航天器力学环境分析与条件设计研究进展

航天器力学环境条件是航天器及其部组件设计和地面试验验证的主要依据,直接影响着航天器的总体设计水平。随着我国航天事业的飞速发展,对航天器及其有效载荷的设计提出了越来越高的要求,而力学环境分析与条件设计技术已经成为制约我国航天器荷载比提高的瓶颈技术。本文重点针对航天器力学环境分析与条件设计技术所涉及的航天器力学环境预示理论方法,高精度有限元建模与模型修正技术以及航天器力学环境条件设计技术三个方面国内外研究进展进行了回顾,特别是对近五年来我国航天工业部门在航天器力学环境分析与条件设计领域取得的成就进行了综合评述。在此基础上,结合我国航天工程的实际需求,分析指出了今后在航天器力学环境分析与条件设计领域的主要研究方向。

可重复使用航天器力学试验方法及试验条件设计综述

针对可重复使用航天器的力学环境试验方法及试验条件设计,系统调研了当前最具代表性的2种国外可重复使用航天器的力学试验方法及其设计方法,包括航天飞机耐久性试验、损伤容限试验、无损检测方法,并将该方法的参照标准MIL-STD-1530D《飞机结构完整性计划(ASIP)》与我国GJB 67.6A—2008《军用飞机结构强度规范第6部分:重复载荷、耐久性和损伤容限》进行对比分析,以及将“猎鹰9号”火箭基于Miner准则设计的部组件随机振动试验量级与试验时间与NASA-HDBK-7005、MIL-STD-1540E的计算结果进行对比分析,最后给出对我国开展可重复使用航天器力学试验方法和试验条件设计方法研究的建议。

基于分档策略的装备统一环境试验条件设计方法

目的 研究提出基于分档策略的装备统一环境试验条件设计方法。方法 首先,对装备力、热、自然等环境试验条件的统一化进行详细论证,研究得到不同类型环境条件的分档策略。然后,对不同型号环境试验条件的项目进行分析,提出环境试验项目“基本项”+“定制项”的统一方法,得到通用试验项目和定制试验项目。随后,对于特定环境试验项目,提出基于极值的“包络式”、基于概率统计的“精细式”和基于就近归集的“分档式”3种统一环境试验条件制定方法,给出各种方法的特点、剪裁方法,并结合典型航天型号,给出应用案例和方法示意。结果 得到了基于分档策略的装备统一环境条件制定的方法,给出了典型装备的分档环境试验条件。结论 从装备的实际出发,提出的基于分档策略的装备统一环境试验条件的设计方法,经实践证明是可行的,对于降低货架产品的研制、批产和验收成本具有重要工程意义,并且对于其他类型产品的技术条件统一化具有重要的借鉴意义。

儿童教育中做好客观条件设计的具体措施

在儿童教育过程中,考虑到儿童的生长发育以及个性化特点,要想提高儿童教育的实效性,就要对客观条件的设计引起足够的重视,并在教育实施过程中,根据教学内容的需要做好客观条件设计,为儿童营造一种特殊的教学氛围,保证儿童教育能够得到全面有效的开展,进而确保儿童教育能够取得实效。基于这一认识,我们应认真分析儿童教育的特点,并制定具体的教学措施,保证客观条件设计能够满足儿童教育需要,并为儿童教育提供有力支持,确保儿童教育能够在整体性和实效性上达标。

土壤中镍的最优化原子吸收测定条件设计

原子吸收法测定土壤样品中镍元素时，应用单纯形优化法设计仪器工作条件。并通过动态调优计算，获得了仪器最优化工作条件参数。

初步设计概算包干边界条件设计与解决方案

2015年两会以来,大湾区概念高度发展,围绕这一战略性发展规划,掀起了珠三角区域市政基础设施投资与建设高潮,在投资和建设模式上进行了大量的创新探索,投资方面有别以往的政府投资,充分盘活社会资金,引入了社会实体和金融机构投资,在建设方面采用了大标段投资承包模式,对缓解政府资金压力、发挥社会资金作用、快速确定设计建设主体、加快前期工作和总体施工协调方面都取得了丰硕成果,但也暴露出了大量的问题。鉴于此,本文针对PPP模式下常用的初步设计概算包干合同形式的边界条件设计进行分析。

基于设计运行条件的实际道路测试场景复杂度计算模型

自动驾驶车辆在实际道路行驶的安全性与外部交通要素、驾驶员状态以及本车状态密切相关。自动驾驶面临的一大难题是实际交通环境具有道路形态、自然环境、交通参与者及事件等在时间和空间维度的随机性特征,测试场景复杂度存在的差异造成了自动驾驶测试过程的不可复现性和测试结果的不可对比性,导致自动驾驶评价缺乏统一量化的测试环境基准。本文提出了一种基于设计运行条件的实际道路测试场景复杂度计算模型,系统考虑了网联功能、驾驶员感知能力、本车执行能力对自动驾驶车辆在实际道路中面临相关场景时的复杂度影响,建立了以道路等级、交通设施、临时交通变化、交通参与者、自然环境、网联信息、驾驶员状态和本车状态等8个要素大类为基础的自动驾驶实际道路测试场景复杂度计算模型要素库,建立了基于设计运行条件和层次分析法的自动驾驶功能实际道路测试场景复杂度计算模型。采用基于智能化网联化的技术逻辑影响传递机制计算场景要素权重系数,并在实际道路测试中验证了本文方法的可行性和合理性。

