缓冲机构柔性变形对月球探测器着陆稳定性能影响分析(英文)

月球探测器着陆过程动力学分析是探测器总体设计中重要一步,论文以国际较为流行的四腿悬架式探测器模型为例,针对缓冲机构柔性变形对探测器着陆稳定性能影响利用子系统法进行了理论,推导并对其着陆过程进行了刚柔耦合动力学分析。结果表明,探测器缓冲机构柔性变形对着陆器过载系数产生重要影响。

单级低反动度轴流压气机的气动设计与分析(英文)

结合附面层抽吸技术提出了低反动度、高负荷轴流压气机的概念。对比分析了此概念压气机与MIT的吸附式压气机的异同点,指出了该种压气机可能的应用方向,以及设计此类压气机的关键技术。采用此概念设计了一台单级低反动度的低速轴流压气机,并用全三维数值方法对流场进行了计算和分析,静叶栅中采用附面层抽吸技术控制分离。计算结果表明,附面层抽吸技术能较好地控制端区内的强三维分离流动,是改善大折转角静叶栅内流动的有效方法,从而也证明低反动度轴流压气机的概念是切实可行的。

考虑径向间隙和表面波纹度的滚子轴承转子系统非线性动力学行为研究(英文)

滚子轴承支承的转子系统由于赫兹接触轴承力、径向间隙、轴承表面波纹度等会使系统的动力学行为非常复杂,本文推导了承受四维载荷的滚子轴承的非线性轴承力和力矩,建立了滚子轴承支承的转子系统的四自由度动力学方程,使用Newmark-β法和Newton-Laphson法求解方程,通过振动响应的分岔图、Poincarè映射图、频谱图、轴心轨迹研究了转子系统的动力学特性。研究结果表明随转速变化滚子轴承-转子系统可能经历拟周期失稳、倍周期分岔失稳和混沌失稳。径向间隙、滚子轴承的表面波纹度、阻尼、径向力和不平衡力对系统的动力学特性影响较大。径向间隙增大系统的非线性增强,失稳区域增多且失稳范围变宽,文中给出了各轴承零件表面波纹度引起的振动频率及出现宽频噪声进入混沌的轴承零件表面波纹度阶数。合理选择和优化参数可以避免转子系统失稳。

内氧化制备A1_2O_3/Cu复合材料载流条件下表面磨损形貌和摩擦学性能研究(英文)

以内氧化法制备的Al2O3/Cu复合材料(Al2O3含量分别为0.24wt.%和0.60wt.%)、紫铜为销试样,黄铜为盘试样在自制的销-盘式实验机上进行载流摩擦磨损试验。并研究了速度和载荷对Al2O3/Cu复合材料在干滑动条件下的摩擦学性能影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对销试样磨损面进行表面形貌分析。结果表明,在相同条件下,A12O3/Cu复合材料的抗摩擦磨损性能明显优于紫铜。在试验范围内,随着A12O3含量的增加,A12O3/Cu复合材料的磨损率逐渐降低。而当电流一定时,随着速度与载荷的增加,销试样的磨损率增加。A12O3/Cu复合材料的磨损机制以磨粒磨损和粘着磨损为主,紫铜主要以粘着磨损为主,当速度与载荷变大时也发生电烧蚀和氧化磨损。

基于多Agent的舰载机弹射起飞仿真层次模型(英文)

基于复杂系统的多Agent建模思想,将航母/舰载机/起落架作为相互耦联的多运动体,并考虑运动体与风场环境的相互作用,构建了弹射起飞过程仿真的层次模型结构,描述了各Agent层的信息传递关系。运用张量形式描述多运动实体反应型Agent的概念模型,包括模型内部结构和需要感知的信息。最后,给出了仿真实例的结果。

基于传动误差和齿面印痕控制的弧齿锥齿轮小轮加工参数的设计(英文)

