一种用于吸气式电推进的新型吸气装置研究

为提升吸气式电推进吸气装置的气体收集率,本文设计一种新结构的吸气装置,即附有近壁阻翼结构的抛物型吸气管。以单元粒子/直接蒙特卡罗碰撞模型(PIC/DSMC)对传统抛物型和新型结构的吸气管进行流场参数分布的数值计算。计算结果表明,近壁阻翼对于壁面附近返流有较强的阻碍作用,可令返流粒子数量减少,气体收集率可提高2%~10%不等;近壁阻翼的位置和长度对气体收集率有较大影响,主要表现在阻翼对来流阻挡作用和对返流阻挡作用两者的占比程度,在本文工况中(轨道高度为180km,适应系数σ=0.3),气体收集率的最优值为47.3%。

碰撞阻尼器抑制机翼／外挂颤振的研究

对利用碰撞阻尼器抑制机翼／外挂颤振问题进行了研究，分析了碰撞阻尼器抑颤的机理，提出了“模态转移抑颤”的概念．针对碰撞阻尼器的非线性阻尼特性，在抑颤机理分析中采用了等效线化法和数值仿真法两种途径，并对一个带翼尖外挂的准三角机翼模型进行了抑颤风洞实验．实验结果及理论计算都证明了该方案的可行性：在机翼外挂联接处安装碰撞阻尼器后，系统的颤振速度提高了２９．４％，颤振品质也大获改善。

太阳翼黏滞阻尼器的可靠性评估方法

基于黏滞阻尼器的工作原理分析,确定了以黏滞阻尼器的阻尼率作为可靠性特征量,提出了利用大量地面测试数据进行黏滞阻尼器可靠性定量评估的方法,并给出了某太阳翼黏滞阻尼器可靠性评估的应用示例,为黏滞阻尼器的可靠性验证提供了技术途径。

带有传动机构的翼段颤振半主动抑制

尝试了将磁流变阻尼器安装于机翼操纵面传动机构上的布局 ,并由此建立了非定常气动力下机翼 -操纵面-传动机构的气动弹性动力学方程 ,利用 on-off控制算法对系统进行颤振抑制 ,并且研究了控制延迟时间、控制电压以及阻尼器滞回宽度等参数对控制效果的影响。计算机仿真结果表明 ,控制延迟时间和控制电压对颤振临界速度有较明显的影响 ,而阻尼器的滞回宽度的影响不大 ,在本文的阻尼器安装布局和控制策略下 ,系统的颤振临界速度至少提高了 1 7%

多旋翼无人机磁阻尼式着陆支撑减震机构设计

针对多旋翼无人机着陆过程中的冲击响应控制问题,设计了一种磁阻尼式着陆支撑减震机构。研究了由弹簧和磁阻尼器组成的机构工作原理。该被动式着陆支撑减震机构对工作环境变化具有较强的鲁棒性,可以将部分动能转化为弹簧的弹性能来减少反弹,而剩余的大部分动能则转化为磁体的阻尼能量。使用多体动力学对该着陆支撑减震机构进行了建模,并提出了兼顾反弹减少和重量减轻的机构设计参数优化方法。该方法以最大行程和最大反弹为阈值,通过数值模拟来确定机构的弹簧系数和黏性阻尼系数。最后,通过垂直自由落体模拟验证了设计的着陆支撑减震机构有效性。研究结果表明:磁阻尼式机构的质量仅为94.5 g,相比刚性杆最大反弹高度降低了88.9%,仅约0.02 m,在尽量减小质量的同时最大限度地提高了减震性能。模拟结果与实验结果完全一致,且不受地面参数变化的影响。

基于多级磁流变阻尼器的操纵面振动半主动抑制——数值仿真与风洞试验

出了一种旋转式多级磁流阻尼器 ,将阻尼器的输出力分为 7个等级 ,并基于试验数据建立了该阻尼器的简化模型。为了将磁阻尼器应用于机翼操纵面的振动抑制 ,建立了包含阻尼器的机翼 -操纵面三自由度气动弹性方程 ,并设计了基于输出反馈的次最优控制。风洞试验结果表明 ,多级磁流变阻尼器能够较好地抑制操纵面的振动 ,并将系统的颤振临界速度提高了 2 6 .2 %。