固体火箭发动机随动推力作用下细长体亚临界试车及动力学失稳临界推力预示

设计了随动推力作用下细长体模拟件试车试验系统,开展固体火箭发动机试车;理论推导了耦合模态频率差-推力关系的多项式,结合亚临界试车数据外推预示失稳临界推力。研究结果表明:理论分析与地面试验结果吻合,只需开展少数几次安全可控的亚临界试车试验,获取系统的振动响应数据,即可准确预测临界推力;亚临界试验验证了随动推力横向分量引起模态间的刚度耦合,对于弯曲振动明显的细长体飞行器,推力对结构的影响应视为随动载荷。

自旋弹道导弹动力学与控制

弹道导弹主动段自旋飞行是一种新的构想,旨在对抗激光武器拦截,实现主动段突防。导弹自旋飞行引起的运动耦合、控制耦合及其它效应可能导致弹体失稳,实现较强耦合作用下弹道导弹自旋飞行姿态稳定控制是亟待解决的问题。文中建立了自旋弹道导弹的动力学和控制频域模型,分析了几种主要耦合作用对系统的影响,将系统开环传递矩阵分解为动力学耦合和控制耦合两部分,结合古典和现代频域方法进行了姿态控制系统设计研究,采用根轨迹方法分析了运动耦合对自旋弹道导弹性能的影响,用动态预补偿技术实现姿态解耦控制。仿真结果表明,方法有效改善了低滚速较强耦合条件下自旋弹道导弹姿态控制性能。

降落伞主充气阶段数值模拟

建立了降落伞主充气模型。前体、伞绳及伞衣离散为一系列弹性连接的质量节点,伞衣内部流场为二维无粘、不可压流。利用模型计算了主充气阶段伞衣形状变化、伞衣投影面积变化及伞绳张力。计算结果与试验结果进行了比较,相当吻合。

飞船回收过程动力学建模与仿真

在一定简化假设的基础上,导出了旋量形式的降落伞、返回舱运动方程,建立了包括降落伞系统拉直、充气和充满阶段的仿真模型,可对飞船回收全过程进行集成分析.通过对某飞船空投试验的仿真分析以及与试验数据的对比,验证了模型的有效性.给出了主要的模型假设、分析方法和数学模型.该文的建模方法对于一般降落伞系统的仿真分析以及飞船回收系统性能分析具有重要意义.

非高斯多维随机振动分析

在文中介绍了用乘积模型表征非平稳非高斯随机振动的方法。在乘积公式中,载波控制自谱和互谱,调制波控制峭度和跌宕周期。一个计算模型用以模拟航天结构承受两点加速度激励的应力响应和累积损伤。计算结果表明两个模型适合用作非平稳非高斯多维随机振动的分析。

一种确定火箭弹静不稳定度边界值的方法

放宽火箭弹的静稳定度在降低火箭弹成本,提高火箭弹射程、机动能力等性能的同时也给控制系统的稳定性带来影响,确定系统最大可适应的静稳定度对火箭弹总体设计技术具有重要意义。以过载反馈回路为基础提出一种确定静不稳定度边界值的方法,并通过仿真验证了其正确性,为工程研制早期阶段的总体设计以及控制系统的性能评估提供依据。

可伸缩挠性结构的稳定性研究

本文研究一类可伸缩挠性梁结构的稳定性，主要结论有：一般可伸缩挠性梁结构的动力学可由耦合了刚性的姿态运动，挠性体的振动和梁的伸缩运动的混合偏微分方程和常微分方程描述；结构振动与转动能量的耗散与积聚取决于梁的伸缩运动，在伸展过程系统的能量被耗散，在收缩过程系统能量被积聚；在平台保持过程系统能量维持不变；因此，梁的伸展过程是稳定的，梁的收缩是不稳定的，而梁的平台保持过程是临界稳定的。

可伸缩挠性结构的镇定控制

本文是关于可伸缩挠性梁结构的稳定性与稳定化研究的第二部分:镇定控制部分。对于挠性梁收缩过程的不稳定性,提出了边界控制方案并设计了相应的控制律。受控结构的振动能量总是被耗散,系统的阻尼被增强,从而挠性梁的伸展过程、收缩过程和平台保持过程都被镇定。

带飞轮的充液摆的稳定性

带飞轮的充液摆的稳定性包光伟（上海交通大学工程力学系，２０００３０）关键词充液刚体动力学，液体晃动，运动稳定性，航天器动力学一、引言研究三轴定向充液卫星的姿态稳定性，在不考虑系统质心横向运动的情况下，一个较为简单的力学模型是充液摆作定点摆动的模型．对...

