挠性航天器姿态机动的主动振动控制

研究了挠性航天器姿态机动过程中挠性附件的主动振动控制问题.针对刚性主体上带有挠性梁的航天器,在建立挠性系统动力学模型的基础上,采用滑模变结构控制策略进行挠性航天器的大角度机动控制,为了快速抑制由于刚体运动而激发的弹性振动,在挠性梁上配置压电致动器,并通过速度反馈设计压电致动器的控制律.仿真结果表明,此方法在实现了旋转机动的同时,有效抑制了弹性振动.     

弧形体挠性接管声学传递损失计算与分析

为提高弧形体挠性接管的声衰减能力,首先分析了管壁橡胶的粘弹性对其内部介质声速的影响;然后,基于一维声传播理论,推导了弧形体挠性接管的传递损失理论模型,并将理论计算值与有限元分析结果进行了对比;最后,利用弧形体挠性接管传递损失理论公式,分析了弧形体挠性接管结构参数对其传递损失的影响。研究结果表明:弧形体挠性接管内声速随频率增高而递增,以其中心频率为分界点,传递损失曲线分别向低频方向和高频方向移动;弧形体挠性接管传递损失的理论计算与有限元仿真结果在中低频率范围内吻合良好;减小弧形管的壁厚可使其传递损失曲线向低频移动;减小弧形曲率半径能够增大弧形管的传递损失;增加弧形管的长度,可以增加弧形管的传递损失,同时使其传递损失曲线向低频移动。     

挠性接管隔振效果检测试验装置合理性的讨论

采用机电比拟的方法对挠性接管隔振效果检测试验装置进行了分析,针对欲达到的试验目的,定性地提出了组成试验装置的质量、弹性常数等应达到的要求.     

橡胶挠性接管特性研究

对橡胶挠性接管的静、动态特性进行了研究 .给出了橡胶挠性接管耐压强度的理论计算公式 ,建立了粘弹性管壁管道动态特性数学模型 ,并对方程组进行了求解     

带挠性附件双自旋卫星的 Liapunov 稳定准则

本文研究了带挠性附件双自旋卫星的姿态稳定性问题。假定挠性双自旋卫星由无内部活动部件的半刚性平台、半刚性转子以及固连于平台的挠性附件构成,选择姿态角和模态坐标表示的相对能量函数为Liapunov 函数,建立了挠性双自旋卫星姿态稳定性判据。     

复波速在挠性胶管动态特性研究中的应用

针对挠性胶管管壁的粘弹性,提出了复波速的概念,并将其应用于挠性胶管现有的动态特性理论中,分别建立了挠性胶管瞬态响应和频率响应的模型,说明了挠性胶管衰减管中液体介质压力脉动和流量脉动的原理并解释了现有的现象,得出了一些新的结论.此外,还指出了该方法目前存在的不足及今后的研究方向.     

建立一类挠性航天器的动力学模型及面向控制的仿真环境

对于一类具有一个中心刚体和两块对称安装的太阳帆板的挠性航天器,针对其帆板较长、弹性位移较大,导致根据文献[2]直接建立的模型不准的问题,提出将弹性帆板分段处理的方法,分别引入浮动坐标系,建立系统的动力学仿真模型。并将针对整体模型设计的控制规律作用于该模型,进行了数值仿真。仿真结果表明,对于大变形情况,分段处理的方法十分有效。     

挠性接管在轴对称载荷下的应力应变计算

针对目前挠性接管强度计算存在的不足,在充分考虑骨架层的弯曲刚度和扭转刚度对挠性接管强度影响的基础上,推导出在承受轴对称负荷(拉压、扭矩及内压)时,挠性接管及其加强筋的应变和外力的关系,为挠性接管的结构设计和强度计算提供了理论公式.     

弧形结构旋转薄壳机械阻抗计算方法研究

根据旋转薄壳的无矩理论,将弧形挠性接管当作旋转薄壳处理,建立了弧形管的运动方程和弹性方程,并结合精细积分法,推导出弧形挠性接管轴向机械阻抗的计算方法;给出了弧形管的阻抗曲线,比较了与直管阻抗曲线的变化趋势,并与有限元结果进行了对比分析,验证了其可行性,为深入研究弧形管的阻抗特性提供了一种新思路。     

基于模态分析的挠性接头角刚度测量研究

挠性接头是动力调谐陀螺的关键元件,刚度是其重要指标。针对挠性接头角刚度的测量,提出了一种基于模态分析的动态角刚度测量方法。该方法采用阶跃激励,利用高精度传感器和数据采集卡测量挠性接头的振动并采集数据,然后对采集数据进行数字滤波、FFT变换和频谱细化,计算出挠性接头的动态角刚度,同时相应地求出了角阻尼比系数。该方法解决了长期以来采用静态测试法测量挠性接头角刚度所带来的问题,具有测量精度高、操作方便、测试效率高、重复性好等特点。     

多喷嘴超声速引射器压力匹配性能试验研究

建立了多喷嘴超声速引射器试验台,采用燃气作为一、二次流驱动工质对多喷嘴超声速引射器进行了试验研究,重点考察了引射器的压力匹配问题。试验结果表明:一次流总压越低,引射喷嘴出口压力越低,与二次流压力匹配越容易;二次流总压越低,保持压力匹配对引射器的要求越高;二次流总温对压力匹配基本无影响。     

