耿佳 作品数:13 被引量:19 H指数:3 供职机构: 西安交通大学机械工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技重大专项 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 理学 建筑科学 航空宇航科学技术 交通运输工程 更多>>
航空发动机气动失稳检测管路设计研究 2023年 为满足航空发动机旋转失速和喘振失稳信号的实时监测需求,探讨了试验测量和机载测量失稳判别信号测量方法,两种使用场景均须考虑测压管路响应频率。分析了喘振和旋转失速过程中的压力脉动特征,喘振信号频率与发动机容腔大小相关,旋转失速信号频率与转子转速及叶片构型有关。提出了失稳测量频率响应需求,建立了由管路和传感器容腔构成的测压系统单自由度二阶模型,研究了管路气动耦合频率与声速、管路长度、管路内径、传感器容腔的关系,根据工程经验给出了管路规格设计流程,提出的“四分之一波长法”对管路频率响应精度可控制在2%范围内,可在工程上实现快速估计。当管路频率响应不满能足要求时,可通过减少管路长度的方式显著提升失稳测压系统频率。 詹轲倚 刘有云 陈航 耿佳关键词:航空发动机 管路 频率响应 旋转长杆弹侵彻混凝土靶应力波传播特性研究 被引量:3 2012年 利用动量定理和动量矩定理,建立了旋转长杆弹垂直侵彻混凝土时的运动微分方程,并对此微分方程进行了数值求解,讨论了撞击力和侵彻位移的时程特性。在此基础上,利用波动理论建立了纵波的波动方程和扭转波的波动方程。利用有限差分法对波动方程进行了数值求解,讨论了弹体内部应力波的传播特性,重点研究了初始旋转角速度对长杆弹内应力波传播特性的影响。 赵子龙 唐守政 郭欢 耿佳关键词:垂直侵彻 混凝土靶 应力波传播 高模态密度结构宽频振动分析的小波有限元方法实现 2023年 高模态密度结构的宽频振动分析问题是声振分析领域内关注的重点问题之一,可实现宽频振动预测的数值分析方法是该领域内重要的研究内容,有效的宽频振动数值分析方法应在低频至高频域可同时提供精准的数值解。然而,由于明显的耗散误差和计算成本过高导致传统有限元方法(traditional finite element method,TFEM)在对高模态密度结构进行宽频振动分析时,难以在高频域提供精准的数值解,致使无法实现有效的宽频振动分析。而小波有限元分析方法(wavelet finite element method,WFEM)在进行结构分析时具有潜在的求解效率优势,并且可大幅度降低耗散误差带来的影响。为此,本文首先构造了基于小波有限元理论进行宽频振动分析时的自耦合算法,并据此介绍了小波有限元方法对高模态密度结构进行宽频振动分析的架构,形成了宽频小波有限元分析方法(wide wavelet finite element method,WWFEM)。随后,采用数值分析研究方法,基于WWFEM对具有解析解的高模态密度薄板结构进行了宽频振动分析。最后,采用实验分析研究方法,预测了高模态密度结构在宽频域内的振动响应。在此基础上,对比分析了小波有限元方法在进行高频振动分析时的收敛性和宽频振动分析的有效性等。可为依据小波有限元分析方法解决圆柱壳、曲壳等高模态密度结构宽频振动分析问题提供理论参考。 耿佳 李明 张兴武 张兴武 陈雪峰航空发动机两种加速控制计划的融合控制方法研究 被引量:2 2022年 转速导数(N-dot)和换算燃油流量加速控制计划是航空发动机加速过程安全、快速的重要保障,但各自分别易受到功率提取、性能衰退和传感器、燃油计量装置误差的影响,导致失速喘振或加速性的下降。为了提高所控制加速过程的鲁棒性,一种基于这两种控制计划的融合控制方法被提出,该方法根据两者所获燃油流量的偏差大小对N-dot限控目标值进行修正,进而获得实际的加速燃油流量。以双转子加力涡扇发动机为对象的仿真验证表明,该控制方法可以适应全包线加速控制的需要;相比其余两种控制计划在受功率提取、误差影响下保持正常工作的范围更广;相同工作条件下,该方法比N-dot控制计划更不易发生喘振,比换算燃油流量控制计划的加速时间更短。 