研究利用AMESim和MATLAB Simulink联合仿真技术，建立了高精度非线性电静液（EHA）作动的二元机翼阵风减缓系统仿真模型，基于该模型研究了EHA舵偏传感器功能丧失和异常情况下对阵风减缓系统的影响，仿真结果表明在这些故障情况下，系统在一定失效范围内仍有减缓效果，但会产生极限环振荡;超出该范围，系统的振荡幅值以及振荡频率都将改变，系统产生非周期性不规则振荡或周期性不规则振荡。

机电作动系统属于非线性、多变量、强耦合的系统,建模误差与干扰是不可避免存在的。因此提出了一种将未知输入观测器与自适应阈值相结合的故障检测方案。通过未知输入观测器使干扰从残差中完全解耦,降低外界对残差的影响,提高故障检测鲁棒性;同时考虑了固定阈值带来的高误报警率或漏检率,提出了用自适应阈值代替固定阈值,来对残差进行评价,在降低误报警率的同时,提高了故障检测率。最后基于机电作动系统三闭环Simulink模型,验证了算法的有效性。

针对翼身融合(Blended Wing Body,BWB)飞机舵面数量多且每个舵面承担两轴或三轴多种功能,可选的动力源和作动器类型多样,导致飞控作动系统架构设计困难的问题,研究分析了BWB飞机飞控作动系统架构安全性设计原则和技术约束,采用约束满足问题(Constraint Satisfaction Problem,CSP)算法为BWB飞机进行飞控作动系统架构设计,对飞控作动系统架构进行变量V、值域D以及约束C建模分析,设计回溯算法对飞控作动系统架构进行筛选,在1049种候选飞控作动系统架构中,用时不到7 min,为飞机筛选出符合安全性设计原则和技术约束的飞控作动系统架构,比其他文献中的初步筛选算法用时更短,且缩短了设计周期。

为了研究机翼安装位置对翼型气动特性的影响,建立一个基于N-S(Navier-Stokes)方程的机翼气动特性数值模拟方法,机翼模型剖面为NACA0012,展弦比为4。首先通过计算结果与标准模型实验结果对比,验证三维网格和计算方法的可靠性与适用性,进一步针对车载系统的关键设计参数开展数值分析。结果表明:车顶流场相较于风洞流场,流场中的速度矢量不完全平行于前进方向,使得不同翼型安装位置处的气动力差别较大;鉴于近车顶效应对模型气动特性有较大影响,对车载试验测量结果带来不可忽视的误差,有必要采用控制实验位置的预处理手段对其进行消除或减弱。

针对目前兆瓦级风力机叶片噪声污染问题,基于动量叶素理论及叶片噪声计算模型,提出在给定工况条件下,以功率系数与噪声的最大比值为目标函数,以影响叶片气动噪声性能的弦长及扭角为设计变量,建立了低噪声风力机叶片优化设计数学模型。对某实际2.3MW风力机叶片进行优化设计,并与噪声实验数据对比,结果表明:在主要频率域范围内,叶片噪声预测值与实验数据较吻合;相比原叶片,新叶片具有更低的噪声特性,噪声声压级降低了约7.1%,同时风轮功率系数略有增大,从而验证了该设计方法的可行性。

液压系统设备被广泛地应用在社会各个生产领域,它是机器设备和生产线的一部分,与主机、电器紧密相关。液压系统要是出现小的故障都可能会导致设备和生产线的停产,只有在液压系统设备制造过程中控制好其质量才能保证设备安装和使用过程中不出现故障。作为设备监理人员如何做好液压系统设备的监制是每位从事设备监制人员值得深思的问题。本文从液压系统制造工艺各阶段监理检查控制要点进行说明,并重点阐明各工序设备监理人员检查要点。本文为从事设备制造的技术人员、监理人员、检验人员提供了很好的参考依据。

由于先进的民用运输类飞机结构重量占比越来越小,飞机表现出更高的柔性,采用传统刚体模型假设研究飞机的飞行控制将会产生较大的误差。考虑机翼的大变形运动,采用基于应变的非线性梁模型建立结构动力学与传统刚体飞行动力学耦合模型,利用等效方法获得与刚体模型等效的刚弹耦合飞机气动参数,通过仿真对比了传统刚体模型和刚弹耦合模型在飞机副翼上的响应和垂直阵风响应上的差异。结果表明副翼偏转时刚弹耦合模型副翼舵效率比刚体模型低18.77%,在垂直阵风的作用下基于刚弹耦合模型预测的翼根弯矩比传统刚体模型低8.35%,机翼的弹性运动也会对刚体运动产生一定影响。

随着大型客机电传飞控的引入,系统非线性问题逐渐突显;对于阵风载荷减缓系统而言,非线性因素往往会严重影响阵风减缓效果;采用有限元和偶极子网格方法建立气动弹性模型,并分析其实际工程中主要的系统非线性因素,包括饱和、速率限制与延迟;其次,根据机载设备探测的阵风信息,以翼尖加速度、翼根剪力和弯矩作为阵风减缓指标,设计了阵风预测以及自适应前馈控制方案,从而弥补传统反馈控制中的不足性;最后,针对3种系统要求指标,分别与传统反馈控制进行减缓效率的对比分析;研究结果表明,系统的非线性因素对阵风减缓效果具有重大影响,且利用前方阵风探测信息设计的自适应前馈控制方案具备更好的阵风减缓效果。

制备了3种密封膜片,并对其进行性能研究。结果发现:高温处理后,密封膜片Ⅰ和密封膜片Ⅱ中的密封胶在基布的纤维之间均有分布;密封膜片Ⅰ和密封膜片Ⅱ在250~350℃热处理后,其密封胶的形态保持良好;3种密封胶都能在一定程度上改善基布的韧性,所制密封膜片的断裂伸长率大于玄武岩基布的;经250~350℃高温处理后,3种密封膜片的断裂强力保持率均在65%以上。对密封膜片进行同步热分析发现:热分解起始阶段密封膜片的温差排序为密封膜片Ⅱ<密封膜片Ⅲ<密封膜片Ⅰ;热分解进行阶段膜片所产生的质量损失率排序为密封膜片Ⅱ<密封膜片Ⅰ<密封膜片Ⅲ;分解末尾阶段膜片的质量保持率排序为密封膜片Ⅱ>密封膜片Ⅰ>密封膜片Ⅲ。

机电作动器已经用于民航客机飞控舵面的控制,机电作动系统中传感器输出的正确性对系统正常工作影响较大,因此对传感器进行快速有效的故障检测非常必要。分析机电作动系统的传感器故障模式,针对当前故障检测在处理液态与非液态故障时所需信息多、检测时间长等问题,设计二级GA-BP神经网络对传感器故障模式进行诊断,对比分析了不同训练方式的神经网络方法,确定使用莱温伯格-马夸特学习方法的神经网络的故障诊断分类结果更加准确,并通过遗传算法对神经网络进行了优化。最后通过机电作动系统仿真实验平台验证该方法的有效性。创新之处在于采用了二级网络架构,快速检测液态故障与非液态故障,有效减少了网络故障检测的所需信息量和故障检测时间。