特性材料拦阻系统设计所需的起落架限制载荷确定方法

在特性材料拦阻系统(EMAS)设计中,飞机起落架的安全性既是飞机安全性的重要标志之一,亦是产生拦阻力的重要保障。起落架限制载荷是评估起落架安全与否的重要参数。这些参数因起落架型号不同而异,且掌握在飞机制造商手中,不对外公布。根据我国民用航空规章25部中有关牵引载荷、滑行刹车等条款,以及飞机的机场规划手册建立了飞机起落架限制载荷计算方法;并将该方法计算的限制值与参考文献的限制值进行了对比。该方法可以计算飞机起落架的水平和垂直载荷限制值。该方法已经成功地应用于2011年12月我国进行的一系列EMAS真机验证试验。结果表明该方法能够满足飞机在EMAS中起落架安全性评估的要求。     

轻质泡沫混凝土的力学性能与唯象本构模型

在飞机越界工程材料阻滞系统(EMAS)中,阻滞材料的压缩力学性能极为重要。本文对一种新型阻滞材料——轻质泡沫混凝土在室温下应变率从0.001/s到0.1/s的压缩力学行为进行了系统研究。结果表明:在该应变率范围内此材料力学性能对应变率不敏感;但此材料的密度对其力学行为影响很大。通过对压溃平台应力、密实应变和密度等参量的分析,结合系统的试验结果,建立了该材料的压缩唯象本构模型,通过模型预测结果与试验结果比较,唯象本构模型与试验结果吻合较好。     

南瓜胡萝卜发酵乳饮料的工艺研究

以南瓜、胡萝卜为主要原料,经预处理、软化、打浆等工序,添加各种辅料,采用单因素试验和响应面设计,确定南瓜胡萝卜发酵乳饮料生产的最佳配方和工艺条件.结果表明,饮料的最佳配方为南瓜汁70％,胡萝卜汁30％,脱脂乳粉2.5％,安赛蜜0.025％,复合稳定剂0.18％.饮料的最佳工艺条件为接种量3％,发酵温度42℃,发酵时间4h.     

基于模型预测残差闭环潜能指标的MPC控制器实时性能监控

由于模型预测控制器对模型失配等不确定因素具有较强的鲁棒性,因此现有的多步预测误差方法不能及时显著地检测到由模型失配导致的MPC控制器性能潜能的变化。针对上述问题,提出一种改进的多步预测误差方法和实时性能监控策略。考虑到MPC控制器的模型预测残差能有效反映模型失配等信息,利用预测残差对现有多步预测误差方法进行改进,改进的方法能够更好地检测由模型失配引起的MPC控制器性能潜能的改变。在连续搅拌槽加热器(continuous stirred tank heater,CSTH)系统上的仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。     

瑞利波探测技术在我矿的应用

由于我矿属于资源枯竭型矿井,现阶段生产工作面主要为煤柱挖潜及边角余煤,地质条件较复杂,3米以上断层较多,对我矿生产衔接造成较大影响.因此,如何及时有效的探测掘进前方及采面内部隐伏构造,成为我矿生产过程中的重点,也是我科预测预报工作中的重中之重.2014年10月我科购进一台YTR6型矿用瑞利波探测仪,为我科的预报工作增添了极大的助力,通过近一年的使用,该技术的应用取得了理想的成果.     

飞机拦阻用泡沫混凝土材料压缩性能的表征

特性材料拦阻系统(Engineered Material Arresting System,EMAS)是减轻民航飞机因冲出跑道带来的安全危害的地面设施。恰当地表征EMAS所用的泡沫混凝土材料的力学性能对于建立和验证拦阻力数学模型具有重要意义。然而,因材料力学行为的特殊性和拦阻工况的特殊性,传统的材料压缩性能测试方法不适用。本研究分析了拦阻工况的特点,研究了这类材料在类似工况下的压缩行为,提出了专门针对这类材料的压缩性能测试方法,即双侵彻实验法。采用该方法得到的压缩曲线较好地表征材料的压缩性能,满足建模需要。侵彻实验中压头下材料的溃缩具有高度的局部性,应变的概念不再适用,而应采用位移来表征压缩程度。研究表明材料的弹性对于拦阻力是有害的,应将其控制在很低的水平。     

飞机拦阻系统拦阻力模型的实验研究

为了研究建立飞机机轮与特性材料拦阻系统(Engineered Material Arresting System,简称EMAS)之间作用力的计算模型,设计建造了专门的实验装置。通过改变机轮尺寸、运动速度、负重、轮胎胎压,泡沫材料的厚度与强度等参数,开展了大量实验,发现了泡沫材料在机轮碾压下的一些物理现象,获得了实验数据。在这些实验结果的基础上建立了拦阻力模型,并对模型的准确度进行了验证。研究表明:1) 机轮运动速度对拦阻力的影响较小;2) 被机轮碾压后材料是处于压透状态还是处于未压透状态对拦阻力有重要影响;3) 泡沫材料的强度水平对拦阻力的影响是复杂的,增加材料强度可能降低拦阻力;4) 建立的拦阻力模型较好地反映了实验现象;5) 在实验范围内,模型对机轮所受拦阻力计算结果相对偏差的平均值小于10%,最大相对偏差为17%。     

基于协方差指标预测的MPC实时性能监控

为利用过程数据实时监控模型预测控制(Model predictive control, MPC)的性能, 提出一种基于协方差预测残差的性能监控方法.首先在分析模型预测控制器优 化函数和控制结构的基础上, 构造包含预测误差、控制量和过程输出的监控变量集, 然后利用滑动时间窗口建立基于协方差的实时性能评价 指标.针对协方差指标缺少控制限的问题, 建立实时协方差指标的时间序列模型, 根据协方差指标的预测残差检测模型预测控制性能下降.进 一步利用基于数据集相似度的性能诊断方法确定性能恶化源.最后通过Wood-Berry二元精馏塔上的仿真研究验证了所提方法的有效性.     

轻质泡沫混凝土吸能特性及其压溃流动应力方程

轻质泡沫混凝土是一种拦阻冲出跑道飞机的重要阻滞材料,为了揭示其压缩力学性能及变形破坏机制,利用CSS4410电子万能试验机、Instron Dynatup9250落锤试验机以及VHS 8800高应变率系统,对密度为0.21、0.31 g/cm 3的轻质泡沫混凝土,在压缩速度2×10 -5~12 m/s范围内的力学特征、破坏及变形机理等进行了系统研究,用理论模型对不同压头面积下的挤压强度进行预测,并建立挤压压溃流动应力方程。结果表明：此材料变形、压溃碎化到压实过程中,以压溃前驱界面运动为特征,变形具有显著的局部失稳特性;压缩强度依赖密度和冲击速度;所采用的理论模型可以较准确的预测不同压头面积下的挤压强度;所建立的压溃流动应力方程可以很好的描述材料的压缩挤压力学特性。     

基于约束最小方差基准的模型预测控制性能评价方法

考虑到实际工业过程中存在各种约束,基于模型预测最小方差控制器的设计原理,提出了一种带约束模型预测控制(MPC)性能评价方法。最小方差控制器的最优预测输出采用控制增量进行预测,目标函数采用最优预测输出和控制增量加权的二次型形式,通过求解二次规划(QP)问题获取最优控制律。该方法不仅考虑了控制输入和输出约束,而且考虑了控制增量约束,因此能够更真实地反映模型预测控制系统的性能。在Wood-Berry二元精馏塔上的仿真研究验证了该方法的有效性。