一种多星分离的姿控联合仿真方法

现阶段仅依据多体动力学,难以准确分析和评估多星分离时含调姿过程的近远场分离过程。因此针对一箭多星任务的分离安全性设计需求,提出了一种姿控联合仿真方法,实现了近远场分离的实时调姿仿真。计算结果表明,该方法与专业弹道软件相比,计算误差不超过5%。同时为了进一步研究结构参数、动力学参数和调姿算法等变量对分离方案的影响,结合拉丁超立方采样和蒙特卡罗打靶法,优化了采样空间,从而可以快速分析变量偏差、采样方式对不同分离工况的影响,进而准确判定分离方案的安全性。该方法实现了参数的自动化设置,可有效提高仿真效率,能为一箭多星发射任务的快速论证及分离安全性设计需求提供有力支撑。

A B-Spline Method Used to Calculate Added Resistance in Waves

在海波浪做增加的抵抗的准确计算由于关于轮船设计和操作的经济效果兴趣高。在这份报纸， B 花键基于方法为增加的抵抗的计算被开发。基于潜在的流动假设，速度潜力用草地被计算公式。Kochin 函数被使用用 Maruos 远地的方法计算增加的抵抗，身体表面被一条 B 花键曲线和潜力描述，潜力的正常推导被 B 花键基础函数和 B 花键推导也描述。一条搭配途径被申请数字计算，和不可分的方程然后被使用 Gauss-Legendre 评估照。计算为球状体和不同的壳形式被执行；结果被比较与试验性的结果验证。与现在的方法获得的所有结果与试验性的结果显示出好同意。

基于旁瓣光束衍射反演的远场测量旁瓣波峰参数检测方法

针对强激光远场测量不能有效识别旁瓣光束任意方向各个旁瓣波峰参数的问题,提出了基于旁瓣光束衍射反演的远场测量旁瓣波峰参数的检测方法。对旁瓣光束图像按照选定的角度采样间隔进行量化,使用角度变换将二维旁瓣光束图像转化为全方向的一维旁瓣光束曲线集合,检测每一个角度的一维旁瓣光束曲线的各个旁瓣波峰参数,从而获得旁瓣光束任意方向各个旁瓣波峰的参数。主要优化措施为:(1)使用角度变换将二维旁瓣光束图像转化为全方向的一维旁瓣光束曲线集合;(2)检测每一个角度的一维旁瓣光束曲线的各个旁瓣波峰的参数,统计所有方向的各个旁瓣峰值,生成每个旁瓣波峰的极大值圆环;(3)统计每个旁瓣波峰极大值圆环的灰度均值,将各个旁瓣波峰极大值圆环的灰度均值与本底噪声进行比较,选择大于本底噪声1.5倍的最小波峰均值为整个旁瓣光束的最小可测旁瓣波峰信号。实验结果表明:该方法能够有效检测旁瓣光束任意方向各个旁瓣波峰的参数,任意方向上灰度极大值均值与理论值灰度极大值误差为0.477,5个波峰的极大值圆环半径均值与理论值半径之间误差小于1个像素。该方法提高了基于旁瓣光束衍射反演的远场测量的实验精度和可信度,为将来大科学装置强激光远场的精确测量奠定基础。

8 m×6 m低速风洞悬臂支撑机构远场干扰试验

8 m×6 m低速风洞悬臂支撑机构是风洞主力支撑装置,其对试验模型的气动干扰可分为近场干扰和远场干扰(主要为悬臂干扰)两部分,采用两步法进行的支撑干扰试验一般仅获取近场干扰量,而获取远场干扰量则较为复杂,普遍对其进行了忽略。本文在8 m×6 m低速风洞采用流场测量和典型模型测力试验方法对悬臂支撑机构远场(悬臂)干扰进行了研究,获得了较为可靠的悬臂干扰特性,并建立了基本修正方法,可为后续8 m×6 m低速风洞悬臂支撑机构远场干扰通用修正方法的建立和验证提供数据支撑。

远场地震作用下累积延性比谱的建立

现行的建筑抗震设计规范采用基于强度的弹性设计方法,用非直接方式考虑结构强震下的弹塑性能。而基于能量的性态设计方法既兼顾力和位移两个因素,又能有效地考虑强震持时对结构造成的累积损伤。为研究结构的累积滞回耗能需求与结构单调推覆耗能之间的关系,引入累积延性比谱。通过分析地震波幅值、结构周期、阻尼比等因素对累积延性比谱的影响规律,建立了符合中国场地分类的累积延性比谱。结果显示:累积延性比谱与地震波幅值无关,与结构周期关系不大,可以忽略;当阻尼比和延性系数分别增大时,累积延性比呈增大趋势。另外,结构后期刚度、场地类别、设计地震分组对累积延性比谱均有不同程度的影响。