虚拟战场中坦克的快速碰撞检测算法

为了使虚拟战场中的坦克仿真运动有较高的真实性,必须处理坦克与场景中的物体及地形的碰撞问题。提出了碰撞检测的简化包围盒算法及地形匹配算法,分别解决这两种碰撞问题。在地形匹配算法中,依据地形平均曲率划定地形范围,地形平缓的地带采用两点匹配法,变化较为剧烈的地带采用三点匹配法。这两种简化的处理方法降低了系统的计算要求,满足了系统仿真的真实性需求。     

警用脉冲防暴水炮新型喷嘴内部流场的大涡模拟

根据新型喷嘴的结构特点，构建了喷嘴的物理模型和数学模型，并采用Fluent6．2．16软件中的LES模型对喷嘴流场进行数值计算。模拟结果表明：射流进入喷嘴收缩段后会发生强烈的剪切作用，引起流场速度和压力的急剧变化。收缩角对喷嘴内部流场的影响较大，本模型中收缩角优化值取30°，圆柱段长度对喷嘴内部流场也存在影响，本模型中该长度优化值取32mm。     

HYLTE与TRIP喷管在大功率氟化氘激光器中的应用对比分析

简述了燃烧驱动大功率连续波DF化学激光器的发展现状。比较了HYLTE与TRIP两种喷管的结构参数,总结了两种喷管的性能差异。采用数值模拟手段,参考相关试验数据,计算了典型增益分布对应的共焦非稳腔输出光束模式。从大功率DF激光器研制存在的光斑均匀性和腔镜负载两个难题的角度,结合喷管制造工艺要求,认为HYLTE喷管较TRIP喷管更适用于大功率DF激光器。     

喷嘴结构对高压水射流影响及结构参数优化设计

喷嘴是产生高压水射流的关键部件,其结构形式对射流动力学性能有很大影响。以圆柱形喷嘴为对象,进行喷嘴结构对高压水射流的影响分析及结构参数优化设计。采用两相流计算流体力学模型进行喷嘴内外的射流流场分析。为节省计算资源,在优化设计时引入Kriging代理模型替代计算流体力学模型。分别采用改进的非劣分类遗传算法和基于分解的多目标进化算法进行单目标和多目标优化设计。研究结果表明:直线型喷嘴总体性能较优,凹型喷嘴的次之,凸型喷嘴性能最差。以直线型喷嘴为设计对象,以射流初始段长度和流量为目标,得到了单目标和多目标优化设计结果。单目标优化时,两个指标较基准外形分别提高14.71%和27.56%。多目标优化时,优化得到的半锥角处于[15.4°,89.8°]区间内。运用代理模型和进化算法的全局优化方法在进行喷嘴的优化设计时是有效的。     

玻璃钢导流罩新型密封结构设计及其模型试验研究

提出了船舶球鼻首导流罩玻璃钢壳体与船体结构之间的新型连接结构———纤维桩结构和柔性预紧密封螺钉连接结构,即:在钢构架与玻璃钢壳体之间采用纤维桩连接结构,玻璃钢壳体边界与船体搭接板之间采用加橡胶柔性密封的螺钉连接结构。经过导流罩局部模型试验证明,该连接结构能保证导流罩具有足够的强度和水密性,其性能优于现有螺钉连接结构,适合于实船使用。     

振动非平衡喷管流场的数值研究

从非定常的基本方程出发,采用时间相关法,利用带有平滑项的ＭａｃＣｏｒｍａｃｋ格式对以氮气为实验气体的一维振动非平衡喷管流场进行了数值计算。分析了不同条件下振动非平衡对流场的影响,确定了支配振动非平衡的主要因素。计算结果表明,对于一些实际应用的喷管条件,振动非平衡具有较为显著的影响。     

涡流阀流量调节特性数值模拟

用数值模拟研究了涡流阀的流量调节特性。在来流总压恒定的条件下,用时间相关法求解了雷诺平均的Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程。计算了无控制流和有控制流两种情况,得到了流动参数在流场中的分布和控制流量与喷管流量的关系。计算表明,涡流阀有良好的流量调节特性。     

采用摆动喷管推力矢量控制弹性弹体数学模型建立

针对摆动喷管不同于空气舵的特征,建立了摆动喷管坐标系,具体分析了单个摆动喷管产生的力和力矩,详细推导了采用摆动喷管推力矢量控制弹体弹性振动方程;同时基于小偏差线性化条件,推导了俯仰通道的姿态运动方程;以上方程可用于采用摆动喷管推力矢量控制弹体弹性计算和控制系统进一步设计的依据。     

DPCA和GRNN在燃气轮机故障诊断的方法

选取其关键部件—喷口加力调节器作为故障诊断研究对象,提出了一种基于动态主元分析(DPCA)和广义回归神经网络(GRNN)相结合的喷口加力调节器故障诊断方法。在燃气轮机专用试验平台对其进行试验,采集喷口加力调节器的高压转子转速、低压转子转速、燃油油量、燃油耗量等参数原始数据,对其进行预处理,并采用DPCA方法对其进行动态主元分析,提取其不同健康状态的主元,构建特征向量,采用特征向量构建GRNN神经网络故障诊断模型,并通过测试数据对该方法的有效性进行试验验证。为表明该方法的有效性,采用了基于GRNN和基于DPCA-RBF的方法对喷口加力调节器不同健康状态进行了诊断技术研究,并对不同方法所得到的诊断结果进行了对比分析。结果表明,采用DPCA和GRNN相结合的故障诊断方法能有效识别出喷口加力调节器不同的健康状态,具有很好的实际应用价值。