摘要：利用织构增强原理,开发出了TA18(Ti-3Al-2.5V)钛合金860 MPa级高强度管材,保证了管材的工艺性能,同时又具有优异的力学服役性能。标准规定反映径向织构的管材收缩应变比(CSR)大于1.3,但对上限值未作规定。本研究设计出小管径的环向拉伸夹具,测试了不同CSR管材的环向拉伸力学性能,分析织构对环向抗拉强度的影响,发现存在一个最有利的CSR值为1.75,大于或小于该CSR值时都会导致管材环向屈服强度下降。进一步测定了对应管材的极图和ODF图,从微观结构上可以解释这一规律和本质。环向抗拉强度下降会引起液压系统工作时疲劳强度降低,CSR值的上限在工艺设计时应当加以控制。本研究对发展安全可靠的航空液压系统具有十分重要的理论意义和工程应用价值。

摘要：采用计算和实验相结合的方法,初步研究了电热除冰过程中的热力耦合特性及其对冰层的影响。在电加热条件下,耦合外部气动力载荷的作用,采用有限元方法计算了不同热流密度下表面冰层和蒙皮间界面法向和切向应力的分布,比较了加热/不加热条件下界面法向和切向应力分布的差别,研究了冰层最大主应力随热流密度的变化规律。研究发现,电加热条件下,在表面冰层融化前,热力耦合特性将造成冰层内部应力的显著增加,从而造成冰层局部区域的破裂,加速冰层的破坏。同时,设计的原理性实验结果验证了热力耦合特性对冰层的破坏影响。研究结果对于电热除冰理论和除冰技术的发展有现实意义。

摘要：研究空中交通流量的波动特性是设计高效流量管理措施和控制策略的基础,掌握空中交通流量波动特性有利于空域资源配置与流量运行需求之间的均衡匹配。在3种时间粒度上,针对进场航班流量时间序列,一方面从复杂网络整体维度出发,采用有限穿越可视图对时间序列进行建网,利用k-core算法探究航班流量波动特性;另一方面从复杂网络局部维度出发,引入序模体方法,构造有限穿越可视图序模体,利用多元序模体类型转换规律来刻画流量的动态转移模式,进而掌握航班流量波动动态演化规律,为波动模式的预测提供了有效工具。研究结果表明:在有限穿越可视图方法映射得到的网络中,节点所属核阶数可以有效刻画流量波动强度,且与波动强度成正相关关系,即节点所属核阶数越大,波动强度越大,天津机场进场航班流量数据的强波动时段为16:50-17:30;序模体越长,波动特性刻画能力越强,但鉴于受到空中交通混沌特性影响,序模体过长对于流量预测意义不大,推荐使用5节点序模体;波动模式状态转移图在有效刻画流量波动动态演化的同时,也可以计算波动模式的转移概率,3种时间粒度下转移概率分别为12.315%、13.131%和10.638%,为波动模式的预测提供了有效工具。

摘要：为研究航空物流市场的发展过程与演化特征,基于元胞自动机模型,考虑航空物流相关企业的成本水平、点线处理能力、物流集中度建立了航空物流市场发展生命阶段模型和细分市场特征模型。经过反复试验,选择合适的参数,得到航空物流市场的演化阶段与细分市场特征的模拟结果。结果表明:航空物流市场发展经历了发展初期、过渡期、成熟期3个阶段;发展初期市场盈利水平受成本因素影响显著;过渡期市场盈利水平主要受点线处理能力影响;成熟期市场盈利水平主要受物流集中度影响;细分市场模型能够有效模拟各物流细分市场受不同阶段影响因素的敏感度。

摘要：脑力负荷状态的准确识别对减少因作业人员无效脑力负荷导致的人因事故具有重要意义。针对人-机系统中作业人员脑力负荷客观评估问题开展了基于MATB-Ⅱ平台的3种不同脑力负荷水平下的航空情境实验,记录16名被试的NASA任务负荷指数(NASA-TLX)量表数据和脑电(EEG)信号,提出了一种基于脑电功率谱密度(PSD)和支持向量机(SVM)的个体脑力负荷评估方法。结果表明:随着实验设计脑力负荷水平增加,被试的主观脑力负荷得分显著提高(p<0.001),这表明该实验任务设计较好地诱发了低负荷、中负荷和高负荷情境。在此基础上,通过网格搜索法确定个体脑力负荷评估模型的统一优化参数,惩罚系数取3000,核函数参数取0.0001,模型测试正确率达到0.9665±0.0298,宏平均的受试者工作特征曲线下的面积(Macro-AUC)达到0.9910±0.0114。本文为作业人员脑力负荷状态的客观和准确评估提供了一种新的办法,为后期作业人员脑力负荷状态的实时判别提供模型基础。

