摘要：涵道风扇无人机可以实现起降与悬停,结构简单可靠且安全系数高。针对常规水空两栖无人机起降环境受限、折叠翼机构冗余与气动效率较低等问题,设计一种新型双涵道风扇水空两栖跨介质无人机。借鉴水下无人潜航器和无人驾驶飞机对机身进行优化设计,并采用倾转双涵道风扇动力系统。基于改进叶素动量理论,得出小型涵道风扇升力计算理论公式。分析力学物理场下无人机整体的结构振型,并通过流场有限元仿真验证整机的气动性能。分析结果表明:改进的小型涵道风扇升力计算公式计算结果与风洞试验结果基本一致,两者最大误差为4.5%,设计出的小型涵道风扇可提供20%的附加升力,气动效率高;通过模态分析发现该无人机机体结构较为稳定,振型合理;完成了风洞试验与新型涵道风扇水空两栖无人机在不同介质下的试飞验证,证明了无人机设计方案的可行性。

摘要：桥梁结构抗震设计时应考虑桥墩处局部场地条件对其地震响应的影响。多点激励反应谱法是进行空间地震动作用下桥梁结构抗震性能分析的常用方法。对于深水桥梁结构,现有的多点激励反应谱法未考虑水体的作用。本文基于辐射波浪理论,在桥梁结构振动方程中引入动水压力,建立考虑流固耦合作用的多点激励反应谱法,并验证其正确性。以某深水5跨连续梁桥为例,通过改变桥墩所处场地类型、抗震设防烈度、设计地震分组等参数,研究了不同场地条件下桥梁的纵向地震响应,揭示了局部场地效应对多跨连续梁桥纵向地震响应的影响规律。结果表明,随着桥墩3场地逐渐变软,其墩顶相对位移最多减小93.0%,场地类型对墩顶相对位移的影响大于对主梁轴力和墩底弯矩的影响;随着抗震设防烈度的增大,桥墩墩顶相对位移、主梁轴力和墩底弯矩增大7倍;随着震中距的增大,桥墩墩顶相对位移最多增大41.0%,主梁轴力增大18.0%左右,墩底弯矩增大30.0%左右。

摘要：针对阵列静电传感器在航空发动机滑油磨粒在线监测中存在灵敏度不高、敏感场分布不均匀等问题,通过理论与仿真相结合的方式,综合优化传感器结构单元,以提高传感器的灵敏特性。设计了一种新型双平面32极板阵列静电传感器,基于点电荷思想建立了该传感器的理论模型;探究了极板厚度、覆盖角、长度和双平面间距对传感器灵敏特性的影响。在此基础上,优化传感器构型并制备相应的实验样品,搭建实验测试平台开展实验。结果表明:双平面间距L和极板长度H是提高传感器灵敏特性的关键,优化后的传感器灵敏度增加75.80%,均匀性提高了56.05%。实验结果与有限元仿真变化趋势一致,当L由1 cm增至2 cm、H由2 cm增至4 cm时,有效电压幅值增大176.08%。

摘要：在机场自治化运行条件下,对于场面运行环境的感知是制约机场实现自治化运行的一个关键因素,而机场场面交通运行过程中对于场面滑行资源占用情况是构建完整的场面运行环境的关键步骤,首先以机场场面滑行过程为研究对象,构建了机场场面滑行过程的本体模型,基于机场的场面路网结构,对路网中的滑行路径进行划分,建立了以路网节点与节点连接关系为基础的“节点-边”模型,同时以本体模型为基础,定义了场面路网的动静态属性作为路网节点的基本属性,在此基础上,以路网节点为研究对象,将航空器场面滑行过程中的存在的多种冲突场景以路网节点的动态属性进行模型表达,从而实现了航空器滑行过程在路网节点上的动态表示。以航空器动力学模型生成的速度数据为基础,设计了在航空器冲突场景下的飞行区场面滑行资源动态图的可视化表示,试验结果表明,该模型可以很好地表示场面运行过程,可以增强场面交通参与者对飞行区场面滑行资源占用状况的全域感知能力。

