改进PCA算法及其在转子特征提取中的应用

为探索航空发动机轴承装配条件对支承刚度的影响，支撑发动机转子系统的动力学设计和整机振动控制，在动力学方程的基础上，建立了振动测试和理论计算相结合的支承刚度辨识方法，并以某型航空发动机的五号支点轴承为对象，试验研究了圆柱滚子轴承内、外环配合参数、锁紧螺母拧紧力矩等参数对支承刚度的影响规律。结果表明：建立的支承刚度辨识方法准确可行；轴承内、外环为过盈配合时，过盈量增大，支承刚度增大，支承刚度对锁紧螺母拧紧力矩不敏感；轴承内、外环为间隙配合时，转子出现非线性共振，支承刚度大幅度地随机跳动，不符合线性条件假设。设计时应合理考虑轴承内、外环配合参数，避免导致转子系统振动特性恶化。     

复杂背景下三维弯曲表面红外测温修正

航空发动机涡轮叶片的断裂脱落与叶片温度密切相关,准确测量涡轮叶片温度对航空发动机的安全运行具有重要意义。针对涡轮叶片材料发射率不均匀、周围高温物体反射严重以及探测角度变化等因素导致传统红外辐射测温方法精度难以保证的问题,基于辐射传输理论与红外热成像测温原理,分析了对红外测温结果影响的主要因素,提出了复杂背景下三维弯曲表面红外辐射测温的修正模型。通过设计实验测量获得弯曲表面的发射率、双向反射分布函数、角系数等重要参数,根据提出的温度修正模型,得到弯曲表面红外修正温度。通过与典型位置上热电偶的测温结果对比,测温误差由修正前的4%左右下降到1%以内,证明了所提的修正模型具有较高的精度和适应性,可为涡轮叶片气动传热试验技术的提升和航空发动机等重大装备的研制提供支撑。     

轮毂泄漏流对跨声速压气机转子性能影响的数值研究

为揭示转子前缘轮毂间隙泄漏流对高负荷压气机气动性能影响的物理机制，采用轮毂间隙边界条件模化处理方法，开展了轮毂泄漏流对跨声速压气机转子性能影响的三维定常数值模拟，分析了不同轮毂泄漏流量下压气机轮毂壁面流场结构与流态变化特征。研究结果表明：轮毂泄漏流会恶化压气机流通能力，影响程度随着泄漏量增加而逐渐增大。在近峰值效率工况下，当泄漏流量达到0.50%时，压气机流量约减小0.74%。当轮毂泄漏流达到一定强度后，反而呈现出部分正面效果，使得压气机压比或效率得到一定程度改善。轮毂泄漏流通过影响轮毂壁面流场结构空间分布来对压气机气动性能施加影响，尤其是鞍点的位置决定着轮毂间隙下游回流区和顺流区的影响范围以及轮毂壁面横向潜流强度。     

灰尘颗粒在玻璃上粘附过程的实验研究综述

近些年,随着大气污染加重,空气中的灰尘颗粒等固体颗粒物的含量逐渐升高。由于范德华力、静电作用力、磁力、毛细作用力等力的存在,灰尘颗粒很容易粘附在玻璃表面,使玻璃透光率下降、老化加快,降低了其可靠性,并极大地降低了光伏发电系统的输出功率和发电效率。多年来,众多研究学者除了致力于灰尘颗粒在玻璃表面上粘附过程的力学模型的建立和完善,也开展了与之相关的实验研究。首先基于灰尘颗粒的形貌特征,对灰尘颗粒运动学特性的实验研究现状进行了介绍,然后对灰尘颗粒在玻璃上粘附过程的实验方法和研究进展进行了概述,最后指出了灰尘颗粒在玻璃上粘附实验应用的研究现状和多学科、多目标的发展趋势。     

Alford力和磁悬浮轴承对转子系统动力学特性的影响

以磁悬浮轴承支承的航空发动机高压模拟转子为对象,研究了在压气机叶尖气流激振力和磁悬浮轴承电磁力共同作用下的转子系统动力学特性。采用Timoshenko梁理论建立了模拟转子的有限元模型,在模型中引入由PID方法控制的差动磁悬浮轴承电磁力以及由Alford力表示的压气机叶尖气流激振力,利用Newmark-β法求解了转子系统的动力学响应。计算结果表明,在非线性Alford力和磁轴承电磁力共同作用下,转子系统表现出了较复杂的动力学特征;磁悬浮轴承的控制参数对转子系统特性有较大影响,不同取值可能导致转子出现单周期、多周期拟周期甚至失稳等不同动力学行为;因此,对由磁悬浮轴承支承并含轴流压气机的转子,需考虑叶尖气流激振力与电磁轴承力的相互影响进而确定轴承控制参数。     

