含局部初始几何缺陷的凸型锥-环-柱结合壳舱段稳定性仿真

根据大量环肋薄壳结构的建造经验,首先分析了加肋锥-环-柱结合壳加工工艺,指出锥-环-柱结合壳的初始几何缺陷主要缘于焊接,其主要分类标准为肋骨初挠度及壳板凹凸度,同时根据加工过程中焊缝产生的位置判断初始几何缺陷的分布区域;然后,选取了几种典型的初始几何缺陷形态,并采用有限元方法分析了初始几何缺陷形态变化及其幅值变化对舱段理论失稳压力及失稳变形的影响,指出当向内凹陷的初始几何缺陷出现在理想舱段失稳破坏变形的区域时,其对舱段理论失稳压力的不利影响较大,且这种不利影响将随着初始几何缺陷幅值的增大而加大;最后,提出锥-环-柱结合壳加工建造过程中,需尽量避免典型初始几何缺陷。     

两相流喷管面积比和扩张段型面的优化计算

喷管面积比的选择和气动型面的设计是喷管设计中的一个重要课题。本文应用二维两相喷管流场计算程序和直接优化法,对喷管面积比及扩张段型面进行了二维寻优计算。计算表明:考虑二维两相流损失的推力最大的面积比要明显小于理论最佳面积比;对于锥形喷管,能量最佳面积比大于冲重比最大的面积比,而对于特性喷管,只是稍大一些;特性喷管的最优型面,就是最佳面积比下的最佳型面。     

三边形型面接触从间隙到过盈的数值分析

以三边形型面连接为分析对象,使用几何作图法、参数作图法对型面进行了建模;用初始位移法和直接位移法分析了型面连接从间隙配合到过盈的过程,用阻尼法实现了型面连接从正转到反转过程。针对具体的算例,型面连接的钢材硬度建议取为35~45HRC,退出力矩不宜超过28kN·m,按此结果设计的型面连接轴系运行状态良好。由此表明:初始位移法、直接位移法以及阻尼法是解决有刚体位移接触问题的有效方法,特别是遇到一些不能通过平移调整接触条件来解决接触问题时,采用上述方法优势更突出。     

伪波峰干扰下基于多点融合的地形匹配定位估计方法

深海地形匹配导航初始定位概率函数往往存在多伪波峰现象,造成较大的滤波器初始化误差,并影响导航滤波器的收敛性和稳定性。为解决多伪波峰干扰下的地形匹配导航高精度初始定位问题,提出了基于初始航迹段关联信息约束的多地形匹配定位点融合定位方法(MTP)。该方法通过推算导航点之间的强关联性和地形匹配定位误差的时空有界性构建初始航迹段的位置约束模型,并通过损失函数模型识别伪航迹中的最优航迹段,从而获得初始定位估计。船载数据回放仿真试验表明,在低适配区,MTP定位偏差和偏差标准差较TERCOM分别降低了29.8%和29.7%;在高适配区,MTP定位偏差和偏差标准差较TERCOM分别降低了32.2%和34.9%,验证了该方法的有效性。     

空面电视制导导弹巡航段效能研究

为解决如何提高空面电视制导导弹巡航段效能的问题,提出了一种巡航段效能评估模型,该模型包含两个效能指标：突防概率和捕获目标概率;进而分别研究了巡航高度与巡航速度对效能指标的影响;最后对不同巡航高度和巡航速度下的空面电视制导导弹巡航段进行仿真,并使用蒙特卡洛法得到了巡航段效能指标和效能。仿真结果表明：空面电视制导导弹的巡航...     

高超声速滑翔飞行器变轨段自适应跟踪制导方法

针对高超声速滑翔飞行器变轨段大偏差条件下的标准轨迹跟踪问题,提出一种基于权值矩阵自适应修正的变轨段跟踪制导方法。分析了变轨段主要控制方式和标准轨迹特性;将简化的纵向运动方程在标准轨迹附近线性化;采用将误差项引进线性二次型性能指标加权矩阵的方式,设计了改进的权值自适应修正跟踪制导方法。CAV-H飞行器仿真分析表明,该方法能够实现高超声速滑翔飞行器变轨段高精度自适应跟踪制导,对初始及过程偏差具有良好的鲁棒性。     

