摘要：近年来,航空工业、低温超导、氢能源动力等领域的迅速发展推动了低温环境下装置运行可靠性需求的增加。低温会引起润滑剂的失效以及金属机械性能的恶化,由此引发的润滑问题日渐凸显,金属材料将面临低温下干摩擦的严峻服役环境。因而,材料卓越的摩擦磨损性能是确保机械设备在低温环境下长期稳定运行的关键因素。本文阐述了低温下润滑方面面临的挑战,包括低温润滑失效以及金属韧脆性改变;介绍了目前金属材料常见的低温摩擦服役环境;重点介绍了低温下性能优异的钢材料、钛合金、铝合金和多主元合金材料,并展望了该领域未来发展趋势。

摘要：行星齿轮系统因其体积小、质量轻、承载能力大等优点被广泛应用于航空器传动设备中,但由于各种误差造成的偏载问题无法避免,严重的偏载状态将会导致行星系统的优点无法充分发挥。以某型号航空行星齿轮系统为研究对象,探究了内齿圈柔性变化对系统偏载行为的影响机制。通过试验测量了不同的行星数以及不同轮缘厚度下内齿圈挠度、应力及应变,分析了偏载的影响机制并评估了行星数及轮缘厚度对系统偏载行为的影响程度;利用层级有限元模型完成了大型航空行星系统的高级仿真计算和分析任务,量化了内齿圈柔性变化对系统载荷分布以及齿圈偏移的影响机制。将试验与仿真计算结果在相同的参数范围内进行拟合对比,评估了仿真计算结果的准确性。研究结果为大型航空行星齿轮系统内齿圈的开发和设计提供了有针对性的结构优化指导,能够极大降低该类大型航空设备在设计和迭代过程中的成本。

摘要：尺寸精度是影响熔融沉积成型方法应用的重要因素。因此,需要进行熔融沉积成型尺寸偏差预测。以填充率、打印速度、层高及打印温度为研究对象,提出了一种基于工艺参数的尺寸偏差建模方法。基于极差思想研究了各工艺参数对尺寸精度的影响权重,结果表明,打印温度、填充率、层高及打印速度对尺寸精度的影响权重分别为33.17%、28.04%、26.04%及12.74%。设计了训练样本及验证样本分别用作模型学习及验证。结果表明,研究案例中,3个尺寸对象的模型预测及实测值的平均绝对偏差分别为0.3129、0.2970及0.4360;模型预测及实测差值集的标准差分别为0.1885、0.2004及0.2549。该方法能有效地预测熔融沉积成型零件的尺寸偏差。

摘要：针对无人直升机在飞行过程中面临的状态受限和执行器饱和等多约束问题,本研究结合时变障碍Lyapunov函数技术和辅助系统方法提出了一种抗饱和安全飞行控制策略。首先,对状态约束进行分析并建立了包含输入饱和的无人直升机非线性系统模型;其次,针对输入饱和问题,采用饱和误差构造辅助系统,并将辅助系统的输出变量反馈到控制器中以提高系统的抗饱和能力,同时针对状态约束问题,引入时变障碍Lyapunov函数对其进行处理,保证飞行状态在预设的安全约束范围内变化;最后,在反步控制技术的框架下,设计了同时存在时变状态约束和输入饱和的无人直升机跟踪飞行控制方案,并结合Lyapunov稳定性理论证明了整个闭环系统误差的有界稳定性。通过仿真验证并与传统PID控制方法相对比,验证了本文所提出控制算法的有效性和优越性。研究结果表明:所提出的控制算法不仅能够确保无人直升机的飞行状态在合理且安全的范围内变化,而且提高了整个飞控系统的抗饱和能力。

摘要：针对隧道模板表面混凝土残渣与模板颜色相近难以被2D相机识别的问题,提出了一种模板抛光机器人三维视觉识别方法。首先采用Pop23D扫描仪获取目标区域的点云数据,通过统计滤波对点云数据去噪,然后将三维点云数据投影至二维平面,利用形态学处理使图像具有完整的边缘信息,采用边缘检测算法识别出各混凝土残渣的轮廓,随后计算图像的矩可以求出各混凝土残渣轮廓的几何中心、周长、面积等参数。最后设计了验证实验,根据目标和参考点的像素坐标确定混凝土残渣与移动机器人之间的相对位置。实验结果表明:所提出识别方法能够很好地完成模板表面混凝土残渣的识别与定位,研究成果可为背景同色目标自动识别提供理论基础。

