持续载荷飞行模拟器运动系统研究

首先介绍了一种新型具有持续载荷特性的飞行模拟器的原理及系统组成,在此基础上,推导了其运动系统稳态数学模型,最后以某型载人离心机为运动平台进行了飞行模拟器验证实验,结果证明运动系统模型的正确,离心机运动平台能够满足持续载荷飞行模拟器提供载荷要求,且系统响应速度可以满足持续载荷飞行仿真要求。

持续载荷飞行模拟器过失速机动过载模拟

对新型的持续载荷飞行模拟器(SGFS,Sustained G-load Flight Simulator)模拟过失速机动过载的方法进行了研究.针对过失速机动中飞机角运动剧烈的特点,推导了考虑飞机转动带来的附加过载的飞机飞行员过载计算公式.在SGFS过载模拟数学模型中应用此公式,以典型的过失速机动动作.Herbst机动为例,对机动时的飞行员过载进行了仿真研究.仿真中SGFS能够较精确地跟踪输入的飞行员三轴过载指令,最大误差小于0.2g.研究结果表明:过失速机动时飞机转动引起的附加过载不可忽略,同时也表明SGFS可较好地用于对过失速机动飞行员过载的模拟.

非持续载荷下椎间盘的多孔弹性特性

建立了人体L4/L5段腰椎关节椎间盘多孔弹性有限元模型,并在持续压缩和间歇性压缩载荷作用情况下进行仿真分析,并且将其与相同工况下退化的椎间盘模型进行对比.结果表明,同样状态的椎间盘由于间歇时间的存在,盘的变形和有效应力都相对减小,而孔压值增大.退化的椎间盘由于盘的刚度增加,盘高度和初始孔隙率减小等原因,导致其孔压值和有效应力的变化速度都要比健康的椎间盘快.

持续载荷飞行模拟器控制算法设计研究

为解决持续载荷飞行模拟器角运动感知与视景感知不相匹配的问题,对持续载荷飞行模拟器控制算法进行研究。对持续载荷飞行模拟器控制系统进行了数学推导;构建了人体角运动感知与旋转线性加速度和角加速度之间的关系模型,提出基于人体角运动感知模型的持续载荷飞行模拟器控制算法,使持续载荷飞行模拟器与仿真飞机角运动相匹配。仿真结果验证了所提出的控制算法可以有效解决飞行员角运动感知与视景感知不相匹配的问题,提高持续载荷飞行模拟器仿真逼真度。

持续载荷飞行模拟器建设应用需求

在回顾持续载荷飞行模拟器国外应用情况、系统结构、基本工作原理、载荷控制策略的基础上,深入分析了对持续载荷飞行模拟器的应用需求。此项工作在我国目前尚处于研究探索阶段,相信随着军事需求分析不断深入,持续载荷飞行模拟器在我国定会不断涌现。

持续载荷飞行模拟器控制方程参数优化研究

为提高持续载荷飞行模拟器仿真逼真度,解决持续载荷飞行模拟器角运动本体感知与视觉感知错配问题,对持续载荷飞行模拟器控制方程参数优化问题进行了深入研究。介绍了持续载荷飞行模拟器仿真原理,构建了持续载荷飞行模拟器控制方程。基于人体感知模型设计了的持续载荷飞行模拟器控制方程参数优化算法,给出了控制方程参数优化的具体流程。通过仿真实例验证了所提出控制方程参数优化算法的可行性和有效性。研究结果可为持续载荷飞行模拟器控制算法设计提供参考。

持续载荷飞行模拟器过载模拟新原理

先进战斗机空战机动时产生的持续性高过载会严重危及其飞行安全。为了能够在地面开展高过载的飞行员飞行训练,需要对新型持续载荷飞行模拟器(SGFS)持续性过载模拟的新原理进行研究。首先分析了SGFS过载模拟的新机理,系统地推导了相关的计算公式,在此基础上建立了SGFS过载模拟的数学模型。为了考察SGFS对单轴及多轴过载的模拟能力,分别对梯形过载指令及飞机全滚机动时的飞行员3轴过载进行了数值仿真,并研究了过载模拟时SGFS的运动规律。仿真结果验证了所建立的SGFS数学模型的正确性,同时表明SGFS可对实际飞行时的飞行员3轴持续性过载进行精确地模拟。

