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[发明专利]一种自适应循环发动机的涵道主被动混合补偿模式切换阀-CN202310845477.9在审
发明人：毛建兴;胡殿印;付冬烨;王荣桥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： F02C9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种自适应循环发动机的涵道主被动混合补偿模式切换阀，所述涵道主被动混合补偿模式切换阀位于发动机第一外涵和第二外涵之间，采用液压作动筒给主动扇形阀门片提供驱动力，并采用不同形状的被动矩形阀门片来补偿调节过程中产生的间隙，将主动控制与被动控制相结合，达到控制不同外涵道开闭的目的。本发明通过将主动控制与被动控制相结合的方式有效阻止了第一外涵与第二外涵气流的相互掺混，通过上中下限位的结构设计限制了调节过程中两阀门片的距离，通过对阀门片端部的特殊结构设计保证了最小调节角度与最大调节角度时调节机构的密封性，通过对阀门片上表面添加加强筋和肋板提升了阀门片刚度、强度。
一种自适应循环发动机涵道主被动混合补偿模式切换

[发明专利]适用于宽体积分数范围的高效复合材料随机纤维生成方法-CN202310426566.X在审
发明人：刘茜;胡殿印;刘昱;马鹏辉;王荣桥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于宽体积分数范围的高效复合材料随机纤维生成方法，包括：步骤(1)生成高体积分数随机纤维分布，通过在代表体积单元模型中对纤维中心坐标和纤维直径随机抽样生成高体积分数随机纤维分布。步骤(2)随机纤维加密提高纤维体积分数。当纤维体积分数无法满足所需高体积分数要求时，通过纤维加密提高随机纤维体积分数，以达到所需高纤维体积分数。步骤(3)生成宽体积分数范围纤维分布及有限元模型，通过随机去除纤维可以得到任意体积分数下纤维分布，以及该体积分数下代表体积单元模型有限元模型。本发明通过修改纤维材料属性即可进行后续有限元分析，显著提高计算效率。
适用于宽体积分范围高效复合材料随机纤维生成方法

[发明专利]一种自适应循环发动机可调机构中的栅格减阻型模式切换阀-CN202310485817.1在审
发明人：毛建兴;胡殿印;陆炜鑫;王荣桥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-04 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： F02C9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种自适应循环发动机可调机构中的栅格减阻型模式切换阀，所述模式切换阀位于发动机第二外涵，采用液压作动筒驱动，使用封严条与安装于机匣上的承力框架实现封严，实现第二外涵的气流通路的开闭，改变第一外涵与第二外涵的流量分配，从而切换发动机工作模式。该模式切换阀应用于宽域自适应循环发动机，采用了不同于传统自适应循环发动机的“逆风”放置方向。为了降低“逆风”放置产生的气动阻力和失稳风险，创新性的采用了栅格减阻的设计方案。该机构设计合理，运动可靠，气密性良好。
一种自适应循环发动机可调机构中的栅格减阻型模式切换

[发明专利]一种镍基单晶高温合金随机蠕变载荷下的剩余寿命预测方法-CN202210443649.5有效
发明人：张斌;胡殿印;王荣桥;陈龙飞;李明睿 -专利权人：北京航空航天大学杭州创新研究院;北京航空航天大学
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G01N3/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种镍基单晶高温合金随机蠕变载荷下的剩余寿命预测方法，包括：(1)开展不同载荷下标准件全寿命蠕变试验和中断蠕变试验，获取不同载荷下的基体相通道宽度‑时间曲线；(2)对不同载荷下的蠕变时间进行无量纲化，获取基体相通道宽度‑归一化时间曲线；(3)获得基体相通道宽度‑归一化时间函数方程；(4)对于经受随机蠕变载荷的一批标准件，选取其中部分标准件，获取标准件基体相通道宽度的平均值；(5)将(4)中获得的基体相通道宽度平均值带入(3)中建立的基体相通道宽度‑归一化时间函数方程，结合当前标准件已经承受随机蠕变载荷的时间，可以获取该批次标准件在相同随机蠕变载荷下的剩余寿命。
一种镍基单晶高温合金随机载荷剩余寿命预测方法

[发明专利]一种考虑多失效模式相关性的轮盘可靠性优化方法-CN202310234386.1在审
发明人： 胡殿印;孔维瀚;刘茜;王荣桥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开一种考虑多失效模式相关性的轮盘可靠性优化方法，属于航空航天领域。其方法分为三个步骤：利用对‑连接(pair‑copula)方法，开展各失效模式间相关性分析；基于可靠性分配方法，将轮盘可靠性分配到各失效模式；利用改进的多目标粒子群优化算法，实现轮盘可靠性优化设计。本发明从系统可靠性角度建立了基于成本函数的可靠性分析和分配模型，并实现了考虑失效相关性的、低成本的可靠性优化方法。
一种考虑失效模式相关性轮盘可靠性优化方法