重型商用车编队行驶设计运行条件分析

编队行驶是指两辆及以上的车辆,利用通信技术和自动驾驶技术使彼此之间保持一定的车距并以稳定的速度进行行驶。近年来随着无线通信技术和自动驾驶技术的快速发展,重型商用车编队行驶成为重点研究的方向,它有助于提高运输的安全性、效率,同时可以降低能源消耗和尾气排放。设计运行条件(ODC)是编队行驶系统的必备条件,即系统可以启动、安全执行动态驾驶任务的条件。文章通过分析国际上关于设计运行条件的构建方法研究现状,结合编队行驶系统的功能特点,提出了适用于重型商用车编队行驶的设计运行条件,并对动静态实体、环境、驾乘人员、车辆状态、跟车距离做了分析,用于保障编队行驶功能在设计运行范围(ODD)内的稳定运行,有助于提升系统安全。

谐波减速器柔性轴承试验载荷设计与控制方法研究

围绕谐波减速器轴承寿命试验需求,搭建了谐波减速器轴承试验装置,结合谐波减速器轴承试验原理,通过计算平均输入转速和平均负载扭矩,确定谐波减速器轴承试验条件,并基于扩张状态观测器与非线性PID建立负载扭矩控制方法。试验结果表明:负载扭矩跟踪的均方根误差为0.375,具有较好控制精度,试验机实现了转速、负载扭矩的高精度控制,实现了温升、振动、噪声等指标测试,满足了谐波减速器轴承的试验要求。

大型浅水湖泊纳污能力核算的风场设计条件分析

分析了东南风、西北风及东北风3种不同主导风场下太湖的风生湖流形态特征、环流结构及湖流流速大小变化,研究了不同风生湖流特征条件下环湖入湖污染物的输移扩散规律和湖区水质空间分布特征差异,以及在不同主导风场和常年主导风向下风速变化对太湖各主要湖湾纳污能力的影响。同时,参照水情设计条件要求,选择相对不利的主导风向和保证率为90%时的风速,对太湖进行了纳污能力计算。计算结果表明:在平均风速1.0m/s的西北风和枯水年型设计来水条件下,太湖的CODMn、TP、TN指标纳污能力分别为29 732t/年、393t/年和7 550t/年,较常年主导风向及多年平均风速条件下的纳污能力分别减小13.5%、11.3%、23.6%。

纯电动汽车电-液复合制动系统控制算法的多边界条件优化设计

根据纯电动汽车动力系统的特点,提出电-液复合制动系统控制算法的多边界条件优化设计方法。基于对制动强度需求、ECE法规和电机/蓄电池特性等多边界条件的分析,得出制动力分配比例的合理取值范围,以此为基础,提出根据制动强度需求和不同附着系数路面的使用频率等因素确定前后轴制动力分配系数的方法。仿真分析验证了制动力分配算法的有效性和合理性。

SWMM产汇流模型参数的设计条件等价优化

为解决模型技术应用于校核雨水管网设计方案时的设计条件等价化问题,提出基于暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)的产汇流参数等价处理方法.该方法从推理公式法的基本原理出发,以其流量过程线假设为基础,通过模型模拟恒定设计降雨,以模拟汇水区出流流量过程线是否与推理公式法假设流量过程线特征相吻合为判断等价的依据,通过实例验证了提出的设计条件等价原理实施的可行性;同时,为了解决人工调试参数的繁复性,提出采用改进的粒子群优化算法(PSO)自动实现参数的优化调整过程.

基于不同设计水文条件的铁岭水环境容量核算

水环境容量是污染物总量控制的重要理论基础,设计水文条件的选取是水环境容量核算的关键内容。建立了铁岭流域稳态水质模型,计算了在生物学方法(30B3、4B3)和水文学方法(7Q10、30Q10)条件下铁岭控制单元的水环境容量。结果表明:30B3和30Q10设计水文条件下COD水环境容量分别为8 048.74和9 658.49 t/a,氨氮水环境容量为549.15和658.97 t/a;4B3和7Q10设计水文条件下氨氮的水环境容量为439.33和494.26 t/a。传统水文学方法核定的水环境容量与生物学方法核定结果相近,但是其设计流量的保证率偏低,污染防控风险增加。水环境容量与入河污染负荷的核定结果表明,铁岭市经济社会的发展已经超过了其水环境承载力,需优化水库的调节能力,合理配置水资源,以增加河道纳污能力,实现污染防控目标。

我国的护栏设计条件及波形梁护栏结构机理

设置护栏是保障公路交通安全的有效措施。本文针对我国的道路交通条件、车辆构成和国民经济发展状况的分析，提出了我国的护栏设计条件，并就车辆冲撞波形梁护栏的力学特性，比较分析了美、日两国的护栏设计指导原则和结构特性，据此论证了我国波形梁护栏设计所应依据的结构机理，并介绍了已在我国公路上推广应用的变截面波形梁护栏。

