复合材料在航空航天中的发展现状和未来展望

复合化是新型材料的重要发展方向,复合材料已成为航空航天结构的基本材料之一。本文中阐述了复合材料在航空航天领域的应用需求和现状,以及复合材料在航空器上应用的近况,还介绍了复合材料前沿技术及研发热点,最后,对我国复合材料在航空航天中的发展方向、思路和对策作了总结。

航空航天学科创新型人才培养教育课程体系对比研究

航空航天技术具有开拓创新精神和精益求精工匠精神的工程领军人才和工程精英人才提出了迫切需求。本文以航空航天学科创新型人才培养为目标,以经典的美国麻省理工学院和我国综合性大学的航空航天学科为例,对比研究了在航空航天学科专业设置和教育课程体系,改革航空航天学科教育,使学生知识、素质、能力相融合,成为德智体全面发展的社会主义建设者和接班人。

航空航天类专业生产实习教学改革与探索

生产实习作为高等教育一个重要的实践教学环节,在航空航天类专业的实践教学方面发挥了重要作用.本文针对航空航天类专业的特殊性和实验教学中存在的专业性实验设备的缺乏、场地和成本限制了实验教学和实验内容脱离了工程实践等问题,结合多年的教学经验,对其教学方式、实习模式与实习基地的建设进行了有益的探索和总结,探讨了生产实习的师资队伍与管理体制建设等问题.这些改革与实践取得了良好的实验教学效果,对业内同行或相近专业的教师有一定的帮助.

面向航空航天学科的校企合作创新型培养模式探讨

航空航天技术是21世纪最活跃、发展最迅速,对人类社会生活最有影响的科学技术领域之一,航空航天学科的人才培养需要符合这一科学技术领域的应用要求。通过分析航空航天产业的特性,对比分析国内外经典校企合作培养模式,航空航天学科背景下校企合作的深度融合,注重学生创新意识和实践能力的培养,提升学生的开拓创新精神和精益求精的工匠精神。

航空航天专业研究生课程思政教学模式探究

课程教学采用多种教育方式、多平台协同、多层次设计、多角度思索,引领研究生的成长与成才,注重培养学生的自主创新能力,实现协同育人新机制的构建。课程思政的目标是实现德、识、能三位一体育人,引导学生将实现个人价值与国家发展、民族复兴、人类福祉紧密相连,培养具有航天家国情怀、科学精神和工程伦理的接班人。具体可通过优化课程体系设置、改善教学模式、完善监督机制,创新培养环境等模式,从而最终提升思政教学效果。

航天器单脉冲机动异面可达域快速计算方法

航天器单脉冲机动异面可达域为分析异面机动任务的可行性提供了依据,有助于提高航天器异面轨道机动任务的设计效率。为求解航天器单脉冲机动异面可达域,首先分析了目标平面的可达性问题。在目标平面可达的情况下,将可达域分为两个区域,并给出两个区域存在的条件。在此基础上根据几何关系,将涉及改变轨道面的可达域问题简化为仅在平面内机动的可达域问题。对于平面可达域问题,提出了一种高效率的精确计算方法。由此,进一步给出了航天器单脉冲机动异面可达域的求解算法,并进行了仿真验证。结果表明,上述方法所得可达域与拟合法所得结果一致,可以精确给出航天器单脉冲机动异面可达域。

航天器集群构形控制的虚拟弹簧阻尼网络方法

针对航天器集群质心相对运动构形控制问题,提出了一种基于虚拟弹簧阻尼网络的分布式控制方法。航天器间以虚拟的弹簧阻尼器相互连接,弹簧的原长根据期望的相对运动构形来设定。各航天器的控制输入是与其相连的所有弹簧阻尼器的合力。在线性动力学模型和拓扑结构连通且固定的假设下,基于代数图论的方法推导出了闭环系统稳定性条件。对近地轨道上100个航天器形成格点相对运动构形和20个航天器形成时变距离的椭圆构形的实例进行了仿真,考虑了轨道摄动的影响,结果表明,集群通过虚拟弹簧阻尼网络控制可实现期望构形,并能达到厘米量级的构形保持控制精度。该控制方法不改变集群的质心,只需施加很小的控制加速度;仅基于局部的邻居交互,能够适应大规模集群对分布式控制的要求。

德国应用科技大学教育体系模式及启示

文章主要探讨德国高等教育体系中应用科技大学教育体系及模式,通过对德国应用科技大学创造性培养、教学模式和教学方法设计以及专业设置的分析,探讨其独特的发展背景和教育体系模式。德国应用科技大学以培养实用型人才为目标,以就业率为导向,为德国工业界源源不断地提供高级管理和高级技术人才,这种实用导向的高等教育方式可以作为我国高等工科教育的参考和借鉴,加强我国应用教育体系建设和创新研究,逐渐走出符合中国特色的应用教育之路。

