航空学报最新期刊目录
基于辛叠加方法与迁移学习的功能梯度任意四边形开孔板自由振动问题求解————作者：程超宇;徐典;郭程洁;李进宝;李锐;
摘要：功能梯度开孔板是工程中常见的承力结构，研究其动力行为具有重要意义。针对规则形状开孔板，通过辛叠加方法结合子域分解技术已能系统解析求解，但是当研究对象扩展至应用更加广泛的任意四边形开孔板时，解析求解因边界更加复杂而面临巨大挑战。尽管存在近似/数值方法进行求解，但可能存在计算耗时长、网格依赖性强等问题，常导致结果精度不足。如能利用已有解析解推知任意四边形开孔板振动问题的高效高精度解，则可为类似复杂问题...
无网格VDQ法分析非规则薄板热-振耦合特性————作者：王立刚;徐润泽;刘志鹏;黄宇超;王可;
摘要：针对具有非规则几何形状的薄板结构，提出了一种无网格变分微分求积方法(Variational Differential Quadrature Method,VDQ)，通过融合微分再生核(Differential Reproducing Kernel,DRK)插值与径向基函数近似，构建了适用于非结构化节点的微分算子；同时基于Voronoi图理论获得了自适应积分算子，实现了非规则计算域的精确数值积分。通...
基于多重置信度优化的尾座式无人机共轴双旋翼气动设计————作者：张威;赵洪;徐明;
摘要：尾座式无人机共轴双旋翼的气动优化设计面临需要兼顾多飞行模式设计需求与旋翼间复杂气动干扰的技术挑战。针对该问题，构建了基于黏性涡粒子方法（VVPM）与格子涡（VIC）混合方法的高置信度气动模型，并针对旋翼气动优化需求设计了多重置信度贝叶斯优化策略，实现了计算资源与优化精度的平衡。以旋翼悬停功率与前飞功率为多优化目标，求解得到共轴双旋翼气动设计方案的帕累托最优解集。结合旋翼流场分析，悬停优化方案通过中...
基于多尺度核构造的深度特征融合网络及其在机翼应力场数据填补中的应用————作者：林琳;索世伟;刘丹;张音旋;岳凌宇;张思豪;刘奕坤;付松;
摘要：飞机机翼的应力监测对于保障飞行安全具有重要意义。由于实际工程中传感器必须采用稀疏固定位置的布置方式，传感器无法覆盖整个机翼结构，实际获得的机翼应力数据不能覆盖整个机翼。为此，本文针对飞机机翼传感器的空间位置布置不完备的问题，提出了一种基于多尺度核构造的深度特征融合网络。首先，按照机翼应力场的相似程度将其归为不同的应力场簇，遴选出距离各应力场簇中心最近的应力场作为基准应力场集；其次，通过从各基准应力...
航空发动机结构可靠性设计：研究现状及展望————作者：刘茜;胡殿印;王怡;王荣桥;陈高翔;孔维瀚;
摘要：介绍了航空发动机结构可靠性评估与设计的研究现状，分别从航空发动机结构可靠性设计流程、可靠性指标分析、不确定性来源及表征、可靠性度量方法、结构可靠性分析方法及结构可靠性优化设计方法等方面探讨了现有研究的进展、挑战以及发展趋势。航空发动机结构可靠性设计方法应用于工程实践仍存在一定挑战，在多源不确定性建模及传播、数据驱动与智能优化、可靠性试验验证、基于MBSE的可靠性设计等方面需持续开展研究，以期构建以...
基于图像匹配的机载惯导位置和航向修正方法————作者：董晶;胡权富;刘海桥;韩松来;尧雅婷;陈志康;
摘要：针对无人机在无GPS环境和夜间环境下难以导航的问题，本文提出了一种基于异源图像匹配与惯导融合的机载自主定位与导航方法。该方法能实现红外或可见光航拍图像与卫星可见光基准图像的配准，并基于配准结果实现自主定位和航向修正。本文的异源图像匹配方法由基于结构特征的快速图像匹配和基于端到端学习网络的精确配准组成，前者可以提供20Hz左右的位置修正，后者可以提供高精度的位置和航向修正。本文通过位姿融合滤波方法，...
基于三阶段的无人机-无人车空地协同路径规划方法————作者：徐淑芳;费文轩;李恒;高红民;
摘要：无人机-无人车空地协同系统在多个领域广泛应用并备受关注。无人机具有飞行速度快、灵活机动的特点，但其续航能力较差；而无人车虽然机动性相对有限，但具备强大的地面负载能力，可以作为无人机的地面中继站。无人机-无人车空地协同系统的路径规划是一个复杂且具有挑战性的问题，其目标是为系统中的无人机和无人车规划合理的路径，以便两者协同完成任务。本文综合考虑了无人机和无人车在速度、能量、功率以及障碍物等实际场景中常...