浑太河流域动态水环境容量设计水文条件研究

针对动态水环境容量特点,结合水体污染负荷控制要求,探讨满足不同水质管理目标的水容量总量计算的水文条件设计方法。研究借鉴国内外容量总量计算设计水文条件确定原则,针对多类型水文数据及控制性水工程调控情景,给出符合浑太河流域水体类型特点,满足流域水量和水体污染物变化过程连续性的设计水文条件。合理确定断面的设计流量是计算水环境容量的关键。在确定流域典型污染物分期、分区设计参数的基础上,结合水环境容量时空变动特点,动态计算水环境容量。浑太河流域COD水环境容量总量为144 626 t,枯水期、平水期、丰水期水环境容量分别占总量的16.2%、35.4%、48.4%;氨氮水环境容量总量为9 776 t,枯水期、平水期、丰水期水环境容量分别占总量的16.2%、35.4%、48.4%。动态水环境容量结果的合理性成为判定设计水文条件可靠性的主要依据。

基于设计基准条件的台风边界层脉动风速谱建模方法研究

利用在博贺峙仔岛观测站实测的台风黑格比数据,在莫宁-奥布霍夫相似理论框架内提出了一种数据驱动的考虑设计基准条件的台风边界层脉动风速谱建模方法。首先基于均匀各向同性湍流能谱需满足的基本模型准则,将六参数脉动风速谱统一模型简化为四参数谱模型;之后基于高频区和低频区脉动风速谱特征建立了四个谱参数的理论表达式,并利用实测的台风黑格比数据将谱参数理论表达式进行参数化处理,进而提出基于设计基准条件的脉动风速谱建模方法;最后利用台风黑格比过程中任意选取的四个1 h时长样本对上述脉动风速谱建模方法进行了验证,表明其与实测样本的风速谱具有较好的一致性。

气候变化对室外设计条件和冷负荷峰值的影响

通过分析中国五个主要气候区中的五个代表城市在两个30年里(1971-2000年和1984-2013年)的设计干球温度(DDBT)和同时发生湿球温度(CWBT),研究了气候变化对室外设计条件和制冷负荷峰值的影响.研究结果发现1984-2013年的DDBT往往高于1971-2000年,但是1984-2013年的CWBT和相应的室外空气焓值在不同的保证率水平下均小于1971-2000年.与由于室外空气焓降低而导致的新风负荷减少相比,因温度升高而通过建筑物围护结构所产生的传导热的增益相对较小,这导致在五个主要气候区中冷负荷峰值均降低.这个结果与普遍认为的全球变暖将使室外设计条件更加严格,从而导致更高的冷负荷峰值和更大的供暖、通风和空调(HVAC)设备系统的观点相反.

黄河水沙变化及设计水沙条件

利用黄河干支流主要控制站实测水沙资料，分析了黄河水沙的基本特性和近期黄河水沙变化的主要表现，结合已有规划研究成果，预估了不同水平年黄河的来水来沙量，提出了应用于流域综合规划和专项研究的设计水沙条件和水沙代表系列。结果表明：水少、沙多、水沙关系不协调是黄河水沙的基本特征；1986年以来，黄河中下游水沙量大幅减小，汛期径流比重减少，有利于输沙的大流量历时和水量大幅减少；预计到2020年、2030年，黄河多年平均天然径流量分别为519.8亿、514.8亿m3，年均沙量分别为10.5亿~11.0亿t、9.5亿~10.0亿t；根据2020水平年1956—2000年系列水沙条件，选取1968—1979 年＋1987—1996年作为水沙代表系列，该系列龙门、华县、河津、氵状头4站年均水量为278.03亿m3、沙量为10.77亿t，其中前12 a年均水量为290.17亿m3、沙量为11.48亿t,后10 a年均水量为263.47亿m3、沙量为9.93亿t。

我国城市道路规划设计条件工作的研究建议

城市综合交通规划是指导道路建设的重要文件,但由于其功能定位,主要解决道路功能性要求,不能充分满足工程实施的具体需要。而道路设计更多地着眼于工程自身需求,对整体路网的考虑不足,与相交道路的关系也把握不够。道路规划设计条件是在综合交通规划的基础上,针对城市当前发展需要和基本情况提出的,能够指导道路工程设计的技术文件,弥补了综合交通规划和具体道路工程设计之间的规划管理空白。笔者对道路规划设计条件的内容进行了界定和分析,配合案例进行了说明,并对建立规划设计条件编制工作制度提出了建议。道路规划设计条件工作在我国北京、上海等大城市已有应用,在全国进一步推广对落实城市工作意见具有重要的价值和意义。

采用一维水质模型计算河流纳污能力中设计条件和参数的影响分析

分析采用一维水质模型计算河流纳污能力过程中,污染源概化、设计流量和流速、上游本底浓度、污染物综合衰减系数等设计条件和参数对计算结果的影响;讨论如何确定设计条件和参数,以提高计算结果的准确性和合理性。