一种外部加翼的圆柱小目标声隐身结构设计

针对水下小型航行器日益增强的声隐身需求,基于菲涅耳(Fresnel)半波带理论,提出一种可提高目标声隐身性能的外部加翼结构。利用板块元方法计算并分析不同结构参数的优化翼型结构声隐身性能的提升效果。研究结果表明,外翼覆盖了圆柱散射贡献最大的半波带,加速相位变化,降低入射方向相同投影面积的散射贡献,使得圆柱正横方位的目标强度有效降低。当翼的开角为第一Fresnel半波带对应圆心角度且外翼与圆柱主体相切时,该结构在节约制造成本的同时可使声隐身性能的提升效果最好。文中进行了加翼模型声散射特性水池实验,优化结构的0°方位目标强度下降约7 dB,俯仰方向角检测概率显著降低,证明该类翼型结构可以有效提高目标声隐身性能。

机翼喷流增升机理的风洞试验研究

在西北工业大学NF-3风洞中对以喷气襟翼为基础的运输机新型高效增升系统的机理进行研究。简述了基于喷气襟翼的运输机增升装置、风洞试验装置和试验模型的设计,给出了喷气压力、喷流速度和简单襟翼偏角参数对增升效果和飞机气动性能影响的研究结果。研究表明:以喷气襟翼为基础、结合简单襟翼有可能满足运输机高效增升的要求;下翼面后部喷气不仅在升力方向产生分量,且能有效推迟机翼失速、提高下翼面压力、增加机翼环量,从而增加升力。

类扑翼飞行器及其叶片流场特性研究

为了简化扑翼机构的结构和运动控制,采用半转机构及内凸轮传动,设计了一种新型的类扑翼飞行器。对类扑翼飞行器的结构组成及叶片运动原理进行了分析。基于FLUENT建立了叶片流场分析模型,对双叶片运动流场进行了仿真分析,获得了叶片流场特性的变化规律。研究结果表明:在一个运动周期中双叶片周围的流场速度矢量、压力分布和升力系数是随叶片方位变化的,两个叶片之间存在很强的相互影响;前半周的叶片升力系数大于后半周的升力系数;增加叶片大小和两叶片的中心距可有效提高升力系数。该研究为类扑翼飞行器的升力计算提供了可行的方法,对于修正该飞行器的升力计算模型具有重要的指导意义。

半转翼悬停和前进飞行升力估算方法

在分析半转翼运动模型和翼面气流特点的基础上,建立了悬停和前进两种飞行状态下的半转翼升力计算模型。根据半转翼的运动特性,推导出适合半转翼运动的升力计算解析表达式。结合半转翼样机参数,应用导出的理论公式和基于CFD软件的数值仿真模型,分别计算不同飞行条件下半转翼的升力,获得半转翼悬停和前进两种飞行状态下升力变化规律。理论计算与数值仿真所得升力曲线的对比验证了升力估算解析法的有效性和可行性。研究结果可为半转翼飞行器的参数设计与升力预估提供理论指导。

采用局部约束的半转翼驱动机构运动误差分析及其结构参数优化

半转翼是一种以转动式拍动替代摆动式拍动的新型类扑翼系统,针对传统半转机构传动复杂、重量大不适合飞行的缺点,提出一种采用局部约束的简约化半转机构作为半转翼驱动机构。给出了局部约束的形成过程和作用特点,根据运动构件间的接触状态将局部约束作用过程分成4个阶段,分别建立了不同阶段下的驱动机构半转杆转角偏差理论分析模型。在以上模型基础上,对驱动机构关键构件的结构进行优化设计。实例验证了半转杆转角偏差理论模型具有较好的可靠性,优化结果降低了转角偏差从而提高了驱动机构运行的平稳性。以上研究结果表明局部约束及其在简约化半转机构中的应用可为半转翼驱动机构设计提供新途径、新方法。

有侧壁干扰的机翼半模型风洞实验的N-S方程数值模拟

应用三维可压、雷诺平均 Navier-Stokes方程数值模拟了机翼半模实验风洞侧壁干扰和三维机翼半模与安装侧壁结合部流场。计算采用中心有限体积多步 Runge-Kutta时间步长格式 ,将 Baldwin-Lomax两层代数紊流模型扩展应用于三维拐角区流动。用本文方法计算了 3个算例 ,并与国外的有关实验数据进行比较 。

