘要：航空发动机转子包容性能够降低飞机损坏的概率，从而提高飞行的安全性，它是航空发动机结构设计的重要环节，也是适航审定重点关注的内容之一。本文从适航规章对于航空发动机包容性的要求出发，研究了与包容性相关的适航条款的发展历程，以及复合材料风扇叶片包容性的专用条件，从而确定包容性相关条款和专用条件的实质要求及符合性方法。最后，通过某型发动机的审查实例，说明满足包容性相关的条款和专用条件需要开展的符合

航空科学基金 | 模糊PID控制对轮橇式起落架飞机滑行减振的影响研究

摘要：飞机在地面滑跑过程中产生的振动严重威胁着飞机起降安全。针对新型轮橇式起落架飞机在滑行时受到地面随机激励而产生剧烈振动的问题，本文在多体动力学软件LMS Virtual.Lab Motion中建立了轮橇式起落架飞机全机着陆滑跑动力学模型，基于高斯白噪声经典随机过程建立随机道面激励模型，在MATLAB/Simulink中设计了半主动控制缓冲器，通过LMS Virtual.Lab Motion与

航空科学基金 | 航空多级式无刷同步起动发电机联合模型研究

摘要：建立准确的电机模型是深入研究航空多级式无刷同步起动发电机的基础。多级式无刷同步起动发电机的带载起动控制和发电调压控制主要由励磁机、旋转整流器和主电机组成的两级式系统实现。单一的对励磁机或主电机进行建模分析无法反映出二者的耦合关系，需要建立囊括励磁机、旋转整流器和主电机的两级式起动发电机联合模型。为了优化系统稳态和瞬态运行状态下电机模型精度，本文考虑磁场饱和以及主电机阻尼绕组因素影响，建立了

航空科学基金 | 基于零电压注入的航空电驱动用永磁电机系统零低速无位置传感器控制

摘要：针对航空电驱动系统零低速域高性能无位置传感器控制算法的需求，本文提出了一种基于零电压注入的无位置传感器控制策略。首先，针对传统高频注入法的高频噪声问题，引入随机高频信号代替传统信号，在估计的d轴中激励出与位置相关的响应电流。随后，对传统信号及随机高频信号的噪声产生与抑制机理进行理论分析；进一步分析死区效应对位置观测的影响，在随机高频信号注入基础上，额外注入零电压矢量，并设计死区补偿策略以抑

航空科学基金 | 液压电机泵多场耦合自冷却特性研究

摘要：新型高度集成化液压电机泵将电机和液压泵的功能高度融合，具有结构紧凑、能量转化效率高等优点，在航空领域具有广阔的应用前景和研究意义。然而，液压电机泵中电机的发热及冷却一直是困扰人们且需要解决的难题。本文通过研究液压电机泵电机的发热机理，建立液压电机泵的流场、电磁场及温度场的数学模型；通过数值模拟研究液压电机泵的流场、电磁场及温度场的分布及耦合影响因素，发现自冷却流道周围流体和该流体位置所对应