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轴对称矢量喷管空间运动学建模仿真
被引量：
6
1
作者
柳亚冰
符大伟
+2 位作者
蔡
常
鹏
孙丰勇
张海波
《航空发动机》
北大核心
2020年第6期34-40,共7页
为了获得轴对称矢量喷管动态偏转轨迹的最优路径,提出了1种基于运动学位移解算的解决方法。通过空间运动约束分析建立了描述轴对称矢量喷管复杂空间运动的平衡方程,经解算建立了描述矢量角与作动筒位移映射关系的2维插值模型。基于运动...
为了获得轴对称矢量喷管动态偏转轨迹的最优路径,提出了1种基于运动学位移解算的解决方法。通过空间运动约束分析建立了描述轴对称矢量喷管复杂空间运动的平衡方程,经解算建立了描述矢量角与作动筒位移映射关系的2维插值模型。基于运动学模型仿真中喷管喉道截面与出口截面几何中心距离不变的结论,建立矢量角与中心坐标的简化关系并设计各控制周期下矢量角动态指令偏转规律。仿真结果表明:该解决方案基本可以保证动态偏转下矢量轨迹满足预期要求。
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关键词
轴对称矢量喷管
空间运动学建模
动态偏转轨迹
偏转规律
航空发动机
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职称材料
军用小涵道比涡扇发动机最大状态控制计划鲁棒性分析
被引量：
3
2
作者
蔡
常
鹏
郑前钢
+1 位作者
颜秋英
张海波
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期310-317,共8页
军用小涵道比涡扇发动机在部件性能退化情况下推力保持稳定可有效保证战斗机的作战性能,合理的控制计划有助于实现这一目标。本文进行推力计算公式推导,从理论上分析对比了在部件性能退化情况下,几种经典最大状态控制计划发动机推力性...
军用小涵道比涡扇发动机在部件性能退化情况下推力保持稳定可有效保证战斗机的作战性能,合理的控制计划有助于实现这一目标。本文进行推力计算公式推导,从理论上分析对比了在部件性能退化情况下,几种经典最大状态控制计划发动机推力性能的变化。理论分析表明,相较于被控量为高压转子转速和涡轮落压比(或低压转子转速)的最大状态控制计划,控制发动机流量和增压比的最大状态控制计划在发动机退化情况下,能够更好地保持推力。仿真结果表明,在不同部件性能退化情况下,控制发动机流量和增压比的最大状态控制计划推力变化最大幅度仅为-2.04%,而被控量为高压转子转速和涡轮落压比(或低压转子转速)的最大状态控制计划推力变化最大幅度高达6.9%。相较而言,控制发动机流量和增压比的最大状态控制计划可有效保证发动机性能稳定,具有更强的鲁棒性。
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关键词
部件性能退化
控制计划
鲁棒性
最大状态
涡扇发动机
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职称材料
轴对称矢量喷管作动系统矢量偏转受载特性研究
被引量：
2
3
作者
张海波
蔡
常
鹏
姜尚彬
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期523-531,共9页
针对轴对称矢量喷管实际工作时A9作动筒负载未知问题,提出了结合轴对称矢量喷管空间运动学模型和矢量偏转CFD模型的耦合建模方法。首先根据CFD计算求解喷管扩张调节片受载情况,然后由运动学模型确定偏转过程各调节机构空间位姿,最后结...