提出了在对齿面印痕的位置、方向及传动误差幅值的控制的基础上设计弧齿锥齿轮小轮加工参数的方法。接触迹线设计为直线,传动误差设计为抛物线。在齿面上设计3个啮合点,通过对这三个啮合点的啮合性能的控制,达到对齿面啮合质量的全程控制。在设计中接触迹线的设计和传动误差幅值的设计是相互独立的,并且可以得到准确控制。在此基础上,为了满足不同的加工要求,本文又提出对垂直轮位的值进行修正,并对小轮加工参数进行再设计,保证传动误差的幅值不变且接触迹线仅有较小的改变。最后在磨齿机上加工了一对齿轮,通过印痕检测验证了本文的设计方法。

实现柔性机翼后缘形状变化的综合优化(英文)

适应翅膀长使用了改进他们的空气动力学的特征的顺从的带和后面的边的光滑的 morphing 技术。这篇论文介绍一条系统的途径设计顺从的结构在分布式的压力负担下面执行要求的形状变化。为了从目标最小化使变形的形状的偏差，塑造，这个方法使用 MATLAB 和 ANSYS 通过扎根的途径和基因算法(GA ) 优化分布式的顺从的机制移开很低的压力占有的元素。在优化过程，许多因素应该被考虑例如飞行时的载重量，输入排水量，和几何非线性。直接搜索方法被用来局部地在 GA 优化以后优化尺寸和输入排水量。结果的结构能让它的形状从 0 ～ 9.3 度变化。模型的试验性的数据证实这条途径的可行性。

直纹面叶轮刀具轨迹规划的研究(英文)

目前,大部分的商用计算机辅助制造(CAM)软件系统在针对叶轮零件的刀具轨迹规划方面存在效率和性能上的欠缺。针对上述问题,本文开发了一个针对直纹面叶轮刀具轨迹规划专用软件。文中提出了直纹面叶轮整体刀具轨迹规划算法,拟合了直纹面叶轮叶片的型值点为样条曲线,并用这些曲线构建了直纹面叶轮的模型。接着,计算了刀轴矢量和自由曲面轮毂面的交点。解决了交点计算中的歧义现象、短切削刃刀具切削宽叶片等问题。最后,使用整体刀位计算方法规划了整体叶轮的刀具轨迹。利用五坐标数控铣床对一个叶轮零件进行了仿真和切削实验,实验表明上面提到的算法是切实可行的。

立铣加工颤振稳定性时域求解与分析研究(英文)

再生颤振是制约高速铣削加工效率和质量的主要因素。针对建立的考虑再生效果的动态铣削力模型,用数值方法对铣削动力学微分方程进行了求解。综合使用时域稳定性判决条件对仿真信号进行处理,获得了颤振稳定性叶瓣图时域解。该图形与用分析方法得到叶瓣图非常一致,且已得到切削实验验证。分析了恒定切削载荷条件下主轴转速对刀尖点振动量的影响,得出了粗加工时选择加工系统谐振频率对应的主轴转速可提高加工效率、精加工时避开加工系统谐振频率选择主轴转速可减少表面加工误差的结论。

变轴向间隙下压气机近失速工况时弯曲静叶改善流场的实验研究(英文)

研究了弯曲静叶对某重复级低速轴流压气机近失速工况流场的控制作用。使用五孔探针对采用直、弯静叶的压气机在近失速工况下的第二级静叶出口流场进行了详细测量。结果表明,采用弯叶片后,上、下端壁角区分离得到有效抑制,降低了流道内的流动损失,但同时出口气流角也明显减小。随着动、静叶间轴向间隙的减小,压气机扩压能力提高,但直静叶出口处流线分布急剧恶化,而弯静叶则变化较小,这表明在小轴向间隙下采用弯叶片能更有效的提升压气机性能。

攻击地面固定目标寻的导弹的一体化制导与控制(英文)

考虑了攻击地面固定目标的寻的导弹俯仰通道的一体化制导与控制系统设计问题。首先,建立了导弹俯仰通道的一体化制导与控制系统模型。然后,将系统模型转化为标准形式并结合滑模控制理论设计了自适应非线性反馈控制器,该控制器保证了导弹能以期望的末端姿态角精确击中目标。同时,系统的稳定性也得到了证明。最后,导弹的非线性数值仿真验证了所提的导弹一体化制导与控制策略的有效性。