[发明专利]一种涡轮叶片温度-应力任意相位角加载自动修正算法-CN202211079255.2有效
发明人： 胡殿印;安泓屹;张建勋;王荣桥;陈校生 -专利权人：北京航空航天大学;四川德翔科创仪器有限公司
申请日： 2022-09-05 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G05D23/20 文献下载
摘要：本发明提供一种涡轮叶片温度‑应力任意相位角加载自动修正算法。其使用的控制器现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammableGateArray
一种涡轮叶片温度应力任意相位角加载自动修正算法

[发明专利]一种孔边表面缺陷检出概率试验的试件设计及试验方法-CN202111182243.8有效
发明人：王荣桥;毛建兴;刘昱;胡殿印 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-10-11 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种孔边表面缺陷检出概率试验的试件设计及试验方法，可实现裂纹样本的高效制备、提高试验效率。在多孔平板拉伸试件上沿载荷施加方向排布四个孔，从而在试验件上造成应力集中以作为裂纹萌生的潜在位置；依据PoD曲线上可能存在漏检的样本区间，确定试验所需要的裂纹长度区间[al,au]，通过调整试件尺寸，结合三维裂纹扩展模拟，保证[al,au]处于稳态裂纹扩展阶段；在试件一侧的孔边应力集中部位采用电火花按照斜45°方向切割预制缺口，使得应力集中部位在试件两侧萌生长度不同的裂纹，从而有效增加裂纹样本长度的多样性，以提高PoD曲线的建模精度。基于本发明可实现孔边表面裂纹PoD试验的试件高效制备，大幅提升PoD数据获取的试验效率。
一种表面缺陷检出概率试验设计方法

[发明专利]一种用于涡轮叶盘材料服役温度的同步辐射原位低周疲劳试验系统-CN202310514073.1在审
发明人： 胡殿印;王荣桥;潘锦超;黄笛 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01N3/02 文献下载
摘要：本发明公开一种用于涡轮叶盘材料服役温度的同步辐射原位低周疲劳试验系统，包括机械加载、温度加载及旋转轴心调节三个模块。机械加载模块施加载荷，以正弦波规律控制原位试验件的力或位移进行往复运动，由伺服电机、位移传感器、力传感器、上加载杆、上原位夹具、下原位夹具、下加载杆、球面垫片组成；温度加载模块对原位试验件施加最高800℃的均匀温度场，配备环形视窗用于同步辐射光源断层扫描成像，由高温炉体、碳纤维环、冷却水通道、热电偶及控制机箱组成；旋转轴心调节模块调节原位试验件几何中心与成像旋转中心间的同心度，由连接底板、调节螺丝组成。本发明满足涡轮叶盘服役温度下高温材料在进行低周疲劳原位断层扫描试验的需求。
一种用于涡轮材料服役温度同步辐射原位疲劳试验系统

[发明专利]一种基于数字图像相关法的二维多尺度应变测量方法-CN202310435481.8在审
发明人： 胡殿印;杜昊;赵炎;王荣桥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于数字图像相关法的二维多尺度应变测量方法，步骤为：(1)结合颗粒混合法与喷涂法在被测试件表面制备多尺度、高温散斑；(2)搭建二维原位多尺度应变测量试验台；(3)同步控制获取不同载荷下多个尺度的实时散斑图像；(4)基于试件产生的面内位移计算离面位移；(5)消除由离面位移引入的应变误差。本发明能够实现高温下的多尺度应变测量，制备了适用于800℃高温的多尺度散斑，在宏观尺度观测的同时进行细观尺度的观测，并且对离面位移导致的虚假应变进行校正，提高了二维数字图像相关法的精度；该方法测量效率高、操作方便、测量精度高、使用范围广。
一种基于数字图像相关二维尺度应变测量方法

[发明专利]一种基于循环内聚力模型裂纹扩展的参数获取及模拟方法-CN202111181132.5有效
发明人： 胡殿印;刘昱;毛建兴;刘茜;王荣桥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-10-11 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01N3/36 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于循环内聚力模型(cyclic cohesive zone model,CCZM)裂纹扩展的参数获取及模拟方法，可实现裂纹扩展过程的高效、精准量化。基于材料裂纹闭合测量试验，发展了考虑裂纹闭合效应的CCZM损伤参数拟合方法；开展材料单调拉伸条件下力‑张开位移曲线测试，进而拟合CCZM的准静态参数。为了实现对不均匀应力场下损伤演化的模拟，在均匀脱粘模型的基础上，引入等效张开位移λeff量化当前结构整体损伤状态。最后，搭建了基于CCZM的裂纹扩展模拟计算框架，联合调用UAMP、UMAT、URDFIL和UEXTERNALDB四个子程序。基于本发明能够从试验角度出发获取疲劳损伤模型参数，精准模拟裂纹扩展的三个阶段。
一种基于循环内聚力模型裂纹扩展参数获取模拟方法