γ′相对高钨镍基高温合金拉伸和持久变形行为的影响

对K416B高钨高温合金进行固溶和时效处理以调整其中γ?相的形貌使其具有两种尺寸,研究了铸态和热处理态合金的拉伸和持久变形行为。结果表明,铸态K416B合金中的γ?相在基体中分布均匀,其平均尺寸为200 nm,能有效阻碍位错在基体中运动从而使其屈服强度提高。在热处理态的K416B合金中析出了两种γ?相,其尺寸分别为1μm和100 nm。在热处理态K416B合金的室温拉伸过程中全位错剪切大尺寸初生γ?相和以Orowan机制绕过小尺寸二次γ?,使其屈服强度降低。在高温下二次γ?相更容易粗化而使γ基体的宽度增大,促进位错剪切γ?相而使持久应变速率提高。同时,在持久变形过程中纳米级W6C颗粒在γ-γ?相界面弥散析出消耗大量W元素降低γ-γ?两相的错配度,使合金的强化水平下降而导致其持久寿命大幅度降低。     

Alford力和中介轴承对双转子系统动力学特性的影响EI北大核心CSCD

以航空发动机典型双转子-中介轴承系统为研究对象,综合考虑发动机工作时气流激励力的影响和双转子中介轴承特性,研究了包含气流激励Alford力和中介轴承非线性力的双转子系统的动力学特性。采用Euler-Bernoulli梁理论建立了系统的动力学模型,在模型中引入非线性中介轴承力与Alford力,利用有限单元法和Newmark-β法求解了系统的动力学响应。计算结果显示,Alford力以组合频率和连续频率的形式影响系统运动,而且极易激起中介轴承力的非线性特性。Alford力会使系统的临界转速变大。随着转速的增加,中介轴承力对转子系统的影响逐渐减小,而Alford力的影响则逐渐增加。此外,中介轴承游隙的变化与Alford力的特性深度耦合,不同的游隙下轴承力与Alford力共同引起系统的周期、拟周期和混沌等不同的运动状态。     

网络环境下高性能计算的可视化研究

网络环境下高性能计算的可视化在宇宙物理学、大数据统计、遥感数据处理等领域发挥重要作用,包括数据管理、数据调度、数据处理与交互等环节,二维可视化技术越来越成熟,目前国内外尚无一种系统平台能够有效的提高数据处理,同步三维显示化问题.     

自由射流高空模拟试车台系统建模与仿真研究

介绍了面向对象的系统建模仿真关键技术,分析了其在解决大型复杂系统动态仿真方面的优势。针对自由射流高空台系统,给出了自由射流供气喷管、气动阀门等一些关键仿真元件的建模思路与模型验证情况。在此基础上搭建了简化的自由射流空气原理系统,并利用简化后的模型开展了对马赫数、马赫数/高度过渡态模拟能力的仿真。结果表明,该套系统原理可行,若要实现工程应用,尚有许多控制上的问题需要克服。最后,给出了另外一种工程应用的思路。系统仿真技术对于大型复杂系统动态问题模拟来说是良好的解决方案,该技术需要大量的早期投入和设备试验数据支持。     

基于RBF神经网络的进气压力控制方法研究

针对高空台进气压力控制系统的强非线性特性和被控对象难以精确建模的问题,传统的PID控制在被试发动机进行加减速等过渡态时难以满足进气压力控制性能要求,提出了基于数据驱动的高空台压力控制方法,设计了基于RBF（Radial Basis Function,径向基函数）神经网络的最优控制架构,通过分析进气压力控制系统的输入和输出,给出了进气压力控制系统的RBF神经网络控制方法;利用高空台的大量试验数据对所设计的控制方法进行了训练和测试。测试结果表明,所设计的智能控制方法有良好的控制性能,能够满足进气压力的过渡态自适应控制。