一种新的无人机数据链抗干扰技术研究(英文)

本文从提高无人机数据链的抗干扰能力出发,基于M-ary扩频、直接序列扩频和正交频分复用思想,提出了一种正交码时分多子信道扩谱调制(OC-TDMSCSSM)新方案,建立了数学模型,推导出信号格式,分析了在加性白高斯噪声信道下的误码率性能和抗干扰能力。理论分析与仿真结果表明,该方案与传统 DS/FH 系统相比,抗干扰能力明显增强:在莱斯信道环境下,对宽带噪声干扰,该方案的干扰容限比 DS/FH 系统高 5dB,对部分频带干扰,该方案的干扰容限比 DS/FH系统高 6dB。

基于进给速度自适应控制的NURB曲线的智能插补(英文)

首先分析了NURBS曲线的特点和NURBS曲线插补的参数值的求取方法;其次,在可控弓高误差算法的基础上,提出了一种简单而实用的NURBS曲线的自适应插补算法,该算法充分考虑到了机床的实际加工能力,对曲线段进行提前预插补,提前预插补减速所需的最大插补周期数,实现了进给速度提前减速,能使加工进给速度自适应地随着曲率半径和曲率半径的变化率的变化而变化,使得加工运动更平滑;并且该方法还避免了因加工曲线终点的判断而带来的复杂计算;最后给出了快速求取插补点的三次NURBS曲线动态矩阵表示和曲线曲率的快速计算方法。

VIP工艺预成型体的压缩响应(英文)

在VIP(Vacuum Infusion Process)工艺中,零件的最终厚度也即是零件的纤维体积含量因单面模具和柔性真空袋的使用而部分地取决于预成型体的压缩响应。本文研究了不同织物在干态实验或者湿态实验时的压缩响应,分析了真空度、预成型体反复加卸压、铺层设计、织物种类和树脂粘度等主要参数对纤维压缩性能的影响。通过具体实验分析讨论了纤维的嵌套和弹性回复、树脂的润滑、纤维间的摩擦作用等内在因素的影响。最后,对高渗透层渗透率与纤维预成型体渗透率间的匹配关系做了进一步的研究。

一种非链式非完整球形机器人的反步轨迹跟踪控制器(英文)

与其他传统的非完整系统(如轮式机器人和飞行机器人)不同,球形机器人不是链式系统,缺乏有效的轨迹跟踪方法。球形机器人 BHQ-2 可用于无人环境的探测,以该机器人为研究对象,研究了它的动力学轨迹跟踪问题。采用反步法设计了 BHQ-2 机器人的轨迹跟踪控制器,并基于 Lyapunov 稳定性理论证明了该轨迹跟踪控制器的收敛性,最后用数值仿真验证了它的有效性。

航空发动机风扇转子叶片外物损伤II.鸟撞击数值仿真(英文)

鸟撞击是飞行安全最严重的威胁之一。鸟撞击的后果非常危险,因而,在进入服役之前,飞机部件必须通过抗鸟撞认证。航空发动机风扇转子叶片是容易受到飞鸟撞击的飞机部件之一,在设计时必须考虑使航空发动机风扇转子叶片具有抗鸟撞击的能力,降低由于鸟撞击叶片而引起的飞行事故。采用接触冲击算法,对航空发动机风扇转子叶片进行了模拟鸟撞击数值仿真。针对风扇叶片具有阻尼凸台的特点,分析中建立了三叶片组计算模型。得到了对应试验测试点的模拟鸟撞击叶片的瞬态响应曲线、叶片的位移和当量应力。比较了试验中和数值仿真中模拟鸟撞击叶片的瞬态响应曲线,试验中测试点与数值仿真中对应点的变化基本相同。分析了叶片的变形过程、最大位移和最大当量应力。模拟鸟撞击风扇叶片数值仿真验证并补充了模拟鸟撞击风扇叶片试验结果。

