面向工科创新人才培养的实验教学改革实践与启示——以空天科学学院为例

围绕航空航天创新人才培养问题,以空天科学学院实验教学改革实践为例,系统总结了实验教学内容设计、条件建设、科教融合、以赛促教等方面的经验做法和主要成效,简述了实验教学的发展趋势。研究给出的经验总结和意见建议,对相关单位开展工科创新人才培养具有借鉴意义。

固体火箭发动机药柱表面裂纹分析

为了分析含表面裂纹的固体火箭发动机药柱在温度、燃气内压与轴向过载联合作用下的扩展情况,在固体火箭发动机的危险截面上沿危险方向预设表面裂纹。采用有限元方法,在裂纹尖端构建三维奇异裂纹元,模拟裂纹扩展,分别计算随着裂纹扩展所对应裂纹深度的应力强度因子,得到了应力强度因子随裂纹深度的变化规律。根据应力强度因子的变化规律,探讨了发动机药柱裂纹扩展的趋势。

小行星探测多脉冲交会轨道多目标优化

现有的小行星探测交会轨道研究多集中于二脉冲最优燃料研究,本文则研究了小行星探测多脉冲交会轨道多目标优化问题。基于Lambert交会算法建立了包含地球逃逸轨道和日心转移轨道的多脉冲交会轨道优化模型,以燃料消耗最小和转移时间最短为两个优化目标函数。采用一类典型的多目标进化算法———NSGA-Ⅱ用于Pareto最优解的确定。求解了2个小行星探测任务用于验证模型与方法的有效性。结果表明本文方法可以快捷有效地揭示小行星探测任务的出发时刻、转移时间和燃料消耗等特征参数之间的关系,分析不同脉冲数目对最优轨道的影响,以及评价对比不同小行星探测的任务特征。所提出方法在小行星探测任务概念设计中具有较好的应用价值。

基于对象Petri网的导弹作战效能评估方法

对象Petri网将面向对象的思想和Petri网相结合,引入了对象的概念和机制,扩展了基本Petri网的功能,为Petri网在离散事件动态系统的建模和仿真领域的应用提供了一条有效的途径。将对象Petri网应用于导弹作战效能评估领域是一种有益的尝试,对象Petri网的扩展功能非常有利于导弹攻防对抗系统的离散化建模和仿真,对于作战过程中的各种随机因素可以很方便地在仿真中进行体现,因而作战效能评估的可信性高。研究了洲际导弹攻防对抗系统组成和作战过程,给出了基于对象Petri网的作战效能评估系统框架以及仿真运行机制。

含内聚空洞固体发动机药柱的寿命预估

为了对含内聚空洞固体导弹发动机的贮存寿命进行预估,采用加速老化试验,得到该推进剂最大延伸率随贮存时间的变化规律;应用三维粘弹性有限元分析方法,对含内聚空洞的发动机贮存一定时间后直接点火发射过程进行数值仿真,从中获得发动机药柱在点火增压和轴向过载联合作用下的最大Von Mises应变。将不同贮存期药柱的最大Von Mises应变值与推进剂的最大延伸率进行对比,利用结构完整性评估准则,给出了某发动机药柱不同贮存期间内聚空洞大小的允许值。该方法可为含内聚空洞固体发动机的判废提供定量参考。

粘弹性材料参数随机性对PCLD板动力学特性的影响

使用分布参数传递函数方法研究了阻尼层粘弹性材料随机性对被动约束层阻尼(PCLD)板动力学特性的影响。首先从Hamilton原理出发建立了PCLD板的动力学方程,引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,利用分布参数传递函数方法求解方程得到了四边简支PCLD板的固有频率和损耗因子。以粘弹性材料分数导数模型中的参数作为基本的随机变量,并假设其服从正态分布。使用Monte Carlo直接抽样法研究了材料参数的随机性对PCLD板结构固有频率和模态损耗因子的影响。计算结果表明,粘弹性材料参数的随机性对板动力学特性具有较大的影响,因此对PCLD结构采取随机分析是非常必要的。

关于工程硕士教师队伍建设的思考

本文基于本单位工程硕士多年培养实践,深入分析了工程硕士教师队伍的现状和面临的问题,就专职教师队伍建设、继续教育及教学评价体系、双导师制度、课程建设等方面进行了有益思考并提出下一步教师队伍建设思路。

改善生源结构 打牢研究生招生基础

本文深入分析了军队院校研究生招生中生源结构的特点,提出改善生源结构是提高研究生招生质量的关键,并以国防科技大学航天与材料工程学院研究生招生为例,对新形势下如何改善生源结构进行了深入思考。

研究生课程教学评估方法的研究与实践

研究生课程教学评估对于改进教学方法、增强教学效果、提高研究生培养质量有着重要作用,研究科学的评估方法,建立合理的评估系统是有效开展教学评估的前提。本文研究了教学评估指标的组成及指标权重的确定,并根据评估指标不便量化描述的特点,采用模糊理论进行综合评估和分析,介绍了评估方法的数学模型和评估过程．在此基础上开发了研究生课程教学评估系统,并介绍了该系统在有限元方法课程教学评估中的实例应用．