高阶引力场下航天器长期轨道精确快速预报

针对高阶地球引力场作用下航天器长期轨道高精度快速预报问题,基于Draper半分析法理论(DSST),开发了适用于各类轨道的预报算法,并研制了相应的预报软件。为了获取精确的初始平均根数,在传统近等式迭代法的基础上,提出了一种半长轴修正算法,有效降低了轨道沿迹误差,大大提高了轨道的预报精度。最后将研制出的预报软件,与STK长期轨道预报模块(LOP)和高精度轨道预报模块(HPOP),在同等条件下进行了比较,仿真结果表明,针对不同类型的轨道,软件预报误差约为LOP的0.1%,预报时间基本为HPOP的8%。

面向大学生能力培养的飞行器总体设计课程建设

"飞行器总体设计"是航空航天工程专业本科生的重要专业课,本课程综合性强,涉及的分系统众多,需将多学科理论和飞行器先进设计技术紧密结合,本课程的教学内容、教学方式以及考核方式需要不断地改进和发展,重点讨论了飞行器总体设计的特点、课程教学过程中的问题分析及课程教学设计探索。

从严治党背景下大学生党员发展质量保障机制研究

建设高质量大学生党员队伍,始终是高校党建工作的重中之重。近年来,高校党建工作取得了一定成果,但仍然存在党员选拔要求不明晰、党员发展过程不规范、党员培训缺乏创新性等问题。在从严治党背景下,可采取以下措施来提升高校大学生党员发展质量:从严遴选,确保发展质量;从严监督,规范发展程序;从严教育,完善培训体系。

基于拟合法的航天器平面可达域研究

随着轨道机动任务的日益增加,作为航天器轨道机动任务设计时可行性判断依据的航天器可达域,其研究的重要性也日益凸显。拟合法是一种求解航天器可达域的常用方法,其主要特点是算法实现简单,适应性好,仿真精度较高。采用拟合法,在轨道半长轴、偏心率、真近点角、最大脉冲和计算次数不同的条件下,计算了航天器的平面可达域。仿真结果表明,航天器轨道机动时可施加的最大脉冲是航天器平面可达域大小最重要的影响因素。

基于模糊预测控制的救援AGV轨迹跟踪研究

针对救援自动导引车(AGV)的轨迹跟踪算法问题,设计了AGV小车的轨迹跟踪控制器,采用模糊控制与模型预测控制算法结合,以模型预测控制算法弥补模糊算法中控制精度不高、动态品质差等缺陷。对纯模糊控制和模糊-预测控制开展simulink仿真进行对比研究,结果表明,与纯模糊控制相比,模糊-预测控制能在存在初始误差条件下对任意合理的设定轨迹进行跟踪,且在过程中能快速有效消除位置误差和角度误差,提升轨迹跟踪的控制精度;同时减少误差收敛时间,提高动态跟踪效率,验证了模糊-预测算法具有更优的控制性能。

基于深度引导与自学习的高动态成像算法

多曝光图像融合是将同一场景不同曝光度的图像进行融合,是当前高动态场景成像的主流方法。为了获得更自然的融合效果,该文提出基于深度引导与自学习的多曝光图像融合网络(MEF-Net)。该网络是以端到端的方式融合任意数量的不同曝光度图像,无监督地输出最优的融合结果。在损失函数方面,通过引入强度保真约束项和加权的多曝光图像融合结构相似度(MEF-SSIM),提升融合效果。此外,针对两幅极度曝光情况下的图像融合,该文采用自学习的方式,基于预训练的模型进行参数微调与优化,减弱光晕现象。基于大量测试数据,实验结果表明,该文所提算法在定量指标和视觉融合效果方面均优于现有主流算法。

基于代理模型的卫星编队重构最短距离建模

针对编队卫星成员数量较多时,编队重构规划考虑碰撞规避会带来巨大的计算开销。为降低计算开销和提升优化效率,基于CW方程和双脉冲轨道机动策略,建立了能够快速预测编队卫星重构过程最短距离的多种代理模型,并基于三种不同大小的训练集,从模型精度和效率两方面进行了对比。结果表明,克里金(KRG)模型在各种代理模型中精度最高,而且随着训练量的增加,KRG和人工神经网络(ANN)模型的性能得到了明显改善,模型精度得到了一定的保证。研究还发现,尽管KRG模型预测时间高于其他代理模型,但与真实模型相比,其耗时仍然很短,因此可用于提高考虑避碰约束时卫星编队重构轨迹优化的效率。