摘要：结合多资源负荷理论及信息认知加工理论,在注意-情境意识(A-SA)模型和注意资源分配SA模型基础上,提出了一种新的SA量化模型。该模型中,多资源负荷作用于低层次的注意感知,初期认知资源衰减结合情境激活后内在的高层次规则可用性匹配,最终输出为个体的SA水平。为验证模型可用性,采用15名被试在不同情境下开展飞行任务模拟,并结合主观的十维度情境意识测评技术(10-D SART)和客观的飞行绩效、情境意识全面测量技术(SAGAT)以及生理测量(心电、皮电及呼吸)进行实验测评。实验分析表明,模型计算的理论值变化趋势与实验结果显著相关,提出的SA量化模型对于指导驾驶舱人机界面设计和优化飞行任务分配具有一定的参考价值。

摘要：为研究飞机客舱设计对防火性能的影响,首次提出火灾疏散安全指数(FESI)的概念.利用Pyro Sim及Pathfinder仿真软件对飞机客舱的火灾场景和疏散过程进行模拟,确定不同客舱内表面积、出口宽度和高度及搭载人数下出口的FESI,分析以上设计因素对客舱火灾疏散能力的影响.使用BP神经网络算法确定几种窄体飞机在确保火灾疏散安全情况下的最大搭载人数.并以B737-800飞机为例对其疏散方案进行优化,模拟结果表明:客舱的内部表面积、舱门尺寸及座位数都是显著影响客舱防火性能的设计因素,典型布置下的B737-800飞机最大承载人数为154人,在疏散方案优化后可增加至175人.所提出的FESI不仅可对现有飞机的防火性能进行评估,优化客舱布局及人员疏散方案,还可为国产大型飞机客舱防火设计提供依据,同时为其他领域的消防研究提供参考.

摘要：针对航空滑油检测过程中电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)存在的病态性和欠定性问题,将稀疏正则化中基于L1/2正则化的半阈值迭代算法应用到ECT图像重建,加入L2范数的惩罚项,构造新的泛函模型,并在迭代过程中设计一种新的约束项以优化解向量。仿真实验采用Comsol 5.3搭建系统模型,Matlab 2014a处理采集数据。实验结果表明,与Landweber迭代算法相比,改进算法成像误差降低37.33%,相关系数提升33.67%;与半阈值迭代算法相比,改进算法成像误差和相关系数分别降低12.31%和提升11.86%,图像误差降低至0.24,相关系数提升至0.92,且成像时间依然保持在0.06s。实际滑油监测的实验系统采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)直接数字频率生成模块生成数字量的正弦激励信号,通过D/A转化为正负交流信号对测量电极进行激励。实验结果表明,基于ECT系统的改进半阈值迭代算法可以满足航空发动机滑油监测的实时性和准确性的要求。

摘要：针对单个惯性传感器精度与可靠性问题,提出了一种组网冗余微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)惯性传感网络优化配置与融合处理方法。首先,研究了多惯性传感器节点的空间配置形式,给出了网络观测模型。利用节点之间的最优化冗余配置策略,提升系统测量可靠性。在此基础上,进一步考虑MEMS陀螺仪和加速度计的安装误差对输出结果的影响,提出了相应的误差模型及校正算法。以随机游走为主要误差源,设计了新型的卡尔曼滤波方法,实现了冗余配置下的高精度导航信息解算。最后,采用自主构建的实验系统进行试验,证明所提出的融合方法能够有效降低陀螺仪和加速度计的随机游走误差。车载试验进一步证明了所提出的方法及系统的有效性。

摘要：为研究具有波形槽结构的冷却孔出口和波形槽扩散角对涡轮叶片气膜冷却效率的影响,设计了3种不同的扩散角波形槽结构,采用数值模拟方法研究了波形槽的下游速度场、温度场及壁面的气膜冷却效率,分析了波形槽及其扩散角对气膜冷却效率的影响。结果表明：在同一吹风比M=1.5时,与标准圆柱孔相比,波形槽结构的展向平均气膜冷却效率提高200%～300%;与横向槽相比,波形槽结构展向平均气膜冷却效率提高60%～120%;小吹风比条件下,3种扩散角波形槽结构的平均气膜冷却效率差别不大,大吹风比条件下,小扩散角波形槽结构具有较高的平均气膜冷却效率。