长期自重载荷作用下固体发动机药柱的位移分析

为了分析固体发动机药柱在长期自重载荷作用下的位移水平,采用加速老化试验,得到该推进剂松弛模量随贮存时间的变化规律;考虑固体导弹发动机的实际贮存情况,探讨了有限元计算中处理发动机滚转的方法;应用三维粘弹性有限元分析方法,对贮存一定时间后的发动机进行了数值仿真,从中获得发动机药柱在长期自重载荷作用下的位移情况。计算结果表明,固体发动机每0.5 a定期翻转,蠕变基本回复到原来的3%以内,药柱的位移增加不大,说明贮存过程中每0.5 a翻转1次是一种好方法,可为固体发动机的设计和使用提供参考。

考虑黏弹性材料随机性的被动约束层阻尼梁动力学分析

采用传递函数方法研究了阻尼层黏弹性材料随机性对被动约束层阻尼(PCLD)梁动力学特性的影响。由Hamilton原理建立了PCLD梁六阶运动微分方程,通过引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,利用传递函数方法得到了梁的固有频率和损耗因子。以黏弹性材料分数导数模型中的参数作为基本的随机变量,并假设其服从正态分布,使用Monte Carlo直接抽样法考察了材料模型参数的随机性对结构固有频率和模态损耗因子的影响。计算结果表明黏弹性材料参数的随机性对梁动力学特性的变异系数影响较大,模态损耗因子的变异系数最大值是材料参数变异系数的4.5倍。

交会对接寻的段机动故障对策分析与仿真

根据寻的段的机动故障类型及其约束条件,首先给出了该段的故障控制策略规划模型,然后给出了相应的故障对策,最后基于高精度轨道模型仿真分析了各种故障工况。仿真结果表明,所提出的对策能较好的应对寻的段各类机动故障。

基于“专家型”竞赛的航天创新人才培养模式与实践

围绕国内航天专业创新人才培养的需求,2009年创办全国空间轨道设计竞赛,迄今已成功举办10届,并探索形成了依托这一"专家型"竞赛的研究生"4C"培养模式。阐述了"4C"模式的内涵,以挑战性专业赛题为牵引,提升研究生创新能力、推动专业课程改革和推动产学研军民融合育人。从紧贴国家需求、培养科学精神、灵活的组织形式和举办专门研讨会等4个方面介绍服务"4C模式"的竞赛组织举措。总结了推进"4C"模式的主要做法和人才培养取得的成效。

研究生专业课程体系优化的思考与实践

本文以国防科技大学航天与材料工程学院研究生专业课程体系为蓝本,深入剖析了研究生专业课程体系面临的问题,并在全面研究课程体系特点的基础上提出了科学优化研究生专业课程体系的思路,有较强的借鉴意义。

研究生课程《导弹总体设计与分析》的教学改革与实践

《导弹总体设计与分析》是一门综合性课程,为了给国防工业部门和军队培养高水平的导弹技术人才,适应高技术战争的需要。通过本人在国外的留学调研和国内的教学实践,本文论述了课堂教学内容、教材引进与自编、教学方法与实践环节三个方面进行的改革和实践。

军校研究生团队式指导模式研究

军校研究生由于培养目标和成长环境的特殊性,团队式指导模式具有不可替代的独特优势,对研究生紧贴实战的创新能力提升、团队观念培养和身心健康发展都有着积极作用。本文从导师团队组建、团队文化建设、导师配备、集体指导、入学培训、学生管理、团队资源传承与共享等多个方面对团队式指导模式进行了探索研究,提出了具有可操作性的建设思路和具体指导措施。

《结构设计方法》多元化培训方法探讨

《结构设计方法》是一门理论与实紧密结合的设计师培训项目。在该项目实施过程中,我们提出了针对不同内容,采用包括教师理论培训、实验室参观见学、工程专家案例培训、参训者团队研讨等的多元化培训方法(Diversified Training Method,DTM)。论文通过参训者团队的评价,指出DTM有利于参训者多种能力的培养,适合应用于其它工程应用型培训项目中。

企业数字化转型中的几个关键点

近年来,数字化转型已成为制造圈最热门的话题之一。《“十四五”数字经济发展规划》明确提出到2025年,数字经济迈向全面扩展期,数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%,数字化创新引领发展能力大幅提升,智能化水平明显增强。重点任务还包括充分发挥数据要素作用、大力推进产业数字化转型等8项内容。

路径约束的时间最短多脉冲交会全局优化

不同于现有的多脉冲最优交会研究多集中于交会时间固定的最省燃料优化,研究了路径约束和脉冲受限的多脉冲最短时间交会问题。综合考虑了交会测量视场角、脉冲总量和脉冲作用时刻等约束,基于Lam-bert交会算法,建立了多脉冲交会最短时间优化的非线性规划模型。为了高效获得全局最优解,采用了模拟退火算法用于非线性优化问题的求解。最后,通过解决一个寻的三脉冲交会问题验证了模型和算法的有效性。该研究方法可寻找满足特定约束条件的最优交会轨道。

创新军事航天领域工程硕士培养的探索

文章从培养方案、培养模式、课程体系、教材体系、师资队伍、教学方法、培养质量监管、建设成效等方面介绍了军事航天领域工程硕士培养的相关制度与措施。文章介绍有关军事航天领域工程硕士培养的实践与经验,对促进我国专业领域工程硕士教育的发展有参考价值。