针对轴对称矢量喷管实际工作时A9作动筒负载未知问题,提出了结合轴对称矢量喷管空间运动学模型和矢量偏转CFD模型的耦合建模方法。首先根据CFD计算求解喷管扩张调节片受载情况,然后由运动学模型确定偏转过程各调节机构空间位姿,最后结合受力分析、力矩分析建立矢量喷管A9作动系统受载分析力学模型,解得A9作动筒受载情况。仿真结果表明:随着发动机工作状态的增加,完成相同的矢量偏转角度,A9作动筒输出力不断增大;A9作动筒输出力随矢量偏转角增大而增大,随矢量方位角变化呈现正弦周期性变化。该方法可为矢量喷管作动系统地面加载试验提供载荷谱,具有重要的工程应用价值。
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关键词
轴对称矢量喷管
作动筒负载
受载分析
作动系统
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职称材料
低红外特征涡扇发动机性能参数多目标优化设计方法
被引量：
1
4
作者
黄兴
黄波
+1 位作者
蔡
常
鹏
姜尚彬
《测控技术》
2022年第6期73-80,共8页
为了在发动机设计阶段降低涡扇发动机的红外辐射强度,建立了一种外涵引气冷却排气系统高温壁面的优化技术,开展了带外涵引气冷却的低红外特征涡扇发动机总体性能优化设计方法研究。首先,建立了带外涵引气冷却的涡扇发动机总体性能计算模...
为了在发动机设计阶段降低涡扇发动机的红外辐射强度,建立了一种外涵引气冷却排气系统高温壁面的优化技术,开展了带外涵引气冷却的低红外特征涡扇发动机总体性能优化设计方法研究。首先,建立了带外涵引气冷却的涡扇发动机总体性能计算模型,并分析了非加力状态下引气量对发动机性能参数的影响;其次,提出了基于序列二次规划算法的设计参数多目标优化方法,优化的目标包括高单位推力、低单位油耗和低红外辐射强度;最后,基于以上模型和方法,对设计点非加力情况下的涡扇发动机设计参数进行多目标优化。研究结果表明,相较于传统的涡扇发动机设计参数选取,带外涵引气冷却的涡扇发动机具有更低的红外特性,并且经过多目标优化后,带外涵引气冷却的涡扇发动机在兼顾低红外特征的同时具有更优的总体性能。
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关键词
设计参数
引气冷却
序列二次规划
多目标优化
涡扇发动机
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职称材料
题名
轴对称矢量喷管空间运动学建模仿真
被引量：
6
1
作者
柳亚冰
符大伟
蔡
常
鹏
孙丰勇
张海波
机构
中国航发控制系统研究所
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《航空发动机》
北大核心
2020年第6期34-40,共7页
基金
国家自然科学基金(51576096)
中央高校科研业务费重大人才培育项目(NF2018003)资助。
文摘
为了获得轴对称矢量喷管动态偏转轨迹的最优路径,提出了1种基于运动学位移解算的解决方法。通过空间运动约束分析建立了描述轴对称矢量喷管复杂空间运动的平衡方程,经解算建立了描述矢量角与作动筒位移映射关系的2维插值模型。基于运动学模型仿真中喷管喉道截面与出口截面几何中心距离不变的结论,建立矢量角与中心坐标的简化关系并设计各控制周期下矢量角动态指令偏转规律。仿真结果表明:该解决方案基本可以保证动态偏转下矢量轨迹满足预期要求。
关键词
轴对称矢量喷管
空间运动学建模
动态偏转轨迹
偏转规律
航空发动机
Keywords
axisymmetric vectoring nozzle
spatial kinematics modeling
dynamic deflection trajectory
deflection law
aeroengine
分类号
V233.757 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
军用小涵道比涡扇发动机最大状态控制计划鲁棒性分析
被引量：
3
2
作者
蔡
常
鹏
郑前钢
颜秋英
张海波
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
中国航发湖南动力机械研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期310-317,共8页
基金
国家科技重大专项(2017-V-0004-0054)。
文摘