摘要：旋翼是混合翼无人机的重要部件,探究旋翼位置对无人机气动特性的影响规律具有重要意义。采用数值方法分析典型混合翼无人机的气动特性,以升阻比和纵向静稳定性为优化目标,设计旋翼弦向、展向和垂向位置的三因素四水平正交试验;采用直观分析和计算分析方法,对旋翼位置三个因素的影响进行分析。结果表明:与初始的设计参数组合相比,正交试验设计得到的优化设计参数组合最大升阻比提升约2倍,俯仰力矩系数曲线的斜率增加约15%;就本文布局而言,试验因素对混合翼无人机气动特性的综合影响程度从大到小依次为弦向、展向和垂向位置。

摘要：为了分析风扇转子叶片前缘侵蚀对压缩系统不同内外涵工况气动特性的影响,通过多级联算数值分析了某型大涵道比发动机压缩系统气动特性变化。研究结果表明,在峰值效率点工况下,前缘侵蚀后的发动机压缩系统总压比、等熵效率和通道流量分别相对下降0.18%、0.879%和0.972%。对风扇转子叶片而言,前缘侵蚀导致外涵道近喘点工况下95%叶高处表面静压系数曲线轴向0~24%区间的斜率下降,静压降低,轴向24%~40%区间的斜率上升,使叶型负荷降低,增压能力下降,激波向前移动。此外,前缘侵蚀会使外涵道近喘点处整体风扇叶片的攻角增大2°左右,导致叶片气动效率和失速裕度产生变化,偏离原始叶型设计。

摘要：将中心分级的双环预混旋流(TAPS)燃烧室、单环腔燃烧室(SAC)及双环腔燃烧室(DAC)采用相同的扩压器尺寸、外机匣最大直径以及燃烧室出口尺寸,采用相同的数理模型,对TAPS燃烧室,SAC,DAC进行三维数值模拟.对比研究了TAPS燃烧室,SAC,DAC的总压恢复系数、燃烧效率、燃烧室出口温度分布系数、污染排放等性能参数.研究结果表明:采用TAPS燃烧室,可获得比SAC和DAC更高的总压恢复系数及燃烧效率;比SAC和DAC更低的燃烧室出口温度分布系数及NOx等污染的排放,尤其是设计工况下出口NOx排放.从研究结果来看中心分级的TAPS燃烧室的技术优势十分明显,是一种很有发展前景的高温升、低污染燃烧室.

摘要：为解决智能合约存在的安全漏洞问题,研究智能合约漏洞检测及自动化修复方法。对智能合约进行漏洞检测,获得包含漏洞类别及位置等关键信息的检测报告,将智能合约源代码解析为抽象语法树格式,根据检测报告提供的漏洞信息,结合预定义漏洞修复模板,在抽象语法树层面对智能合约进行修复,根据抽象语法树反向解析获得修复后的智能合约源代码,实现智能合约的漏洞检测及自动化修复。实验结果表明,所研究的方法能够以较高的成功率修复智能合约漏洞,增强智能合约的正确性。

摘要：本文进行了基于控制论的气动外形反设计方法研究,根据给定的目标函数推导了在物理空间上描述的共轭方程及相应的边界条件,通过构造共轭方程耗散通量项,以及使用特征线理论处理远场边界等措施,研究了共轭方程的数值求解方法,使用Hicks Henne函数来描述设计变量扰动对机翼表面外形的影响,通过网格扰动获得度量矩阵变分来获得目标函数对设计变量的敏感性导数,优化过程使用拟牛顿优化算法,通过对流场计算、共轭方程数值求解、敏感性导数求解和优化算法这四个方面的有效结合,成功地发展出了一种机翼气动外形反设计方法,进行了机翼气动外形反设计研究,结果表明该设计方法在设计理论及可实现性方面,特别在跨音速及复杂外形气动设计方面比以往设计方法具有更好的适用性和优越性,且设计结果较为可靠,在现有计算条件下是一个好的设计方法,时间花费也较少。