半转翼的Weis-Fogh效应及推力的仿真研究

针对仿生飞行研究中具有重要应用前景的新型动力翼—半转翼的推力计算问题,提出了一种半转翼模型,导出了该模型参数的计算方法;基于XFLOW建立了两个半转翼CFD模型,即无固壁和有固壁半转翼模型,通过选择合理的流场计算区域和边界条件,采用湍流计算模型和刚性翼运动模型,结合半转翼实验模型参数和运动参数对半转翼流场速度、压力分布及推力进行了数值计算,获得了Weis-Fogh效应对半转翼运动流场特性和半转翼推力的影响规律,并与一个运动周期的实验推力进行了分析比较。研究结果表明:有固壁的半转翼流场中速度分布始终受到"急张"和"相拍"的影响,可大大提高半转翼的推力;由半转翼-固壁模型获得的推力计算曲线能真实反映半转翼推力的变化规律,这对计算不同参数的半转翼-固壁模型的推力具有参考价值。

半转翼悬停状态下气动特性实验研究

半转翼是一种以转动式扑动替代摆动式扑动的新型类扑翼仿生飞行系统。为了探索半转翼悬停状态下气动特性影响规律,在介绍半转翼工作原理的基础上,给出了升力测试装置方案及其测试计算模型,分别从翼片布局、翼片材料特性对气动特性的影响展开实验研究。实验结果表明:左右对称布置的翼片运动后产生的流场相互干扰,导致双翼式半转翼平均升力系数小于单翼式半转翼;柔性翼片平均升力系数一般比刚性翼片大;在合适松弛度范围内,柔性翼片平均升力随松弛度增加而增大。研究结果揭示了半转翼悬停状态下的气动特性。

仿鸟组合半转翼Weis-Fogh效应及升力仿真

组合半转翼是一种新型的动力翼,在仿生飞行中具有重要的应用前景。提出一种仿鸟组合半转翼模型,导出该模型参数的计算公式并给出减小两翼工作间隙的方法;基于FLUENT软件建立仿鸟组合半转翼流体动力学计算模型,对仿鸟组合半转翼运动流场进行仿真分析,揭示仿鸟组合半转翼模型的Weis-Fogh效应特征,获得仿鸟组合半转翼升力的变化规律。研究表明:在一个运动周期中,半转翼流场中速度矢量和压力分布始终受Weis-Fogh效应的影响,致使组合半转翼的升力大大提高;计算实例中,计算模型的最大升力可提高30.5%。研究结果对仿鸟组合半转翼升力形成机制的阐释和不同参数半转翼升力的估算具有重要参考价值。

风翼助航船舶的风翼受力测量方法研究

为直接获得准确的风翼助航船舶风翼受力大小与方向,对于采用圆柱形桅杆的风翼系统,提出了通过采用测量桅杆弯曲应变间接获得风翼受力的测量方法。首先给出了采用电阻应变片组成的半桥差动电路设计的测量装置结构。然后在弯曲应变测量技术基础上,通过理论分析研究获得风翼受力大小与方向的测量方法。最后,通过大量的实验测量数据,验证了该测量方法的有效性与可行性。研究结果表明,该测量方法具有系统测量装置结构简单、安装与操作方便,测量范围大、稳定性与线性度好等特点,从而解决了一类风翼助航船舶推进控制系统的风翼受力测量问题。

新型回转式升力测试装置设计与研究

采用半转机构,设计了一种新型的半转翼飞行器。为了验证半转翼飞行器的升力大小,设计出一种新型回转式升力测试装置,解决了现有升力测量装置结构复杂,制造费用大的问题。基于ADAMS建立了升力测试装置的虚拟样机模型,对升力测试装置进行动力学仿真,并对仿真结果进行了对比和验证。结果表明:仿真值与理论值吻合较好,验证了测试装置测试原理的正确性,为后续半转翼飞行器的升力实验提供基础。

半模机翼振动对气动性能影响的风洞试验研究

为了验证翼型振动测压试验结果和有关振动数值模拟文献的计算结果,设计完成了对称翼型NA-CA0012和层流翼型NACA64-210两种半模机翼的低速风洞振动试验。通过专门研制的半模振动模型,选取5种激振方式,用直接测力法得到了模型在静态和不同激振方式下升力特性变化曲线,分别研究了振动频率、雷诺数、自然转捩和固定转捩、数据采集方式等参数对机翼气动特性的影响。试验结果表明:半模机翼振动的气动特性与二元翼型和数值计算情况有所不同,其影响因不同翼型构型、不同采集方式和翼面不同流动模式等会产生不同效果。并对产生原因进行初步探讨。