载人登月软着陆制动段最优制导方法(英文)

提出一种解决软着陆制动段燃料最优制导以及闭环控制的方案.首先使用庞氏极大值原理将制动段燃料最优问题转化为一个初值问题,并使用遗传算法搜索求解;其次为了解决最优制导的闭环控制问题,将最优弹道作为标称弹道,使用RCS系统对轨道面内两个方向误差量进行解耦,分别使用极限环控制.仿真表明,所规划出的燃料最优弹道比阿波罗方案能节约159.7 kg的燃料,而闭环控制系统可以将初始1 000 m的位置误差和5 m/s的速度误差收敛到接近段入口误差要求以内,在闭环控制过程中,燃料消耗不大于87.75 kg,总体燃料消耗节约至少71.95 kg.     

始终处于大气层内飞行的TBM被动段弹道预测

对大气层内飞行的TBM弹道进行预测时,需要根据不同的应用要求,在求解精度允许范围内用近似方法对六自由度运动进行简化,获得简便实用的弹道预测方法。在假设获得TBM被动段弹道初始位置和速度参数的基础上,首先构建简便实用的处于大气层内飞行的TBM被动段抛物线弹道模型;然后将雷达测得的TBM被动段弹道初始位置和速度参数作为初始条件,对弹道方程采用精度较高的龙格-库塔法进行求解,相应得出被动段弹道上各点及落点的位置和速度参数,进一步确定出落点位置的地理位置经纬度。在某地空攻防对抗仿真项目中应用表明,弹道模型及其求解方法可应用于实战或较为逼真的仿真系统中。     

近地快速交会调相策略设计与任务分析

基于我国2天交会对接方案,通过合理减少定轨、变轨参数计算与指令上传及不可测控区域占用的飞行圈次,建立了5圈快速交会对接的调相变轨方案,采用四脉冲修正特殊点变轨算法进行求解。给出了满足调相段终端控制精度所需要的定轨精度,分析了追踪航天器入轨精度、追踪航天器入轨远地点高度、目标轨道高度、调相段终端瞄准点等参数对最优初始相位角范围的影响规律。简要分析了为获得需要的初始相位角,目标航天器的调相策略及追踪航天器可能的发射机会。     

空化射流喷嘴流场的数值模拟

根据角形喷嘴结构特点,建立了喷嘴的物理模型和数学模型.选用к-ε紊流模型,并采用SIMPLEC算法进行数值计算.模拟计算表明,射流进入扩散段后与周围介质发生强烈的剪切作用产生明显的负压,有利于空化气泡的产生.扩散角对喷嘴内部流场影响较大,存在最佳值30°;扩散段长度对喷嘴内部流场也存在影响,初始取值为12 mm;圆柱段长度对喷嘴内部流场影响较小,其取值有一范围2～10 mm,初始取值为4 mm.采用相关的实验数据验证了本模型的可行性.     

雾化液滴在气道内的动力学特性及其影响因素

基于单颗粒动力学,用Lagrangian方法建立了液滴在气道内运动的数学模型,用Runge-Kutta法对液滴运动方程进行了数值求解,得到了液滴速度、相对雷诺数和阻力系数沿气道轴向的变化规律,并分析了重力场、液滴粒径、液滴初始速度、液滴出射角度对液滴运动轨迹的影响.结果表明,液滴在气道内的运动分为变速段和恒速段,液滴粒径、初始速度及出射角度等因素对雾滴的运动轨迹也有很大影响,雾滴运动分析时一般不应忽略重力场的作用.     

低副机构位置精度可靠性分析与综合

本文在符合工程实际的一些基本假设的基础上,分析了机构位置精度两种可能的给定方法提出相应的便于工程设计使用的机构位置精度可靠性综合方法,并附有应用实例。     

基于均匀设计的制导炸弹运动参数响应面建模

采用了均匀设计试验方法,以制导炸弹投放速度、高度和角度为设计变量,从设计空间中选择一些特定的设计点,构造了制导炸弹射程、末速度以及飞行时间的响应面模型.通过仿真算例,对各响应面模型分别进行了显著性检验,证明了所建立的响应面都具有较高的近似精度.高精度的响应面为简捷地寻求最优投放条件奠定了基础.     