1年持续载荷下GFRP-混凝土组合梁长期性能试验

玻璃纤维增强树脂（GFRP）-混凝土组合梁由上部混凝土板和下部 GFRP型材以及连接二者的抗剪连接件组成。开展了2根 GFRP-混凝土组合梁（非预应力及施加体外预应力组合梁各1根）在1年持续载荷下行为的试验研究。考虑混凝土收缩徐变及 GFRP型材蠕变耦合的影响,开展了50年的24根 GFRP-混凝土组合梁时随有限元参数分析。结果表明：在1年持续载荷下,非预应力与施加体外预应力组合梁长期挠度分别为其初始挠度的1.42倍及2.91倍；非预应力与预应力组合梁中连接件的长期滑移分别为0.230 mm及0.164 mm,相比初始滑移2种组合梁的最终滑移分别增加了53.3%和58.2%；50年后,非预应力组合梁长期挠度与初始挠度的比值在1.50～1.56之间；而施加体外预应力组合梁长期挠度与初始挠度的比值在3.03～6.08之间。基于以上研究提出了 GFRP-混凝土组合梁长期挠度的计算建议。

持续可变载荷条件下液压泵故障信号的多尺度形态滤波分析

改变液压系统载荷的大小会使液压泵振动信号的幅值发生变化,从而引起信号振动特征发生改变,因此,单一尺度结构元素的数学形态学方法对液压泵变载荷条件下的信号滤波不一定有效。为此在单尺度形态分析方法的基础上,同时兼顾长度(时间)和高度(幅值)两种尺度对持续可变载荷条件下泵的振动信号进行多尺度形态滤波。以冲击特征比值和二阶原点矩为特征指标构建的复合评价体系为依据,提出结构元素长度和高度尺度的寻优方法。对持续可变载荷条件下的液压泵进行了故障模拟试验,检验了多尺度形态分析方法对液压泵正常状态、单柱塞滑靴磨损以及中心弹簧失效三种不同状态信号的滤波效果。通过与单尺度形态滤波方法相比较,证实了多尺度形态滤波方法更适合于处理液压泵变载荷条件下的振动信号。

持续性与间歇性低载荷机械振动对成骨细胞增殖与分化的影响

目的观察不同低载荷振动方式对成骨细胞增殖与分化的影响。方法应用振动加载器给予培养的成骨细胞MC3T3-E1以强度为0.25 g、频率35 Hz的振动载荷,设置空白组(A组),持续振动10 min(B组)及振动5 min间歇5 min再振动5 min(C组)两种加载模式组,加载结束后分别检测各组MC3T3-E1细胞的增殖能力(CCK-8法)、碱性磷酸酶(ALP)活性及Runx-2蛋白的表达变化。结果 3组之间成骨细胞增殖情况无明显统计学意义(P=0.742),B组与C组ALP活性及Runx-2蛋白的表达明显高于A组,C组的ALP活性及Runx-2蛋白的表达显著高于B组(P<0.05)。结论低载荷机械振动对成骨细胞的增殖并无影响,然而低载荷机械振动可以促进成骨细胞的分化,特别是适当的间歇低载荷机械振动能够更加明显的促进成骨细胞的分化。

拉伸载荷作用下混凝土蠕变-损伤破坏过程数值模拟

在材料破裂过程分析MFPA2D系统的基础上,考虑混凝土损伤过程的时间因素影响,引入混凝土细观单元蠕变本构方程,建立考虑流变效应的混凝土破裂过程蠕变-损伤相互作用的MFPA2D数值模型,并应用该模型模拟研究轴向拉伸恒定持续荷载作用下混凝土的蠕变破坏过程,数值模拟得到混凝土蠕变破裂的典型三个阶段:初始蠕变、稳定蠕变和加速蠕变阶段,模拟结果揭示了混凝土的宏观蠕变破坏实质上是细观层次上单元损伤累计的结果。模拟结果同实验室试验所观察到的试验现象吻合,这表明考虑流变效应的MFPA2D数值模型适用于模拟混凝土的蠕变破坏这一复杂的、非线性演化问题。上述数值结果对大坝混凝土工程的混凝土结构的工程设计施工及损伤断裂控制等的研究具有重要的理论指导和实践意义。

长期载荷作用下混凝土的渗流结构

混凝土的渗流结构可以用交流阻抗谱方法来测定和表征.在长期持续载荷作用下,混凝土易产生微裂缝,这在其渗流结构参数Rs,σ,CHF和Cp中将有所反映.