特种线圈骨架注射模的设计与制造

以特种线圈骨架为例,分析了四翅片倾斜结构的成型工艺,设计了独特的推出抽芯结构和换向推出结构,并介绍了设计要点。

实体的半边Z结构及其平面切割算法研究

在半边结构实体造型的基础上,根据实体的集合操作的特点,提出了层次清晰、存储量少的半边Z结构.在此结构中,实体为由三角面组成的多面体.以此为基础,建立了一个高效的实体的平面切割算法.性能分析表明该算法具有最小的时间复杂度,并且在基于半边Z结构的情况下具有最小的额外空间复杂度.最后,对于基于图形旋转系统的DLFL和以半边Z结构为基础的切割算法的特点进行了对比分析.

半转翼飞行器二分量升力测试装置设计与研究

为验证一种新式半转翼飞行器试验模型升力的大小,设计了一种新型二分量升力测试装置,解决了现有升力测试装置成本昂贵、结构复杂及适应性差的问题。基于ADAMS软件建立了二分量测试装置静态分析模型,并对测试装置进行了静态分析,分析结果表明了测试装置力学模型建立的正确性;通过ADAMS软件建立了二分量升力测试装置的动态分析模型,采用adams软件对测试装置进行了动态分析,得到测试装置固有频率与动态输出结果,为半转翼飞行器电机转速的选择提供了依据,同时奠定了后续实验的基础。

模拟X型号飞机复合材料机翼有限元分析

基于建立的模拟半梁式全金属X型号飞机机翼模型,用等刚度设计方法建立半梁式半复材、全复材的模拟X型号飞机机翼模型。用软件ABAQUS分别采用其中的三角形以及四边形壳单元计算全复合材料机翼、半复合材料机翼、全金属机翼在同种气动外形和载荷下的有限元分析,研究位移和应力的收敛情况。数值计算表明:位移收敛速度较快,应力收敛较慢,用不同类型单元和逐渐加密有限元网格对收敛判断是必要的。半复材机翼比全金属机翼减重35%左右,全复材机翼比全金属机翼减重接近50%。

关于无人机机翼复合材料结构模拟及有限元分析

基于半梁式全金属无人机机翼模型,用等刚度设计方法建立半复材、全复材的无人机机翼复合材料结构有限元模型。分析半复材、全复材机翼相对全金属机翼的减重情况,并对比三角形与四边形壳单元在不同网格密度下的有限元模型的计算结果,得出:(1)半梁式机翼可以更好发挥蒙皮承载作用;(2)等刚度法设计的全复材机翼减重将近50%;(3)有限元计算的收敛可以用最大位移判断,本机翼计算节点数达1 974时收敛。

面向稳定飞行的半转翼驱动机构多目标优化设计

以半转机构为驱动机构的半转翼是一种新型动力翼,在仿生飞行领域具有重要应用前景。针对传统半转机构结构复杂、升重比小,不适应于飞行的缺点,提出采用局部约束设计实现驱动机构的轻量化。根据局部约束作用特点将其作用过程分为4个阶段,进而分别建立不同阶段下机构转角偏差与驱动力矩理论分析模型,并仿真验证了该模型的可靠性。在此基础上,对机构关键构件的结构参数进行多目标优化设计,优化降低了转角偏差和驱动力矩峰值,提高了机构运行平顺性并减小了驱动电机额定功率。研究结果可为半转翼系统的具体结构设计提供理论参考,同时为半转翼的稳定飞行奠定基础。

对足球运动边前卫的位置研究

在足球比赛中边前卫起着不可或缺的作用。边前卫的位置决定了其职责,边前卫居于边路两侧,进可攻退可守,是前锋和后卫之间的纽带。通过文献资料法、录像影观察法,对足球边前卫在比赛中的重要性进行了研究。分析认为:足球边前卫在足球比赛中起着重要的纽带作用,需具备攻守转换能力,在与前锋和后卫协作配合控制足球比赛的节奏;边前卫拥有超强的身体素质,有良好的比赛意识,能够熟练地执行比赛中的技战术,巧妙地运用个人技术为球队做出贡献。

水电厂导叶中轴座漏水原因及处理措施

对龚嘴水电站机组在汛期运行中先后出现导叶中轴座漏水、密封压板螺栓断裂现象进行了分析,结果表明轴座压板压紧不严密是造成导叶中轴座漏水的主要原因,提出了解决方案,根据实际情况将密封压板螺栓更换为12.9级高强度螺栓,并在密封压板上加装分半式翼型压板,取得了良好的效果。