潜射导弹水中无控段弹道散布影响因素分析

潜射导弹水中无控段弹道散布受诸多因素的影响,设计正交试验比较了这些因素的影响程度。首先建立潜射导弹水下运动方程组,然后从影响散布的4个方面选取了28个因素,并使用正交试验法安排实验,使用Matlab进行初始弹道仿真,最后对仿真结果进行极差分析以确定影响因素的主次关系,进行方差分析以确定影响因素的显著性。结果表明:潜射导弹初始运动参数是引起散布的主要原因,引起滚转角散布的主要因素是浮质心距,对初始无控段弹道优化具有一定参考价值。     

基于均匀设计的临近空间无动力攻击器运动参数响应面建模

为探求临近空间无动力攻击器运动参数的解析模型，采用均匀设计试验方法，以攻击器发射参数为设计变量，从设计空间中选择一些特定的设计点，构造了临近空间攻击器速度、射程以及飞行时间的响应面模型。通过仿真算例，对各响应面模型分别进行显著性检验，证明了所建立的响应面都具有较高的近似精度。     

悬浮固相颗粒对储集层基质孔隙的堵塞规律研究

应用胜利油区8个不同区块的岩心及注入水,采用岩心流动实验手段,研究了注入水中悬浮颗粒对储层孔隙的堵塞特征,发现悬浮颗粒对储层的堵塞特征表现为孔隙逐步堵塞和迅速堵塞两种类型;悬浮颗粒浓度低且孔径与粒径的比值较大时易形成孔隙避步堵塞;悬浮颗粒浓度大或孔径与粒径的比值较小时易形成迅速堵塞;悬浮颗粒对储层的堵塞程度、堵塞类型是颗粒浓度、颗粒粒径与储层孔喉匹配综合作用的结果;迅速堵塞特征的初始堵塞效果主要取决于孔径与粒径的匹配关系,最终堵塞效果主要与注入水中的颗粒浓度有关;高浓度的小颗粒对孔隙基质的堵塞特征表现为迅速堵塞。     

燃烧室压力对潜入式喷管喉衬热应力的影响

为了研究燃烧室压力对固体火箭发动机潜入式喷管热应力影响规律的问题,采用商业流体软件,基于压力求解器,求解了喷管纯气相的流场,确定了燃气温度、压力、壁面对流换热系数;采用有限元软件,依据流场计算的非均布壁面压力与非均布对流换热,求解了燃烧室压力为6 MPa下的潜入式喷管热结构问题;通过地面点火试验验证了仿真模型与数值方法的有效性与准确性;采用相同计算模型与数值方法,求解了在燃烧室压力为9 MPa、12 MPa下的喷管热结构问题,揭示了燃烧室压力对喉衬热应力的影响规律。结果表明:整个工作过程,喉衬环向应力最大值为103.9 MPa,位于内表面,且随时间增大,先增大后减小;喉衬环向拉应力也随时间先增大后减小;随压力增大,对流换热系数增大,喉衬温度升高,喉衬环向拉应力增大,喉衬环向压应力减小。     

自适应窗口仿射最小二乘匹配方法

为了解决仿射最小二乘匹配方法在未知初始参数条件下无法自适应选择匹配窗口的问题,提出了一种基于局部形状估计的自适应窗口最小二乘匹配方法。利用LOG(Laplacian of Gaussian)算子检测特征点以及特征点所在的尺度;在特征点邻域内根据特征尺度计算局部二阶矩矩阵,用二阶矩矩阵估计特征点局部的形状特征;根据特征点局部的形状自适应选择初始匹配窗口进行仿射最小二乘迭代。实验结果表明,该方法在较大仿射变形下能够准确的选择有效匹配区域,避免因窗口内容差异造成的迭代不收敛问题。     

周期介质栅频率选择特性的时域有限差分法分析

利用时域有限差分法分析了具有周期结构的介质栅在毫米波段作为频率选择表面应用的可能性。文中给出了ＴＥ波垂直入射时几种结构周期介质栅的频率选择特性,得出一些与频域分析结果不同的结论。尚存的问题是平面波对介质栅斜入射的问题没有得到圆满的解决。     

象差自动校正技术的应用

本文主要讨论应用象差自动校正技术时如何确定合理的初始结构;怎样正确使用结构参数自变量和选择恰当的自变量增量。