弹射过程人椅系统动态质量特性的建模与分析

人椅系统的质量特性是弹射座椅轨迹和姿态控制精度的重要影响因素。由于缺乏动态质量特性仿真模型,现阶段采用静态参数设计的弹射座椅控制规律可能在实际应用中出现偏差。本文在弹射座椅六自由度运动模型的基础上,考虑火箭包工作质量变化、人体脊柱压缩、座椅座垫压缩和人体头颈部转动等影响因素,建立了弹射过程人椅系统动态质量特性的计算模型。通过对三个典型工况计算结果的分析,说明了计算模型的合理性;最后分别采用动态、静态质量特性模型对弹射过程轨迹姿态进行仿真,并分析了两模型在救生效果上的差异性。本文建立的模型可以为后续弹射座椅控制规律的精细化设计提供借鉴。

非结冰气象条件下机翼热气防冰系统数值模拟

为了在自然结冰飞行前预估飞机防冰系统的性能,减少飞行风险,开展了非结冰气象条件下飞机机翼热气防冰系统的数值模拟研究。数值模拟采用了计算流体力学方法;外部对流传热系数的计算采用附面层积分方法。机翼热气防冰系统表面温度的计算是将蒙皮外部散热热流、内部热气加热热流以及蒙皮导热三者进行热耦合,并进行了改进,改进的方法不要求防冰腔内、外两套网格在重合面网格处一致,是通过双向线性插值将一方面网格信息插值传递到另一方表面网格上,提高了计算效率。

某型飞机发动机短舱热气防冰系统性能数值模拟

使用三维内外强固传热耦合方法计算校核发动机短舱热气防冰系统的性能,并分析发动机进气流量对蒙皮表面温度的影响。内、外部表面传热系数计算均采用纯三维的CFD方法,在内、外部网格数据交互时使用了距离加权反比插值法。通过计算获得发动机短舱的局部水收集系数、蒙皮表面温度的分布情况、各处溢流水量,并由此判定此防冰系统性能是否达到要求。分析表明此发动机短舱热气防冰系统符合防冰性能要求;当发动机进气流量增大时,蒙皮表面温度下降,且溢流水量增加。

弹射座椅减速性能的数值仿真计算

减速性能是火箭弹射座椅的一个重要性能指标,而且一直不能得到很好的评估预测,只能根据地面弹射试验和经验粗略估计座椅的减速性能。采用数值仿真的方法,在获得弹射座椅的气动参数的基础上求解空间六自由度方程,得到了各气动参数以及座椅的减速性能。方法基于计算流体力学以及matlab的simu- link仿真工具箱。最后数值仿真的结果与地面弹射试验的数据进行比较,其平均误差小于5%,说明数值计算的结果是比较准确的。数值仿真的方法在弹射座椅研究中的应用是完全可行的,有广泛的应用前景。

弹射座椅气动参数的数值计算

为了解决弹射座椅研究中风洞试验不足和气动参数缺乏的问题,尝试了采用计算流体力学(CFD)方法,利用CFD计算软件Fluent求解N-S方程,对弹射座椅的外流场进行数值计算,求得了弹射座椅不同姿态下的气动参数值,并将部分气动参数与风洞试验的测量值进行了对比,结果发现,计算结果与试验值的变化趋势完全相同,大多数计算值与试验值的误差都在10%以内,能够满足工程计算的需要,可以作为试验值的补充和替代。通过CFD方法在弹射座椅气动参数计算中的应用,可以看到CFD方法在弹射座椅的研究中有着广阔的应用前景。

机翼热气防冰系统设计

利用热流体系统仿真分析平台Flowmaster和计算流体力学软件Fluent进行联合仿真,对机翼热气防冰系统进行了设计和性能分析.设计参数包括防冰系统笛形管热气喷口孔径、孔数及孔间距等参数.基于Flowmaster对所设计的供气管路进行供气流量分配计算.基于Fluent模拟防冰腔内流动与换热,计算了防冰腔的热效率.根据防冰热载荷及热效率结果预测每段缝翼防冰所需热气流量,引入参数供气余度来分析防冰系统热性能.所提出的热气防冰系统设计方法可为热气防冰系统的工程设计与优化提供重要的帮助.

防冰热载荷计算的一种新方法

提出了一种计算飞机防冰热载荷的新方法,该方法利用CFD软件FLUENT及其自带的用户自定义函数UDF进行数值模拟。首先用FLUENT的两相流欧拉模型模拟空气-水滴两相流动,进而使用FLUENT内部的数据结构,通过UDF二次开发计算水滴撞击量和防冰热载荷,并且利用FLUENT的后处理功能对计算结果进行可视化图形显示。以某3D迎角传感器为例,进行了三维空气-水滴两相流和防冰热载荷计算,防冰所需热功率计算结果和实验数据误差为7·5%,在工程计算允许范围内。

