高超声速飞行器BTT耦合控制策略研究

针对高超声速飞行器倾侧转弯（BTT）过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。首先,针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求。然后,在分析了BTT飞行控制过程主要影响因素及其影响规律的基础上,提出了一种“先降低攻角—然后快速滚转—再拉起攻角”的耦合控制策略。最后,对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析。结果表明：本文提出的耦合控制策略,有效降低了偏航通道的控制需求,降低了BTT控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

加肋圆柱壳结构的FE-IE算法网格尺度划分原则

为了研究结构有限元耦合流体无限元算法的网格尺度划分原则,提出有限元-无限元算法中结构湿表面的网格尺度划分原则。数值计算结果表明,对加肋圆柱壳而言,在保证一个肋骨间距至少有2个有限元单元的前提下,将结构主振型弯曲波波长作为有限元-无限元算法中结构湿表面网格尺度划分的参考标准是可行的,即保证一个主振型分量波长内至少有6个有限元单元。提出以结构主振型分量的弯曲波波长(而不是最短的结构波长)作为有限元-无限元算法中网格尺度划分的参考标准,所得结论对于有限元-无限元算法中结构湿表面的网格划分以及控制内域流体有限元数量均具有十分重要的参考意义。     

装备研制技术风险流传导与耦合过程的CFD模拟

装备研制中风险间的相关性导致风险传导与耦合的产生,为深化对技术风险动态传导效应和非线性耦合机理的认识,探索研制技术风险管理与控制的有效思路或工具,在对风险传导与耦合进行定义的基础上,给出了装备研制中的风险传导模式,基于CFD技术对两种不同的耦合模式进行了数值模拟,结合仿真结果分析了风险的耦合机理,所提方法对于揭示装备研制技术风险传导与耦合规律有一定的促进作用,为下阶段求解关键风险因子间的关联关系奠定了良好基础。     

舰船尾部振动的水弹性模型

采用三维水弹性理论导出了舰船尾部振动的流固耦合运动方程式;用三维结构混合有限元和三维流体边界元建立了舰船尾部振动的水弹性分析离散模型．提出了中型水面舰艇尾部整体振动的预报方法;编制了相应的计算机程序．对两型舰艇的尾部振动进行了分析计算,结果表明,预报值与实测值比较吻合．研究结果可对中型水面舰艇的减振降噪设计提供预报手段,从而改善舰船的尾部振动环境．     

单片集成传输线——共面耦合线、共面耦合带线及矩形微屏蔽的共面耦合线的新研究

本文首次提出将一些新型的微加工共面传输线用于ＭＭＩＣ设计。这些共面传输线分别是共面耦合线（ＣＣＬ）、共面耦合带线（ＣＣＳ）、矩形微屏蔽共面耦合线（ＲＭＣＣＬ）、共面耦合矩形微屏蔽线（ＣＣＲＭＬ）。推导出用于计算这些传输线的ＴＥＭ参数的解析公式,其推导方法为基于ＴＥＭ模假设,用精确的保用变换。数字结果显示了各种共面耦合传输线的性质。     

1553B数据总线网络分析

本文从数据总线系统设计者和综合者首要考虑的问题——数据总线网络的定义出发,为确保军用标准要求的位错率和字错率性能,故障隔离和冗余度等主要技术指标要求,就主总线长度,分支线的长度和数目、分支线的位置及反射阻抗,耦合方式等诸因素的相关性,做了综合平衡,进行了必要的理论分析和实验测试,最后取得了理论和实践相一致的结果。     

舰船摇荡作用下可调发射基座调高过程的刚柔耦合建模与仿真

为解决通用发射系统因适装武器长度差异而导致的换弹低效问题,提出了一种可调发射基座,该基座可实现舰基座之上两态高度调节与自锁。以可调基座升降系统为研究对象,基于刚柔耦合计算方法,运用ADAMS虚拟样机技术建立其刚柔耦合动力学模型,仿真分析了该升降系统在舰船摇荡作用下的运动学和动力学特性,并得出系统中关键构件的模态振型和工作过程中的应力应变情况,基于Pro/E平台完成三维建模与虚拟装配。仿真结果为可调基座的动力学结构和相关参数的改进和优化提供了模型基础和数据支撑。     

电磁脉冲战斗部的发展及其技术

现代战争对装备的电子化、信息化的要求越来越高。因此能否在战争的初期使对方的电子、信息系统失灵,将是控制战场主动权的关键。电磁脉冲战斗部正是为这一目标而设计的。它将炸药爆炸产生的化学能转化为高功率微波,从而在对方的电子设备中激起强大的电压,最终达到使系统失效的目的。讨论了电磁脉冲战斗部的发展动态及其技术。     

高功率电磁环境下C4ISR系统接口电路的阈值实验

采用非接触式电流脉冲注入法,设计了一种通用的接口电路实验模型和测试软件,进行了高功率电磁脉冲对指控系统接口电路的注入损伤实验,测量接口电路耦合电压和耦合电流,并对实验结果进行了分析.实验表明,强电磁能量耦合到电子装备和电气设备内部,可在其接口电路上产生过电压或过电流,从而使设备受到干扰和损伤.     

地面爆炸条件下框架底层柱的破坏公式推导及数值模拟分析

由于常规武器地面爆炸时在地面附近形成了较为复杂的爆炸冲击波,该冲击波对附近军事目标的破坏非常严重.为便于对地面军事工程结构进行防护研究,有必要对军事工程结构的破坏距离进行预测和评估.在前人研究的基础上采用理论分析和数值模拟方法研究了常规武器地面爆炸条件下对框架底层柱的破坏作用.从理论上推导框架底层柱在遭受地面爆炸冲击荷载时的破坏程度预测公式,同时建立了炸药、空气、土壤和结构于一体的全耦合数值模型对推导公式进行了验证.结果表明理论推导和数值模拟计算结果较为一致,该公式可以为地面军事工程结构防常规武器打击提供一些建议和参考.