九自由度可控翼伞系统滑翔及稳定性分析

在建立可控翼伞系统九自由度飞行动力模型的基础上，以翼伞面积为４０ｍ＾２的可控翼伞系统为例。对其滑翔及稳定性进行仿真计算分析，并与六自由度模型结果作了比较，着重分析了伞一回收物相对俯仰运动的稳定性，其结果可在系统设计和实验中参考。

筒段边界对大直径贮箱椭球箱底的内压稳定性影响研究

基于薄膜理论得到的椭球箱底应力分布没有考虑筒段边界的影响,不能真实反映椭球箱底/筒段结构的应力状态。利用有限元方法得到大直径贮箱椭球底/筒段结构的临界失稳载荷及负应力分布,同时进行材料的线性和非线性稳定性计算,得到椭球底/筒段结构的弹性和塑性临界屈曲模数。研究结果表明:筒段边界对椭球箱底环向屈曲存在抑制作用,筒段边界的存在导致箱底弹性临界失稳载荷较理论值偏大22.5%,环向负应力区域会向箱底顶端方向偏移,最大值出现在箱底赤道线偏上;椭球底/筒段结构的弹性临界屈曲模数为1.52,较理论值1.414大7.5%;材料进入塑性后,塑性变形将有助于缓解椭球箱底/筒段结构的塑性屈曲,塑性临界屈曲模数将高于弹性临界屈曲模数。

大直径贮箱三心箱底内压作用下的力学性能分析

基于薄膜理论、试验数据和有限元法对大直径贮箱三心底在内压作用下的应力分布进行了分析比较,同时利用有限法对大直径贮箱三心箱底的弹性屈曲和塑性屈曲行为进行了计算分析,并对模态缺陷对塑性屈曲载荷的影响进行了研究。研究结果表明:三心底过渡区处于经向受拉、环向受压状态,应力波动较大,结构存在屈曲的可能;塑性屈曲载荷与模态缺陷幅值成反比,模态缺陷能有效降低塑性屈曲载荷;D/t、r/D、Rs/D三个参数对弹性屈曲载荷和塑性屈曲载荷的影响规律基本一致,Rs/D、D/t与屈曲载荷成反比,r/D与屈曲载荷成正比;当D/t和Rs/D在一定参数区间内,三心底将不会发生塑性屈曲。

基于缺陷敏感性的大直径贮箱椭球箱底内压稳定性研究

薄膜理论解析法对考虑几何缺陷的贮箱椭球箱底的内压稳定性难以求解。利用有限元方法分析了一阶特征值模态缺陷和凹陷缺陷对大直径椭球箱底/筒段结构内压稳定性的影响。研究结果表明:一阶特征值模态缺陷的幅值小于壁厚的0.3倍时,屈曲载荷与缺陷幅值成反比,大于壁厚的0.3倍,屈曲载荷与缺陷幅值成正比;椭球箱底向外凹陷刚度比向内凹陷刚度大,相对于向内的凹陷缺陷,贮箱椭球箱底屈曲载荷对向外的凹陷缺陷更为敏感。

纤维增强复合材料圆锥壳的外压稳定性

本文以Donell型扁壳理论为基础,应用能量变分法分析了承受均匀分布外压作用的纤维增强复合材料圆锥壳的稳定性问题。数值结果表明,临界外压的理论预示值与实验结果非常吻合。本文所得结果对航空航天工程结构设计具有重要参考价值。

壳体轴压失稳载荷的非破坏预示

本文提出了侧向柔度法。该方法把壳体的侧向柔度率作为控制参数,研究该参数随轴压的变化特性,结合低载荷下的实测数据,运用最小二乘法原理进行拟合,可预示失稳载荷。计算实例表明,这种方法是可行的。

具有椭圆孔圆柱壳的稳定性

用实验方法研究了椭圆形开口对圆柱壳轴压屈曲载荷的影响,并根据实验结果提出了计算具有椭圆开口的圆柱壳轴压屈曲载荷的经验公式。

加筋圆筒壳轴压稳定性计算方法

推导出在简支边界条件下轴压临界屈曲载荷的计算方法.在推导中考虑了蒙皮、加筋的不同材料,加筋(或桁条和框)的弯曲、扭转、伸缩和偏心影响.

Anti-impact and energy-absorption of metal and compound thin-wall cylindrical tubes

The paper presents an energy iterative method to determine the second critical velocity by comparing the time histories of the kinetic energy and the buckling deformation based on the finite element model of the impact system. To design anti-impact structures of the thin-wall cylindrical tubes with this new method, the cost of the experiment can be considerably reduced. The feasibility and validity of this method are demonstrated by a dropping hammer experiment. In addition, this paper deals with the influence of constrained damping layers on the anti-impact capability and energy-absorption of thin-wall cylindrical tubes. Results show that the constrained damping layers make the energy-absorption and the anti-impact capability increased comparing with the naked tubes; the thickness of the damping layer should be restricted in a range, or else the anti-impact capability will decrease with the increase of the damping layer thickness; for the constrained layer, the anti-impact capability will increase with the augment of its thickness.

超声速非平行边界层的非线性稳定性研究(英文)

用非线性抛物化稳定性方程(NPSE),研究超声速非平行边界层的扰动波的非线性演化过程。发展了高精度的数值方法,对NPSE进行有效求解和稳定推进。计算得到了各谐波的振幅增长曲线和不同的扰动剖面函数,特别是展示了谐波之间的非线性作用的物理特征,包括流向涡、展向涡和Λ结构的形成和演化等,以进行转捩过程的机理研究和分析。NPSE的计算结果显示了这个新方法是研究超声速边界层非线性稳定性的有效方法。