弹射座椅不利姿态控制规律设计

弹射座椅在低空不利姿态下的弹射救生性能是第四代弹射座椅的关键技术,而控制规律算法设计则是姿态轨迹控制的核心问题。提出了一种全新的控制规律设计方法,通过建立弹射全过程的轨迹姿态仿真模型、设计控制参数寻优计算模型,得到离散化的最优控制参数集。利用基于误差逆向传播(BP)算法的多层前馈神经网络模型,获得弹射状态全区间范围内的连续性控制规律算法。以单滚转不利姿态为例,进行了控制规律算法的设计验证。结果表明,采用本文控制规律算法后,弹射座椅在最低安全救生高度性能指标上远远优于多模态控制规律、美俄联合研制的K36Л-3.5型座椅,并基本满足国军际的性能要求。设计方案简单明确,结果算法逼近理论最优值,可以为第四代弹射座椅控制规律设计提供一定的参考意义。

一种热气防冰系统的数值仿真

飞机在飞行过程中,结冰问题,会增加重量,影响稳定性。为了防冰,用2D翼型热气防冰系统,采用热气流方法并优化控制防冰腔结构,并进行了数值仿真,得到了防冰系统热力学数值仿真计算结果。计算采用计算流体力学CFD软件FLU-ENT,根据欧拉模型及用户自定义函数UDF,得到了局部水收集系数、翼型防冰热载荷和表面溢流水量。将外部热载荷与防冰腔内部热气流动与传热耦合计算,实现防冰腔内外表面的热交换仿真,计算出防冰腔内喷口射流以及表面换热量,保证表面温度在允许范围内达到防冰热气流量。结果表明了仿真方法在防冰系统设计研究中的可行性。

基于Flowmaster平台的雷达行波管多支路液冷系统流动换热分析

为研究雷达行波管的多支路散热问题,运用一维流体仿真软件Flowmaster建立雷达行波管多支路液冷系统的仿真模型,对该液冷系统的稳态流动换热过程及多泵并联"启动/停止"切换的瞬态流动过程进行仿真分析。仿真结果表明,稳态流动下调节各支路流阻特性可使各支路达到流量相同的平衡状态,从而使各支路的换热特性保持一致;多泵并联"启动/停止"切换的瞬态过程对系统的压力分布产生较大影响。从数值仿真方面解决行波管散热的多支路流动换热特性分析的问题,对雷达行波管液冷系统的设计工作有着一定的参考价值。

为了合唱艺术的振兴与繁荣——刘大冬的《合唱指挥法》读后随想

西安音乐学院刘大冬教授撰写的《合唱指挥法》一书,日前已由陕西师范大学出版社出版发行。在合唱艺术沉寂多年之后的今天,出版这样一本书,也许一时还引不起人们的普遍关注和浓厚的兴趣。不过,情形也可能恰恰相反,一些早就翘首以待而“众里寻它千百度”的热心读者,会因于“蓦然回首”的瞬间意外地得到这本书而喜不自胜,爱不释手。当然,这样的读者目前还为数不多,但可以肯定地讲,随着合唱艺术的渐趋复归,刘大冬的《合唱指挥法》一书必将受到愈来愈多的读者的热诚欢迎的。

秦韵酣畅醉天山

应“西北音乐周——天山音乐会”组委会的邀请,西安音乐学院演出团一行30人,千里迢迢,由古都西安来到这祖国的西部边陲重镇乌鲁木齐,并同陕、甘、宁、青、新五省区十个专业及业余演出团一道,参加了在这里举行的“西北音乐周——天山之声音乐会”盛大活动。在从8月10日开幕为期一周的演出中,该团除参与大会开幕式的联合演出外,大会还安排了四次专场演出。他们不负众望,演出取得了很大成功,他们精彩表演博得了各族观众和与会代表的热烈欢迎和由衷的赞赏。 此次以“天山之声音乐会”为标志的西北音乐周会演,是继“长安音乐会”(西安·1982)、“塞上音乐会”(银川·1984),“兰州音乐会”(兰州,1986)“西海音乐会”。1988)之后的又一次西北地区音乐盛会。参加这样大规模的音乐活动,对于他们来说,并不是头一回。

评估酒店改造项目的关键清单

国内有数以千计,前场硬件条件相对齐全,但业绩逐年恶化的酒店,还有陆续加入此行列的新建酒店。除了项目先天的DNA(位置)外,后天定位错误,原设计差劲及管理不当则加激了问题。近几年国际品牌酒店强势的挺进各线城市,而且政府单位餐饮消费也锐减,造成国内酒店生存条件日趋恶劣。因此,酒店改造项目需要考虑那些呢?●供应VS需求-市场有没有如此多的需求,是否已经饱和的供应量,当地政府是否需要树立形象工程;

保健快读

苹果细嚼慢咽更排毒 研究表明，一个150克的苹果，用15分钟细嚼慢咽吃完后，苹果中的有机酸、果酸可将口腔内95％的细菌杀灭，保护口腔健康。另外，慢吃苹果有利于排出铅、汞、锰等重金属，而且可有效保护肠壁、活化肠内的有益菌、调整胃肠功能。