张鑫海 刘金鑫 李明 耿佳 宋志平关键词:燃油流量 航空发动机 喘振 采空区埋地管道沉降变形分析 被引量:4 2016年 利用弹性力学理论,以埋地管道为研究对象,建立能够反映采空区具有多个差异沉降面的管道力学分析模型和管道变形曲线微分方程,进而导出管道挠度解析表达式。利用该解析表达式对管道变形进行了研究并与测量结果进行了比较,利用本文导出管道变形解析表达式得到的计算结果与测量值的误差非常小。在此基础上,对管道转角和曲率进行了研究,并利用研究结果校核管道当前的安全状态。研究表明:1本文所建立的力学模型和导出的变形解析表达式适用于研究具有多个差异沉降面的管道变形及受力分析。2通过对管道安全状态的评估,判定目前管道仍处于安全范围内。 杨晓辉 赵子龙 李忱 张永升 耿佳关键词:采空区 埋地管道 沉降变形 融合模型基残差分析与数据驱动的气路故障诊断方法研究 2021年 为了提高气路故障诊断方法的可靠性,研究聚焦传感器测量噪声、个体差异和性能衰退等不确定性因素影响,导致气路故障诊断方法虚警率过高,无法实现工程应用的问题,开展了融合模型基残差分析与数据驱动的气路故障诊断方法研究;为此,构建了基于发动机模型分析偏差与卷积神经网络建模理论融合的气路故障诊断架构,在建模过程中充分考虑了传感器测量偏差、个体差异和性能衰退等不确定性因素对气路故障诊断结果的影响,据此形成了融合模型基残差分析与数据驱动的气路故障诊断方法;随后,结合多种飞行轨迹和进气条件开展数值模拟分析验证研究,对形成的气路故障诊断方法的虚警率进行了定量验证分析;结果显示,研究提出的融合模型基残差分析与数据驱动的气路故障诊断方法可在多种不确定性因素存在时,提供满意的故障诊断精度,具有工程应用的潜力。 张瑞 廖增步 耿佳 宋志平 王净巍关键词:涡轮发动机 气路故障诊断 虚警率 卷积神经网络 高模态密度结构宽频振动分析的小波有限元方法分析 高模态密度结构的宽频振动分析问题是声振分析领域内关注的重点问题之一,而可实现宽频振动预测的数值分析方法 是该领域内重要的研究内容,有效的宽频振动数值分析方法 应在低频至高频域可同时提供精准的数值解。然而,由于明显的耗散误... 耿佳 张兴武 陈雪峰 李明移动载荷作用下梁响应及小波损伤检测 随着桥梁结构被大范围应用于交通道路建设中,其为经济发展和人们生活便捷产生了巨大的推动作用。然而桥梁在建造、长久使用等过程中不可避免的会出结构损伤,这严重威胁桥梁的安全使用和人们的生命财产安全。为此本文结合移动载荷作用下梁... 耿佳关键词:移动载荷 文献传递 2∶1内共振下超临界输流管道的强迫振动 2023年 高流速输流管道广泛应用于航空航天发动机等领域。为了掌握其在超临界流速下的动力学响应特征,基于坐标变换法建立了超临界输流管道的运动方程,并使用Galerkin截断法将运动方程离散为非线性常微分方程。通过增量谐波平衡法求解系统具有2∶1内共振时的非线性动力学响应,通过Floquet理论研究系统响应的稳定性和分岔行为,并使用数值积分法模拟了系统的拟周期响应。研究结果表明:当系统存在2∶1内共振时,系统响应发生不对称的双跳跃现象;而且2∶1内共振会导致能量在模态间相互转移,导致系统发生鞍结点分岔和Hopf分岔行为,引起系统响应的拟周期行为。分析系统参数对响应的影响表明,增加阻尼和减小激励幅值可以降低系统发生拟周期响应的可能性。可见,2∶1内共振是影响输流管道动力学特征的重要因素,因此设计中应该避免系统存在2∶1内共振,也可通过增加阻尼或减小激励的方式减少系统发生拟周期响应。 王则 耿佳 李满枝关键词:内共振 增量谐波平衡法 HOPF分岔 移动载荷下桥梁速度响应小波分析多裂纹识别 被引量:5 2014年 讨论了利用简支梁中点的速度响应进行结构多损伤检测的可行性。首先利用有限元计算了移动载荷作用下桥梁中点的位移和速度响应信号,并比较了梁中点动态响应及小波变换对损伤的敏感性。数值研究表明,损伤对速度响应"Gaussian-5"小波分析较敏感。其次,利用此方法可以较方便地识别出损伤位置,并将小波系数局部极大值作为损伤指标(DI)来估计损伤程度。最后,讨论了不同噪声水平、载荷速度对损伤识别结果的影响,表明该方法具有较好的噪声容忍度;当提高载荷速度时,边界影响增强,不利于损伤定位。 耿佳 张伟伟 赵子龙 耿佳杨关键词:桥梁 移动载荷 小波分析