军用小涵道比涡扇发动机在部件性能退化情况下推力保持稳定可有效保证战斗机的作战性能,合理的控制计划有助于实现这一目标。本文进行推力计算公式推导,从理论上分析对比了在部件性能退化情况下,几种经典最大状态控制计划发动机推力性能的变化。理论分析表明,相较于被控量为高压转子转速和涡轮落压比(或低压转子转速)的最大状态控制计划,控制发动机流量和增压比的最大状态控制计划在发动机退化情况下,能够更好地保持推力。仿真结果表明,在不同部件性能退化情况下,控制发动机流量和增压比的最大状态控制计划推力变化最大幅度仅为-2.04%,而被控量为高压转子转速和涡轮落压比(或低压转子转速)的最大状态控制计划推力变化最大幅度高达6.9%。相较而言,控制发动机流量和增压比的最大状态控制计划可有效保证发动机性能稳定,具有更强的鲁棒性。
关键词
部件性能退化
控制计划
鲁棒性
最大状态
涡扇发动机
Keywords
Componentperformancedegradation
Controlplan
Robustness
Maximumstate
Turbofanengine
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
轴对称矢量喷管作动系统矢量偏转受载特性研究
被引量：
2
3
作者
张海波
蔡
常
鹏
姜尚彬
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期523-531,共9页
基金
国家科技重大专项(2017-V-0004-0054)资助项目。
文摘
针对轴对称矢量喷管实际工作时A9作动筒负载未知问题,提出了结合轴对称矢量喷管空间运动学模型和矢量偏转CFD模型的耦合建模方法。首先根据CFD计算求解喷管扩张调节片受载情况,然后由运动学模型确定偏转过程各调节机构空间位姿,最后结合受力分析、力矩分析建立矢量喷管A9作动系统受载分析力学模型,解得A9作动筒受载情况。仿真结果表明:随着发动机工作状态的增加,完成相同的矢量偏转角度,A9作动筒输出力不断增大;A9作动筒输出力随矢量偏转角增大而增大,随矢量方位角变化呈现正弦周期性变化。该方法可为矢量喷管作动系统地面加载试验提供载荷谱,具有重要的工程应用价值。
关键词
轴对称矢量喷管
作动筒负载
受载分析
作动系统
Keywords
axisymmetric vector nozzle
actuator load
load analysis
actuation system
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
低红外特征涡扇发动机性能参数多目标优化设计方法
被引量：
1
4
作者
黄兴
黄波
蔡
常
鹏
姜尚彬
机构
中国航发湖南动力机械研究所
南京航空航天大学能源与动力学院
中国航发控制系统研究所
出处
《测控技术》
2022年第6期73-80,共8页
基金
国家科技重大专项(J2019-I-0020-0019)。
文摘
为了在发动机设计阶段降低涡扇发动机的红外辐射强度,建立了一种外涵引气冷却排气系统高温壁面的优化技术,开展了带外涵引气冷却的低红外特征涡扇发动机总体性能优化设计方法研究。首先,建立了带外涵引气冷却的涡扇发动机总体性能计算模型,并分析了非加力状态下引气量对发动机性能参数的影响;其次,提出了基于序列二次规划算法的设计参数多目标优化方法,优化的目标包括高单位推力、低单位油耗和低红外辐射强度;最后,基于以上模型和方法,对设计点非加力情况下的涡扇发动机设计参数进行多目标优化。研究结果表明,相较于传统的涡扇发动机设计参数选取,带外涵引气冷却的涡扇发动机具有更低的红外特性,并且经过多目标优化后,带外涵引气冷却的涡扇发动机在兼顾低红外特征的同时具有更优的总体性能。
关键词
设计参数
引气冷却
序列二次规划
多目标优化
涡扇发动机
Keywords
design parameters
bleed air cooling
sequential quadratic programming
multi-objective optimization
turbofan engine
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
轴对称矢量喷管空间运动学建模仿真
柳亚冰
符大伟
蔡
常
鹏
孙丰勇
张海波
《航空发动机》
北大核心
2020
6
下载PDF
职称材料
2
军用小涵道比涡扇发动机最大状态控制计划鲁棒性分析
蔡
常
鹏
郑前钢
颜秋英
张海波
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
下载PDF
职称材料
3
轴对称矢量喷管作动系统矢量偏转受载特性研究
张海波
蔡
常
鹏
姜尚彬
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
4
低红外特征涡扇发动机性能参数多目标优化设计方法
黄兴
黄波
蔡
常
鹏
姜尚彬
《测控技术》
2022
1
下载PDF
职称材料
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