高超声速飞行器模型不确定性影响分析

吸气式高超声速飞行器具有严重的弹性机体和推进系统耦合的典型特征,其分析模型存在较大的不确定性,标称系统和真实系统之间存在偏差,因此研究不确定性对稳定性的影响对于控制器设计具有重要意义。针对典型的乘波体构型高超声速飞行器,建立了气动/结构/推进相互耦合的动力学模型,总结了建模中的不确定因素并将其以加性不确定模型的形式表示出来。以不确定性矩阵的最大奇异值为边界模型,以不确定性矩阵的H∞范数来表示不确定性因素对稳定性影响的大小,并通过不确定性矩阵的边界曲线分析不确定因素对模态特性的影响。结果表明,惯性因素的不确定性对稳定性的影响最大,而且其对飞行器的短周期模态和弹性模态均有较大的影响;同时,对于这一类飞行器的控制器设计必须考虑飞行器的弹性自由度。

弹射救生数值仿真及不利姿态下救生性能分析

国内弹射座椅救生性能预测分析主要依赖地面弹射试验。由于国内相关试验设备的缺乏,不利姿态下弹射座椅的救生性能很难通过试验获得,因此国内不利姿态下弹射座椅救生性能的分析研究比较薄弱。采用数值仿真的方法对弹射座椅的救生性能进行预测和分析,针对弹射座椅弹射过程的4个阶段分别建立了数学模型,其中自由飞阶段采用四元数法代替欧拉速率方程,以解决传统的六自由度方程出现的奇异性问题。采用四阶龙格-库塔法对数学模型进行求解,计算结果与地面弹射试验结果吻合较好。在此基础上,对某新型弹射座椅的弹射姿态轨迹进行计算,分析研究了弹射座椅在不利姿态下的救生性能,得到不利姿态下弹射座椅救生性能不佳的主要原因是座椅高速稳定性差以及飞机向下的牵连速度和飞机滚转角的影响,并根据分析结果提出了改善弹射座椅不利姿态下救生性能的基本方法。

风对弹射座椅救生性能的影响

针对某型弹射座椅建立了考虑风速的弹射过程动力学模型。选取不同风速风向和不同弹射速度作为计算状态,对弹射救生过程进行数值仿真,根据仿真结果分析风对弹射座椅救生性能的影响。通过在低速和中速两个弹射速度下,前向风、侧向风和大气垂直运动对弹射座椅救生性能影响的分析可知:较大的逆风不但会降低伞衣充满的轨迹高度,而且会产生人伞系统的振荡和摇摆,对安全救生存在一定的影响;大气的垂直运动对弹射救生系统的救生性能影响最大,它直接影响到救生系统的纵向运动轨迹。研究结果表明:前向风、侧向风和大气垂直运动均会对弹射座椅的救生性能产生不利影响,在真实的弹射过程中必须考虑风速对弹射救生性能的影响。

发动机进气道短舱前缘结冰三维模拟研究

为计算发动机进气道短舱前缘的结冰冰形,在Messinger结冰热力学模型的基础上发展了一套纯三维的表面溢流水流动结冰模型。考虑空气摩擦力为表面溢流水流动的主要驱动力,用空气对进气道表面的剪切力来确定溢流水的流动方向及流量分配。为求解溢流水结冰模型,发展了一套重复查找表面控制体状态的方法,能够快速完成整个三维表面的计算。用该方法对某三维发动机进气道进行计算,得到了三维结冰冰形,并将计算结果与FENSAP-ICE计算结果进行了对比,结果显示两者的冰形轮廓基本一致,仅在冰角处存在差异,表明本文三维发动机结冰计算模型与计算方法是有效的,其计算精度与FENSAP-ICE结果相当。

三维内外热耦合计算热气防冰系统表面温度

提出了一种三维内外强固传热耦合计算热气防冰系统表面温度的方法并进行算例计算.外部表面传热系数计算采用附面层积分方法,内部热气流动与换热采用CFD(计算流体动力学)方法,利用FLU-ENT的用户自定义函数UDFs(user-defined functions)实现蒙皮外表面热载荷计算及热流边界条件的自动加载,使迭代自动推进.对表面温度及外部热载荷进行亚松弛来稳定迭代计算,用强固传热耦合迭代来加快计算速度.所研究的三维热气防冰系统表面温度计算新方法可应用于防冰系统的热性能验证及系统优化.

机翼电加热防冰表面内外传热的耦合计算

分析了机翼防冰表面的传热传质现象,对电加热防冰表面内外传热耦合计算进行了研究.采用附面层积分法对机翼表面传热系数进行计算.根据传热传质比拟得到了防冰表面蒸发量.建立表面微元的能量与质量守恒差分方程组,利用高斯-赛德尔迭代法求解,将外部防冰载荷、蒙皮弦向导热和内部加热热流三者耦合,采用亚松弛系数稳定迭代过程,最后得到平衡表面温度、溢流水和溢流结冰的范围.计算结果和文献中试验以及其他数值仿真结果比较,吻合较好,表明了模型及计算方法的正确性.