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基于深度学习的超临界二氧化碳临界流模型研究
1
作者 陈天生 冯浩阳 +5 位作者 袁园 周源 王俊豪 查雨霆 翟厚忠 孟玉凯 《核科学与技术》 2024年第1期19-26,共8页
破口处的临界流量决定了冷却剂丧失速度和一回路泄压速度,二氧化碳(CO2)在拟临界附近会发生物性畸变,而超临界二氧化碳(SCO2)反应堆的喷放过程涉及跨临界降压、不同相态喷放流量计算,现有研究缺乏宽参数范围高精度临界流模型。数据驱动... 破口处的临界流量决定了冷却剂丧失速度和一回路泄压速度,二氧化碳(CO2)在拟临界附近会发生物性畸变,而超临界二氧化碳(SCO2)反应堆的喷放过程涉及跨临界降压、不同相态喷放流量计算,现有研究缺乏宽参数范围高精度临界流模型。数据驱动方法可基于成长型的训练数据库提升精度,为了快速且精准地预测SCO2临界流,文章基于深度学习方法建立了SCO2临界流模型。通过敏感性分析确定了深度学习模型的特征输入;以循环神经网络(RNN)为框架,使用K折交叉验证、L2正则化得到了预测精度更高、泛化能力更强的临界流模型SCO2-RNN;基于遗传算法选取最优超参数,得到模型对预测结果平均相对误差为4.88%,最大相对误差为14.24%;对初见数据泛化的平均误差为5.73%,最大误差为20.45%;在使用迁移学习后,平均相对误差降低为1.75%,最大相对相对误差为4.15%。基于训练好的模型对新数据的泛化结果表明:深度学习模型在速度和精度方面均满足工程要求,可建立宽适用范围的高精度高效率临界流模型。 展开更多
关键词 深度学习 超临界二氧化碳 临界流量 循环神经网络
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水平对置四缸航空活塞发动机曲轴模态分析 被引量：4
2
作者 魏武国 冯浩阳 《科技创新导报》 2019年第27期9-11,共3页
本文选取某水平对置四缸航空活塞发动机的曲轴为分析对象,基于ANSYS Workbench软件平台对曲轴进行三维实体建模和有限元建模,选取子空间法(Subspace法)计算了该曲轴前10阶固有频率和振型,对计算结果进行分析发现了该曲轴固有模态的规律... 本文选取某水平对置四缸航空活塞发动机的曲轴为分析对象,基于ANSYS Workbench软件平台对曲轴进行三维实体建模和有限元建模,选取子空间法(Subspace法)计算了该曲轴前10阶固有频率和振型,对计算结果进行分析发现了该曲轴固有模态的规律。为该曲轴的后续结构分析和排故提供依据的同时,也为其他多曲柄曲轴的固有模态分析提供了便于工程应用的方法。 展开更多
关键词 航空活塞发动机 曲轴 固有模态 有限元分析 子空间法
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基于ANSYS的某航空活塞发动机凸轮轴模态分析 被引量：4
3
作者 魏武国 冯浩阳 《机械工程师》 2020年第3期18-19,22,共3页
选取某水平对置四缸航空活塞发动机的凸轮轴为分析对象,在介绍模态分析基本理论的基础上,采用ANSYS Workbe nch软件平台对凸轮轴进行三维实体建模和有限元分析,选取Block Lanczos法计算了该凸轮轴前10阶固有频率和振型,对计算结果进行... 选取某水平对置四缸航空活塞发动机的凸轮轴为分析对象,在介绍模态分析基本理论的基础上,采用ANSYS Workbe nch软件平台对凸轮轴进行三维实体建模和有限元分析,选取Block Lanczos法计算了该凸轮轴前10阶固有频率和振型,对计算结果进行分析发现了该凸轮轴固有模态的规律。为该凸轮轴的后续结构分析和排除故障提供依据的同时,也为其他多汽缸活塞发动机凸轮轴的固有模态分析提供了便于工程应用的方法。 展开更多
关键词 航空活塞发动机 凸轮轴 固有模态 有限元分析 Block Lanczos法
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航天器轨道递推及Lambert问题计算方法综述 被引量：1
4
作者 冯浩阳 汪雪川 +1 位作者 岳晓奎 王昌涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期1-21,共21页