机翼颤振的区间有限元分析(英文)

研究了结构参数不确定性对机翼颤振临界风速的影响。在确定性机翼颤振分析模型的基础上,考虑结构参数不确定性对机翼颤振的影响,将它们区间化,借助一阶Taylor级数展开,给出了阻尼振动对数衰减率随风速变化的上下界曲线,进而可得到机翼颤振临界风速的区间估计,这比忽略不确定性的机翼颤振临界风速的点估计更为合理,将为进一步进行机翼颤振的非概率区间可靠性分析奠定基础。文中给出了机翼颤振分析的区间有限元模型的流程图。通过一个三自由度机翼与机身模型和一15度后掠翼模型的数值算例,将本文提出的机翼颤振的区间有限元模型与随机有限元模型进行了比较,显示了本文方法的有效性和可行性。本文方法的显著优点是对于不确定性参数仅需要知道它们的幅值的界限,而不需要知道它们的概率分布密度或概率统计特性。

涡轮叶栅叶尖间隙流实验研究(英文)

本文对涡轮平面叶栅中叶尖间隙泄漏对涡轮叶栅流动的影响进行了实验研究。在出口马赫数分别为0.10,0.14和0.19时利用五孔探针在叶栅出口40%弦长处对总压损失系数进行了测量,并在每个出口马赫数下详细考虑叶尖间隙高度带来的影响,即1.0%H,1.5%H,2.0%H,2.5%H和3.0%H(H为叶片高度),最后对在展向上不均匀的叶尖间隙高度所带来的影响进行了研究。实验结果表明:在当前实验条件下,对于给定叶尖间隙高度,总体上出口马赫数对总压损失系数影响不大;当马赫数给定时,增大叶尖间隙高度,叶尖间隙泄漏流带来的总压损失几乎按比例地增加;增大相邻叶片叶尖间隙高度会增大中间叶片叶尖间隙泄漏损失;在当前实验条件下相对叶尖间隙高度变化带来的影响,相邻叶片叶尖间隙高度和出口马赫数的影响显得不重要。

修正Rodrigues参数在飞行器定姿中的应用(英文)

在利用修正Rodrigues参数估计姿态时,根据姿态误差的不同目前有两种姿态估计算法:一种以从估计姿态到真实姿态的旋转作为姿态误差,即姿态误差用修正Rodrigues参数来描述,称为乘性误差姿态估计器;另一种以真实姿态参数与估计姿态参数的代数差作为姿态误差,称为减性误差姿态估计器。证明了在小姿态误差情况下这两种算法是等价的。针对修正Rodrigues参数的奇异性,可以利用修正Rodrigues参数与其影子参数相互切换的方法来解决。分析表明,姿态参数切换不会引起乘性误差姿态估计器滤波波动,但会引起减性误差姿态估计器滤波波动,为此给出了减性误差姿态估计器的一种修正方法。最后利用仿真算例验证了所提算法的有效性。

航天器非平稳振动环境TVAR时频分析(英文)

针对高轨航天器非平稳随机振动信号模态频率密集,传统时变信号处理方法难以准确计算时变功率谱密度,从而影响地面对航天器操作决策的特点,提出了基于经验模式分解(EMD)的时变自回归(TVAR)多分量过程神经元网络(PNN)模型。该方法利用过程神经网络自适应跟踪一个时变系统,从而获得具有时变系数的参数化数学模型,进而可得到信号的时变参数谱。首先通过 EMD 对原始时间序列进行分解, 使之成为不同尺度的本征模函数(IMF), 然后利用基函数展开的 TVAR 过程 PNN 对每个 IMF 分别进行时变参数分析并以此确定其时变自功率谱密度,最后所有分量的时变自功率谱密度通过线性叠加进行重构, 作为原始信号的时变自功率谱密度。仿真和实例计算结果表明:这种方法不仅简单、有效和可行,而且频率分辨性能优于传统的分析方法。