基于SiC气凝胶的热防护结构隔热性能分析及优化

针对高速飞行器长航时会面临非烧蚀型大面积热防护的问题,以SiC气凝胶作为隔热层的轻质防隔热一体化结构,考虑隔热材料热导率的温度相关性,建立瞬态传热模型。采用有限差分法中的Crank-Nicolson方法,计算并讨论了不同条件下结构的隔热性能,并与隔热层为陶瓷纤维隔热毡的结构进行对比,分析了SiC气凝胶在结构中的隔热特性及优势。进而对SiC气凝胶的厚度尺寸进行优化,求解在满足约束条件下SiC气凝胶的最小厚度。结果表明使用SiC气凝胶的热防护结构,在相同结构厚度下隔热能力提升约40%,在隔热效果相同时厚度降低约65%。通过与有限元分析软件的对比,证明了厚度优化设计的数值解法的准确性。

不同变质剂对4032铝合金变质效果的影响

研究Sr与不同变质剂复合添加对4032铝合金组织及性能的影响。通过组织观察、扫描电镜观察、能谱分析和力学性能测试发现:在几种不同的变质体系中,Sr与Na盐复合变质后的组织和性能最好;Sr+其他元素复合变质的针孔率低于Sr单独变质处理的针孔率,其中以Sr+Na盐变质的针孔率最低;共晶型铝硅合金添加Sr和Na变质组织呈亚共晶状态,而经P变质后组织呈过共晶状态。

粉末冶金高温合金FGH96的热加工图及热压缩变形过程的开裂行为

采用Gleeble3180D型热模拟试验机对热挤压态FGH96合金在变形温度1020-1140℃，应变速率O．001-1．0s^-1进行热压缩实验，分析真应力一真应变曲线，绘制热加工图。并针对热挤压态粉末冶金高温合金FGH96在热压缩温度低于1080℃时的开裂现象，利用热模拟压缩实验方法，确定在变形温度为1050℃、应变速率为0．001-1．0s^-1的热压缩变形过程中的开裂临界应变量，观察变形后试样的裂纹形貌和显微组织，并利用有限元分析方法对热压缩变形过程进行模拟。结果表明：试样中部位置受拉应力作用沿着变形方向产生鼓形变形，当达到临界应变量后，产生呈沿晶断裂的宏观裂纹，并且随着应变速率的减小，裂纹产生的临界应变量逐渐减小；在低应变速率条件下，在宏观裂纹产生之前，试样内部晶粒之间出现了微观开裂的现象，并造成应力下降。

热挤压态FGH96粉末冶金高温合金的显微组织与力学性能

以热挤压态镍基粉末冶金高温合金FGH96为研究对象,研究该合金横向(垂直于挤压方向)和纵向(沿挤压方向)试样的显微组织及力学性能,分析断裂机制和变形后的显微组织。结果表明:FGH96合金横向及纵向试样均为无明显织构的等轴晶组织,且平均晶粒尺寸及γ'相体积分数基本一致。在应变速率1×10^(-4)s^(-1)时,横向和纵向拉伸试样抗拉强度在25~650℃温度区间内随温度升高缓慢降低,当温度高于650℃时,抗拉温度下降速率显著增加;且横向试样的抗拉强度低于相同实验条件下纵向试样的抗拉强度,差值为150~200 MPa;失效机制为从室温条件下的穿晶断裂转变为混合断裂模式,横向试样的转变温度为400℃左右,纵向试样的转变温度约为650℃;横向试样变形后,显微组织有高密度的位错缠结及层错;纵向试样拉伸断裂后,显微组织则主要为孪晶及位错与γ'相的交互作用。

GH4169合金δ相的溶解行为及对变形机制的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术和透射电镜(TEM)研究GH4169合金中δ相在高温变形条件下的演变规律,分析δ相的溶解过程及其动力学机制,探讨δ相对GH4169合金高温变形动态再结晶机制的影响。结果表明:随变形温度的升高或应变速率的降低δ相含量减少,动态再结晶晶粒尺雨和体积含量增大,δ相主要以弯曲、扭折和切断等方式来协调塑性变形,并在界面能降低的驱动力下由针状逐渐转变为短针状乃至球状;在高温变形条件下,δ相的溶解时间大大缩短,位错、空位和曲率对δ相的溶解起到重要作用,这主要与其对溶质原子扩散行为的影响有关,变形过程中产生的大量高密度位借及空位为溶质原子提供了众多高速率扩散通道,促进了δ相的溶解;δ相的存在改变了GH4169合金的动态再结晶机制,其动态再结晶机制主要有δ相诱发动态再结晶形核和非连续动态再结晶形核。