基于EEMD的远场类谐和地震动人工合成方法

远场类谐和地震动是一种特殊的长周期地震动,振动阶段后期产生多个循环的长周期类谐和加速度脉冲,易对长周期结构带来不利影响。然而,由于远场类谐和地震动实测记录有限,能直接用于结构抗震分析的地震动记录更少。为弥补这一缺陷,该文提出一种基于EEMD的远场类谐和地震动人工合成方法并对该方法的合理性和可行性进行验证。该方法通过对远场类谐和地震动记录进行EEMD分解,得到地震动低频成分的类谐和主脉冲成分与衰减部分,并对二者的拟合重构形成类谐和主脉冲分量进行特征参数识别和简化,提出由类谐和脉冲函数和衰减函数相结合的主脉冲速度模型,最后叠加分解时剔除的高频IMF分量形成人工类谐和地震动。基于此,重新选取3条任意远场类谐和地震动记录的地震动特征参数合成人工地震动,与原始地震动反应谱进行对比分析。结果表明:采用EEMD方法可有效提取原始地震动的低频成分,基于所提类谐和主脉冲速度模型得到的主脉冲时程与原始地震动速度主脉冲时程吻合较好;利用所提的地震动合成方法合成的人工地震动可较好保留原始类谐和地震动的非平稳特性,且与原始地震动较为吻合。

变压器铁心远场辐射噪声预估方法

本文建立了一种根据变压器铁心表面法向振动加速度预估变压器铁心远场辐射噪声声场的方法。基于封闭表面法向加速度计算辐射声场的Helmholtz积分公式 ,建立了实验变压器铁心的声场计算数学模型 ,进行数值仿真 ,计算结果与经验公式的推导结果基本吻合。研究表明本文提出的计算方法可以用来预估变压器铁心辐射噪声声场。

纹影法测量远场焦斑实验研究

报导了用纹影法测量远场焦斑的实验结果。远场焦斑经成像透镜放大成像后,由12bit,1 024×1 024面阵科学级CCD相机采集。将一定大小的小球放置在焦斑位置,用以遮挡光斑中心,控制CCD前的衰减可得旁瓣信息,将其与无遮挡光斑拼接,得到焦斑相对强度的完整分布。该方法扩展了焦斑光强测试的动态范围,可探测焦斑约4个量级的光能密度分布,提高了焦斑的测量精度。

平面近远场变换的快速算法

基于考虑探头补偿的平面近远场变换理论 ,根据实际需要 ,提出了一种工程实用的平面近远场变换快速算法。通过该算法由近场测量数据变换得到的天线远场方向图 ,既能达到任意分辨率 ,又能节约计算内存和提高计算速度。

有限浸没深度无限长圆柱壳辐射声场波动特性

研究水下圆柱壳声辐射问题时常常将流体声介质假设为无限域,而在实际工程中流体为存在自由液面的有限域。针对此假设的不足,基于Flügge薄壳振动方程和Helmholtz方程,利用镜像法和汉克尔函数的加法定理建立自由液面以下有限浸没深度处圆柱壳结构与声场的耦合振动方程,研究辐射声场中辐射声压随浸没深度的波动特性。研究表明,不同频率下远场辐射声压随浸没深度的变化曲线上,波峰之间的距离为流体声波波长的1/2。研究结论可为实际工程应用提供理论基础。

基于基尔霍夫积分的近远场变换的改进

改进了 FDTD中基于 Kirchhoff积分的近远场变换。它的优点在于实现简单 ,计算某一远场分量只用到与之相同的近场分量 ,既能计算远场又能计算近场 ,可以大大缩减 FDTD计算空间。同时将每一时间步的近场对远区的贡献分别计算 ,避免了存储积分面上上一时间步近场值的内存开销 ,近远场变换得到了进一步简化。计算结果表明 ,这种变换方法非常准确。

破片穿孔毁伤对圆抛物面天线电性能影响的仿真计算

研究圆抛物面天线在大量破片穿孔毁伤条件下的远场辐射特性规律,利用高频电磁场分析模块FE-KO软件,基于表面电流积分的物理光学法和矩量法混合使用,对圆抛物面天线的远场辐射特性进行了建模与分析,比较了反射面完好时和不同密度破片对反射面穿孔毁伤后的电性能变化。着重研究了天线反射面在不同密度的破片毁伤后远场辐射特性随破片密度的变化规律,结果表明:反射面天线增益在破片穿孔密度一定大小范围内不变,但随穿孔密度的增大而逐渐减小。

有源相控阵天线EIRP测量及误差分析

简述了远场直接法测量有源相控阵天线EIRP的原理方法,推导出EIRP测量的原理方程。对EIRP测量误差进行了分析,结果表明其均方根误差≤±0.452 dB。最后给出了某工程应用的S波段相控阵天线的EIRP测量结果,测量结果同理论预算基本吻合。