摘要：针对城市场景下载人电动垂直起降飞行器(electric vertical takeoff and landing,eVTOL)路径规划问题进行了研究。首先,使用危险度栅格法进行三维城市空间建模,对选定型号的eVTOL飞行器,以航程、运行风险和高度变化为目标函数,结合飞行器自身特性及环境限制,构建了多约束条件的载人eVTOL路径规划模型。然后,设计了一种改进人工电场算法(im-proved artificial electric field algorithm,IAEFA),在传统人工电场算法(artificial electric field algorithm,AEFA)的基础上增加了自适应库伦参数,并在库伦常数的计算中引入递减系数,以此进行仿真求解。实验结果显示,所构建的模型可以达到预期效果。使用改进算法进行路径规划的求解效果更优,相较传统粒子群算法和人工电场法,航程更短,高度变化更小且运行更为安全。最后,根据对照实验确定递减系数的取值,当递减系数取值为1.5时,改进算法的求解效果最优。

摘要：为研究挖补修理后的复合材料层合板遭受雷击时的烧蚀损伤特性,对复合材料修理板进行了雷击模拟和不同修理参数影响分析。首先建立完整层合板的雷击烧蚀模型,并与文献试验结果进行对比,验证仿真有效性。在此基础上,建立修理层合板的雷击烧蚀模型,并分别对挖补角度、补片尺寸及附加补片的影响进行分析。研究结果表明:随着挖补角度增大,补片烧蚀面积增大,而母板和胶膜烧蚀面积减小,三者的最大烧蚀深度均下降,补片不易脱落;补片尺寸越大,越能防止补片被树脂汽化和纤维热解造成的超压挤落;附加补片的存在会影响电流的传导方式,次级电弧更易形成,补片和母板之间更易建立电气连接,造成表面损伤程度增大,进而减小内部损伤程度;当修理板的挖补角大于2.86°,最外层补片直径大于50mm,并施加附加补片时,能最大程度地抵抗50kA的雷击烧蚀,防止补片脱落。

摘要：为降低我国航空货运网络破坏后造成的损失,设计一种适用于航空货运网络的结构优化方案。针对货运量加权的航空货运网络进行脆弱性仿真攻击,确定最佳蓄意攻击策略,识别网络脆弱性节点、连边;根据脆弱性分析结果及航空货运网络运营特征,提出基于社区划分的“脆弱性节点复制”的网络优化思路,运用改进相似性链路预测、模块度社区划分的方法确定备选增边集合;考虑到成本问题为遗传算法适应度函数添加成本约束求解最优增边方案,对优化前后网络全局脆弱性、节点脆弱性进行仿真对比验证了优化方案的可行性。

摘要：梳理20世纪20—40年代欧美国家主要城市规划中的机场布局思想演进的历程,从阶段划分、传播途径及技术内容等角度分析其对近代中国城市规划作品的影响途径及其技术内容,并图示分析了影响中国近代城市规划中机场布局思想的规划人物、规划思想及其规划作品之间的谱系关联,最后重点分析典型近代城市规划作品中的机场布局思想源头。

摘要：基于“无人机系统设计与开发”课程培养理念,针对飞行器制造工程专业学生创新实践能力培养问题,参照CDIO项目教学的12条标准,提出了一套具有无人机应用特色的教学模式。该模式将无人机设计/制作/实验、初级/高级项目与“无人机系统设计与开发”课程的培养方案有机结合,探索了学生主动的、实践性强的、课程之间有机联系的学习方式,提高了学生专业知识水平,以及自主学习和团队协作的能力。

摘要：翼型几何参数对旋翼的气动特性影响较大。本文针对涵道共轴双旋翼模型进行数值模拟计算,研究不同几何参数对旋翼气动特性的影响规律,以提高涵道共轴双旋翼的气动效率。结果表明,翼型弯度和桨根安装角的增加均可以显著提高涵道共轴双旋翼的总拉力。当拉力系数小于0.04时,小弯度翼型的气动性能参数高于大弯度翼型;随着拉力系数继续增大,在涵道唇口绕流与上旋翼翼尖涡之间以及双旋翼尾迹之间出现气动干扰和涡流轨迹紊乱;涵道出口内壁面发生局部流动分离成为小弯度翼型气动性能参数迅速下降的主要原因。大弯度翼型的气动性能参数变化平稳,拉力系数较大时的气动效率优于小弯度翼型,NACA6412的桨根安装角在20°~40°之间进行旋翼设计是更好的选择。