预载作用下2A12铝合金高能激光毁伤失效研究————作者：张宇;李达诚;刘小川;李玉龙;
摘要：高能激光武器已逐渐成为当今战场上除传统动能武器之外的重要新质毁伤源。在飞机真实服役状态中，蒙皮等外部结构在空气压力作用下将承受长周期载荷作用，因此开展激光毁伤研究时有必要考虑结构边界载荷的影响。面向边界载荷影响下材料高能激光毁伤效应问题，以典型2A12航空铝合金材料为对象开展了高能连续激光辐照实验研究，重点结合边界预应力加载装置分析了边界预载荷对材料响应与损伤行为的影响。发现影响区域融化后在重力作...
融合表征转换与模式回归的航迹插补方法————作者：陶冶;汤锦辉;闫震;周臣;王冲;
摘要：空中交通管制监视系统采集的民航航迹数据存在完整性缺失的问题，不仅影响了空管监视的时空连续性，更制约了基于航迹运行框架下智能化技术的应用潜力。针对这一问题，提出一种融合表征转换与模式回归的航迹插补方法。本方法的技术实现路径包含三个核心构件：首先，构建基于时空四维航迹数据向RGB通道彩色图像表征形式转换的编码模型，通过将缺失航迹插补问题转换为图像修复任务，实现问题域的创新性转换；其次，设计具备多尺度感...
多模态变构的超材料变形机翼设计与验证————作者：吴琪;王志刚;杨宇;芦奕菲;鲍盘盘;
摘要：变体飞行器作为下一代航空器的革命性范式，其动态气动外形重构能力可突破传统固定机翼飞行器的气动效率与任务适应性瓶颈。针对现有力学超材料机翼存在的变形自由度受限、难以实现分布式连续变形等问题，本文提出一种基于力学超材料的多模式变构机翼设计方案。首先，通过构建梯度力学性能的胞元体系，结合刚性承载单元与柔性变形单元的差异化设计，实现结构轻量化与大变形协同调控；其次，进一步开发主动驱动胞元与过渡变形胞元，建...
基于双分支特征聚合的无人机视觉位置识别————作者：刘奇;裴智翔;惠乐;何明一;戴玉超;
摘要：无人机依赖全球导航卫星系统（GNSS）进行导航定位容易受到信号阻挡或干扰造成失效。视觉位置识别（VPR）通过将无人机捕获的视觉信息与预先构建的地图数据进行匹配实现地理定位，能够在GNSS信号拒止环境下提供可靠的定位信息，因此成为近年来的研究热点。传统VPR方法依赖于预训练网络提取用于匹配和检索的全局特征，通常对视角、尺度、光照等视觉外观变化敏感，并且容易丢失细粒度信息。为此，本文提出了一种基于双分...
基于时间窗约束的无人机完整性数据采集路径规划算法研究————作者：高思华;赵炳阳;李建伏;
摘要：无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)已广泛应用于辅助无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)完成数据采集任务。然而,节点的时间窗约束给其带来新的挑战,无人机不仅需要在特定时间窗内飞行至各待上传数据的节点周围,还必须在节点时间窗关闭前完成数据采集任务。不合理的路径规划导致无人机飞行距离增加,无法保障数据的完整性采集。虽然提升飞行速度可缩...
复杂背景下反无人机的红外目标鲁棒跟踪算法————作者：冯子成;张文龙;刘冬辉;于起峰;
摘要：面向复杂背景下反无人机任务，红外目标跟踪面临着目标多尺度、遮挡、移出视野、背景干扰等诸多挑战。针对这些问题，提出了一种红外无人机鲁棒跟踪算法。首先，提出了一个全局跟踪模型，其采用了高效的一阶段无锚框框架，通过全局搜索以应对因遮挡和移出视野导致的无人机目标消失问题，并使用多层级结构跟踪不同尺寸的目标；其次，提出一个基于记忆网络的时空特征融合模块，利用视频中的时空域特征来提高目标的可判别性；然后，提出...