竹地板的球形压入载荷效应

应用仪器化压痕方法对炭化侧拼竹地板的球形压入载荷持续效应和载荷历程效应进行了分析,结果表明:对于球形压入载荷持续效应,载荷越大,压痕深度越大,且压痕深度随时间的延长而增加;与间歇式载荷历程效应相比,连续式载荷历程效应产生较大的压痕深度;间歇式球形压入载荷历程使竹材产生了变形钝化,与载荷持续效应相比,在相同的载荷保持时间内压痕深度减小,而连续式加载历程此特征不明显。

持续增载作用下巷道围岩承载特性研究

为了对巷道支护机理进行研究,揭示锚固复合承载体的承载作用,采用相似模拟试验,在均质围岩条件下,使用不同的锚杆支护参数进行巷道支护,对巷道施加破坏性载荷,分析了不同阶段下锚固复合承载体的测点应力与表面位移的关系,得出了锚固复合承载体的承载特性的影响规律。研究为确定巷道合理的支护参数提供了理论依据。

基于CAESARII的船用LNG双壁管应力分析

由于船用LNG低温输送管路根据船级社规范规定“当设计温度为-110℃或更低时,对管系的每一分支,应向船级社提交一份考虑到由于管子的重量,包括较大的加速度载荷、内部压力、热收缩以及船舶中拱和中垂等引起的载荷等所产生的所有应力的完整的应力分析资料”。文中以190,000DWT散货船机舱内LNG双壁管为例,简要介绍了利用陆用石油化工领域软件CAESARII进行船舶LNG双壁管管路应力分析的方法。

歼击机飞行员三轴加速度过载建模与仿真研究

持续载荷飞行仿真平台是一种新型飞行模拟器,为了能够精确控制该模拟器的运动系统,需要解决飞行员的三轴加速度过载的计算问题。通过对模拟器运动系统以及飞行员的运动规律分析,运用理论力学的知识,推导出歼击机飞行员三轴加速度过载的数学模型。最后对该模型进行了数字仿真,并用实验方法对仿真结果进行了检验,显示该数学模型正确合理,能够作为解决上述问题。

非线性情况下钢筋锈蚀测量的二次谐波方法

采用二次谐波方法对不稳定条件下的钢筋锈蚀进行测量,该方法可以同时测得腐蚀电流的线性项和二次谐波项,可完整地反映钢筋锈蚀的非线性过程.

离心式飞行模拟器发展概述

目前我国很缺乏具有持续过载训练功能的地面飞行模拟器,并且缺乏体系化的飞行模拟器建设。根据离心式飞行模拟器的发展历程,以座舱自由度和主要训练功能划分,将离心式飞行模拟器分为动态飞行模拟器、空间定向飞行模拟器和综合飞行模拟器3种。并指出各类飞行模拟器的技术特点、主要功能及优缺点。最后介绍了离心式飞行模拟器的关键技术和发展趋势。

基于改进SFAM多分类器的SLFS逼真度评估

持续载荷飞行模拟器(SLFS),是飞行模拟器从"无持续载荷模拟功能"到"有持续载荷模拟功能"的技术跃升,能够实现逼真的模拟实战飞行训练。因为有了持续载荷模拟功能,人体感知模拟环节提升到核心地位,逼真度评估方法必须与之相适应。利用数据挖掘中分类算法对模拟器的开环逼真度和闭环逼真度按不同权重进行层次评估。简化自适应谐振神经网络(SFAM)具有优良的分类性能和更快的收敛速度,但也存在当输入模式类属间差距较大时分类出错以及分类稳定性的缺陷。为了改善网络性能,采用自适应警戒参数的方法对网络进行优化;采用多SFAM分类器集成复合的方法克服分类缺陷。经试验,改进的多SFAM分类器在对影响持续载荷模拟飞行逼真度的各种因素分类过程中表现了较高的分类精度,是一种有效的适应持续载荷飞行模拟器的逼真度评估方法。