[发明专利]一种自适应循环发动机的瓣缝自补型变几何分流环-CN202310034818.4在审
发明人：毛建兴;胡殿印;付冬烨;王荣桥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： F02C7/057 文献下载
摘要：本发明涉及一种自适应循环发动机的瓣缝自补型变几何分流环，所述瓣缝自补型变几何分流环位于发动机第一外涵和第二外涵之间，通过液压作动筒驱动，使用安装于分瓣阀体之间的扇形补偿片来填充可调机构运动时相邻阀门片间产生的缝隙，最终实现双流通面积同时控制；该机构采用逆风控制来调节发动机第一外涵与第二外涵的流通面积，与模式转换阀、导向器等其它调节机构配合，使发动机能够根据需求实现涡扇和涡喷两种模式的相互转化，从而使发动机能够在更宽的工作领域内达到最优的工作性能。该机构设计合理，传动结构简单，漏气量小，运动可靠。
一种自适应循环发动机补型变几何分流

[发明专利]一种考虑失效相关性的涡轮转子系统可靠性分配方法-CN201811093707.6有效
发明人： 胡殿印;王荣桥;史颖;刘茜 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-09-19 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑失效相关性的涡轮转子系统可靠性分配方法，由4大步骤组成：(1)涡轮转子系统故障树分析：首先对涡轮转子系统进行故障树分析，得出涡轮转子系统潜在的失效模式；(2)失效模式相关系数计算：其次，得到各个失效模式下的寿命数据，通过Copula函数得到各个失效模式之间的相关系数；(3)可靠性分配屋的建立：建立涡轮转子系统可靠性分配屋，计算并得出各个失效模式的危害度；(4)考虑失效相关性的涡轮转子系统可靠性分配：将各个失效模式的危害度转化为各个单元的重要度，并将其作为进行可靠性分配的因素之一，使分配结果能够考虑单元在系统中的相关性，得出考虑失效相关性的涡轮转子系统可靠性分配结果。
一种考虑失效相关性涡轮转子系统可靠性分配方法

[发明专利]一种基于单元搜索法的考虑结构依赖载荷的结构拓扑优化方法-CN202211202561.0在审
发明人： 胡殿印;王怡;刘茜;王荣桥 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-09-29 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供一种基于单元搜索法的考虑结构依赖载荷的结构拓扑优化方法，步骤为：(1)确定结构的边界及加载条件，将结构划分为设计域与非设计域；(2)确定优化算法参数；(3)有限元分析，据此计算考虑结构依赖载荷的单元灵敏度；(4)采用基于单元搜索法的灵敏度过滤器更新单元灵敏度；(5)确定下一迭代步目标体积，采用二分法计算灵敏度阈值；(6)采用有理近似值模型赋予材料属性；(7)更新有限元模型，若满足约束条件及收敛条件，则结束优化，否则返回第(3)步。本发明针对结构依赖载荷下结构优化提出考虑结构依赖载荷的灵敏度，采用基于单元搜索法的灵敏度过滤算法提高计算效率，采用有理近似插值方法保证优化进程稳定进行。
一种基于单元搜索考虑结构依赖载荷拓扑优化方法

[发明专利]一种复合材料结构的高周弯曲疲劳寿命预测方法-CN201811023138.8有效
发明人： 胡殿印;王荣桥;张龙;曾雨琪;韩江博;杨尧 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2018-09-04 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合材料结构的高周弯曲疲劳寿命预测方法，其主要步骤为：首先建立复合材料各向异性的静态渐进损伤模型和疲劳累积损伤模型；然后，基于周期跳跃方法，计算分析经历一定弯曲疲劳循环数之后结构的损伤状态，获取结构的剩余弯曲刚度百分比下降规律；最后，采用剩余弯曲刚度百分比下降至80％为准则，判定高周弯曲疲劳寿命。本发明提出的高周弯曲疲劳寿命预测方法，一方面以等效弯曲刚度下降等现象预测结构寿命，反映复合材料高周弯曲疲劳的特点，克服现有技术基于最大应力点预测复合材料结构寿命的缺点。另一方面采用周期跳跃算法，减小计算量，能够获取疲劳损伤演变全过程的结构状态变化。
一种复合材料结构弯曲疲劳寿命预测方法

[发明专利]一种基于损伤控制参量一致的裂纹萌生模拟件设计方法-CN202210527411.0有效
发明人：王荣桥;胡殿印;毛建兴;赵淼东 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于损伤控制参量一致的裂纹萌生模拟件设计方法，步骤为：基于结构载荷及环境特点开展静强度分析，确定危险部位及其失效模式；依据材料级疲劳试验结果，确定考核失效模式的损伤控制参量；依据真实结构有限元计算结果，确定真实结构危险部位及临界平面，并提取临界平面上临界距离范围内的损伤控制参量分布规律；提取真实结构上影响危险部位临界平面损伤控制参量分布的关键几何尺寸，在保证其不变的前提下初步设计模拟件考核部位几何形状；通过添加开槽、开口等辅助特征调整危险部位临界平面上的损伤控制参量分布，在临界距离范围内使之与真实结构趋于一致；设计模拟件加持段，在考核载荷、环境下进行强度校核。
一种基于损伤控制参量一致裂纹萌生模拟设计方法

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