航天器轨道计算是航天动力学与控制领域的基础问题,未来空间任务对轨道计算的精度和实时性要求更高,研究新型高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。概述了空间轨道计算的研究背景,系统梳理了求解轨道递推问题和... 航天器轨道计算是航天动力学与控制领域的基础问题,未来空间任务对轨道计算的精度和实时性要求更高,研究新型高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。概述了空间轨道计算的研究背景,系统梳理了求解轨道递推问题和Lambert问题的各类方法,介绍了各类方法的求解思想和优缺点,对轨道计算方法的发展趋势进行展望,为具体任务中轨道计算方法的选取提供参考,也为新型高性能空间轨道计算方法的设计提供启发。 展开更多
关键词 轨道递推 Lambert问题 打靶法 伪谱法 配点法 边值问题 有限差分法
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初值约束与两点边值约束轨道动力学方程的快速数值计算方法 被引量：4
5
作者 张哲 代洪华 +2 位作者 冯浩阳 汪雪川 岳晓奎 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期503-516,共14页
轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭... 轨道动力学快速计算是航天工程中的基础问题,广泛存在于轨道设计、空间抓捕以及深空探测等任务中.基于有限差分原理的经典数值积分算法,由于精度严重依赖小积分步长,难以满足航天器在轨快速计算需求.针对该问题,提出一种局部配点反馈迭代算法,该算法能高效解算受到初值约束和两点边值约束的轨道动力学方程.基于Picard迭代公式建立数值算法以避免计算雅可比矩阵,引入误差反馈以加快迭代收敛速度.通过时域配点法消除迭代公式推导中的复杂符号运算,使迭代公式更为简洁.结合拟线性化法及叠加法,算法能对两点边值约束下的Lambert问题实现高效解算.基于ph网格细化法建立计算参数自适应调节算法,能进一步增强局部配点反馈迭代法的大步长计算优势.通过求解二体动力学模型下的递推轨道,摄动Lambert问题以及限制性三体动力学模型下的转移轨道验证了算法有效性.仿真结果表明,在相同计算精度下,局部配点反馈迭代算法计算速度比拟线性化-局部变分迭代法提高1.5倍以上,引入变参数方案能够进一步将算法计算速度提高6倍以上. 展开更多
关键词 轨道动力学 数值方法 迭代法 变参数计算 初值问题 两点边值问题
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大范围收敛的摄动Lambert问题新型解法:拟线性化-局部变分迭代法 被引量：4
6
作者 冯浩阳 岳晓奎 汪雪川 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期340-353,共14页
研究实时、高效、稳定性强的高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。针对强非线性系统的多维两点边值问题,提出了一种拟线性化-局部变分迭代法(QL-LVIM),通过拟线性化(QL)思想,将非线性两点边值问题转化为一系... 研究实时、高效、稳定性强的高性能空间轨道计算方法对于中国未来航天工程具有重大应用价值。针对强非线性系统的多维两点边值问题,提出了一种拟线性化-局部变分迭代法(QL-LVIM),通过拟线性化(QL)思想,将非线性两点边值问题转化为一系列具有一定迭代格式,并且成对出现的初值问题,进而通过局部变分迭代法(LVIM)对其进行求解。利用拟线性化的大范围收敛特性和局部变分迭代法的快收敛、高精度特性,该方法能够在较大的时间和空间尺度下快速精确获得摄动Lambert问题的初速度和转移轨道,其收敛域远大于传统的牛顿打靶法,为航天器轨道转移提供了一种简便高效、稳定性强的新型计算方法。在不同轨道情形下,与几类参考方法对比,结果表明本方法能够在计算效率方面实现大幅提升,并且能够在大范围内实现快速收敛。方法的有效性在地-月系三体问题中得到了进一步验证。 展开更多
关键词 摄动Lambert问题 拟线性化法 局部变分迭代法 两点边值问题 三体问题
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