近远场地震作用下自复位桥墩高阶振型效应研究

为了研究近、远场地震作用下高阶振型对自复位桥墩地震响应的影响,以大瑞铁路漾濞1号特大桥为工程背景,基于OpenSees软件建立该桥18号桥墩(高58 m,采用自复位桥墩)的地震反应分析模型,输入近、远场地震动,通过增量动力分析法分析墩身塑性铰的形成及发展规律,并通过模态分解法计算前3阶振型对墩身塑性铰弯矩和墩顶位移的影响。结果表明:自复位桥墩并未消除高阶振型的影响,近场地震作用对结构第2阶振型的效应更加显著;墩身塑性铰主要分布在结构中部区域,且由第2阶振型控制,墩底不出现塑性铰;墩顶水平位移主要由第1阶振型控制,且远场地震作用更显著。

基于远场焦斑测量数学模型改进的CNN去噪方法研究

针对基于纹影的高动态范围远场焦斑测量数学模型没有考虑噪声对测量结果影响的缺点,本文对基于纹影的远场焦斑测量方法从三个方面进行优化.首先,改进基于纹影的远场焦斑测量数学模型,将噪声作为影响实验结果的重要因素引入数学模型中,使该数学模型和真实的实验环境相匹配,提高了该数学模型的实用性和理论支撑作用;其次,将基于卷积神经网络的去噪算法(DnCNN)引入主瓣和旁瓣CCD图像去噪处理中,并改进该去噪算法存在的不足,使得能够有效去除主瓣和旁瓣12位图像、不同级别(0~75 dB)的噪声;最后,完整仿真了远场焦斑测量实验的全过程,包括分光、衰减、加噪声、纹影小球遮挡、去噪、衰减倍率放大、焦斑重构等,获得了有效的焦斑重构实验结果,其中重构焦斑图像和理论焦斑图像的相关系数为0.9989,重构焦斑动态范围与理论焦斑动态范围之间误差为3.22%.仿真实验结果表明,通过该数学模型和DnCNN去噪算法的改进措施,验证了改进的数学模型必要性和DnCNN去噪算法在提高重构焦斑二维分布和动态范围精度方面的优越性能,提高了基于纹影的高动态范围远场焦斑测量的可信度,满足了高动态范围远场焦斑测量对于精度和效率的要求.

耦合目标近场散射外推技术研究

针对具有多次散射的耦合目标在不满足远场条件下测量的散射方向图发生畸变的问题,通过分析耦合目标的近场-远场转换关系,提出一种"多发多收"模式的近场散射外推方法.在获得全角域的近场双站信息后,对各角度近场接收的散射数据进行外推处理,然后根据互易定理,将外推后的数据等效为"远场发射、近场接收"数据.接下来对该数据再进行一次外推,满足"远场发射、远场接收"的条件,最后取出对角线上的元素获得各角度的远场RCS(Radar Cross Section,RCS).通过建立存在强耦合机制的二面角和腔体结构模型,利用FEKO和MATLAB软件对方法进行仿真,将"多发多收"外推的结果与远场RCS进行比对.结果表明:该方法得到的结果与远场RCS方向图吻合良好,全角域均值误差小于1dB,验证了方法的有效性.

强激光腔镜温升对腔几何参数和远场光强的影响

利用交替方向隐式有限差分法分析了高能激光器虚共焦非稳腔反射镜的温度场及热变形的数值计算方法。以单晶硅为例,计算了反射镜由于吸收激光能量而形成的温度场分布以及由此引起的热变形对谐振腔几何结构参数的影响,并在此基础上数值模拟了热畸变情况下正支虚共焦非稳腔的远场光强分布。计算结果表明:在激光束辐照的开始阶段,温升场主要集中在激光束辐照的中心区域内,在整个镜面上远未拉平,由此引起的厚度方向温升分布也是如此,很不均匀。

边界元积分法分析椭圆模式和远场特性

近年来各种兼具高品质因子和定向输出的变形微纳谐振腔得到广泛研究,主要是可以用在光电集成的极低阈值激光器中。通过边界元方法计算了从圆到椭圆变形过程即中模场,品质因子以及远场特性的随短半轴变化,模拟结果表明椭圆曲率越大,模式的品质因子逐渐下降,而模场由回音壁模式逐渐向法玻腔模式转化,但是在转变过程中出现因模式耦合效应导致模式品质因子的异常改变,远场出现被调制的现象,该机理为实现定向输出并且高Q值的激光器提供新的设计思路。

声带振动产生的声场的远声场研究

针对声带振动产生的声场的空间分布问题,该文根据声带的生理结构及振动特性,提出声带的振动模型,运用有限元法对声带振动产生的远声场的方向性进行理论研究,得到声场的方向性图,并得出一定的规律。其结果表明,无论是正常声带的振动还是病理性声带的振动,在声带振动模型中可实现声带的远场分析;从而为进一步研究声带振动及其产生的声场的分析做了基础。