端区边界层扭曲对高负荷涡轮二次流的影响————作者：李六南;屈骁;张燕峰;卢新根;朱俊强;
摘要：转静干涉导致的进口边界层扭曲对高负荷低压涡轮端区二次流的发展具有重要影响。针对民用涡扇发动机高负荷低压涡轮，借助实验和数值模拟相结合的方法，开展了尾迹扫掠下进口边界层扭曲对轮毂端区二次流发展演化的影响机制研究，并量化了上游尾迹、边界层扭曲分别对端区二次流影响的权重占比。结果表明，在进口雷诺数为100,000、湍流度为2.5%的条件下，端区边界层扭曲通过增强端区流体与主流之间的剪切层不稳定性和削弱叶...
数字孪生技术在飞行器强度设计中的发展及应用————作者：陈亮;孟凡星;王成波;张音旋;孟琳书;
摘要：随着数字孪生技术在武器装备领域的应用不断拓展，其作为该领域具有潜在颠覆性的关键技术，正逐步成为提升航空武器装备研发设计能力的核心要素与重要发展手段。在航空领域对经济性、安全性和高效率的发展诉求下，深入探究数字孪生技术的内涵及其关键技术，对于明晰航空飞行器领域数字化仿真技术的未来走向至关重要。系统梳理并分析了数字孪生的概念及研究现状，提出了飞行器设计领域数字孪生的关键技术和应用发展方向，旨在为飞行器...
分层深度对航空复材结构压缩性能影响分析————作者：刘子昂;郑锡涛;陈英实;邓天择;马伟杰;
摘要：航空复合材料层合板结构在制造和使用过程中，容易产生分层损伤。分层损伤的存在会显著降低结构强度、刚度和稳定性，致使结构提前发生失稳和整体破坏。因此，需要探究分层损伤对复合材料层合板结构力学性能的影响。航空结构易分层部位如何选材亟待解决，分层深度对复合材料结构力学性能影响分析有待完善。为此，针对单分层损伤和冲击损伤（梯度分层损伤），选择四种碳纤维增强环氧树脂基复合材料，开展准静态压缩、低速冲击和冲击后...
一子级可重复使用火箭上升及返回轨迹联合优化————作者：王研;窦青赟;王广巍;李雅轩;何晓宇;刘新福;
摘要：一子级可重复使用火箭上升和返回轨迹联合优化涉及多阶段非线性轨迹优化，直接求解难度大。为提高上升和返回轨迹联合优化的可靠性和最优性，提出一种由内层轨迹优化和外层任务参数优化组成的双层优化框架，结合轨迹优化方法易于处理约束和基于代理模型的优化方法能求解黑箱函数最小值的优势，显著降低轨迹优化的非线性和任务参数优化问题的复杂度。内层轨迹优化中，上升段采用已有基于凸优化的轨迹优化方法，而一子级返回段因包含动...
飞机结构数字孪生的关键一环：多参数飞行实测————作者：卓然;闫楚良;
摘要：随着航空装备复杂性的提升与运维模式的转型，结构数字孪生成为实现结构健康管理与预测性维护的关键技术。针对当前孪生建模中普遍存在的建模假设偏差、输入信息不确定与模型响应失配等难题，提出了一种基于多参数飞行实测的残差驱动模型优化机制。建立了数字孪生模型的“实测—校准—残差反馈—模型修正”动态闭环路径，系统证明了残差反馈闭环机制的理论收敛性，提出了误差上界的严格定量分析方法，并建立了多维度、可量化的模型自...
应力和温度对过冷水结冰的分子动力学模拟————作者：汉芮岐;徐绯;陈成;任战鹏;张惠;
摘要：过冷大液滴碰撞结冰的物理过程复杂，涉及液滴冲击动力学与凝固过程的耦合，其中温度和应力对冰形核和生长的影响引起了广泛的关注。本文采用分子动力学模拟方法，针对不同温度下过冷水结冰问题，建立了均匀形核和非均匀形核模型，研究了自然结冰和冰核结冰过程。首先，分析了结冰比例达到70%后的径向分布函数特征，初步确定当研究对象的径向分布函数与立方冰一致，且在2.7?和4.4?两个峰值处偏差分别小于10%和20%时...
高速飞行器质量引射条件下气动热数值计算研究————作者：刘庆宗;丁明松;董维中;孔文慧;江涛;
摘要：正确认识和评估高速飞行器质量引射条件下的气动热环境，是发展相应热防护技术的前提之一。针对质量引射条件下气动热预测问题，首先建立了高温非平衡流动中质量引射效应计算方法，进行了考核验证，然后理论推导了考虑催化、烧蚀、热解和主动引射等复杂壁面效应的热流修正表征方式，并采用钝楔外形开展了新表征方式和降热机理研究。结果表明：将飞行器机体结构最终感受到的热流作为壁面热流评估标准，既符合传统壁面热流表征公式，也...
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