高超声速飞行器热-结构试验若干关键技术

热-结构试验是高超声速飞行器研制过程中不可或缺的环节。本文在给出热-结构试验内涵与特征的基础上,结合热-结构试验典型科目介绍,呈现了热-结构试验体系总体架构,为全面了解热-结构试验提供参考;其次重点分析了当前热-结构试验中亟待突破的时变超高温热载实现、局部热载大梯度模拟以及时/频域载荷协同等7大关键技术。

空降车辆着陆缓冲过程仿真分析与模型验证

围绕空降车辆在着陆缓冲过程中的冲击载荷,建立空降车辆-缓冲气囊耦合有限元模型并开展着陆缓冲过程仿真.开展典型垂直降落工况地面跌落模拟试验,对比仿真数据与试验实测数据,验证仿真模型的准确性.对垂直降落工况和水平向速度的着陆缓冲过程开展仿真分析,校核车辆冲击载荷、反弹速度、气囊内压等着陆缓冲响应.仿真结果表明,对于某空降车辆,目前的空降车辆-缓冲气囊设计方案在多种工况下的冲击载荷满足使用要求.此种方法可以较好满足空降车辆方案优化和着陆缓冲性能预测.

整车道路强化腐蚀试验与实际服役腐蚀相关性研究

本文对某自主品牌车型四个地区的实际服役情况进行调研,并与同车型道路强化腐蚀试验数据进行了腐蚀数量匹配率和平均腐蚀等级偏差进行了分析。结果表明,该企业道路强化腐蚀试验方法道路强化腐蚀试验可以比较好的反映实际服役车辆底盘和车身外观腐蚀情况,为了得到一个道路强化腐蚀周期与底盘和车身实际服役一年均相当,可适当增加道路强化腐蚀试验中底盘腐蚀程序而减弱车身腐蚀程序。

三平测发模式下起竖臂对运载火箭地面风载的影响

为提高运载火箭地面风载条件对地面风场较大的发射场的适应性、降低运载火箭设计载荷、减轻火箭结构质量、提高运载效率,针对三平测发模式的特点,开展起竖臂对运载火箭地面风载的影响分析。采用基于广义位移和广义载荷的运载火箭地面风载计算方法,根据起竖臂的结构特点,量化分析竖臂刚度、支承油缸刚度、抱箍数量及位置因素对运载火箭地面风载的影响程度。起竖臂刚度、抱箍数量和位置对运载火箭地面风载影响较大,提高起竖臂刚度可使根部弯矩降低24.8%,增加Ⅰ级箱间段抱箍可使根部弯矩降低38%,而支承油缸刚度对运载火箭地面风载几乎没有影响。

基于14项智能网联汽车封闭测试的海南汽车试验场改造建设

为了全面掌握智能网联汽车封闭试验场建设标准,通过分析《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》及相关标准、法规,总结了智能网联汽车在封闭测试场进行14项测试的具体要求,梳理了智能网联汽车封闭测试场建设的主要内容,并按照相关要求从园区改造、硬件设备设施建设及软件平台建设3大方面对海南汽车试验场进行了智能网联化改造,使其满足所有智能网联汽车封闭测试要求,为封闭测试场建设或传统试验场改造为智能网联汽车试验场提供参考。

沥青路面压实度无损检测技术探讨

压实度是沥青路面质量评定的关键指标,在公路工程质量检测中,沥青路面质量检测的关键项目之一就是压实度。若压实度偏低,则会大幅降低沥青路面使用年限,甚至危及行车安全。沥青路面压实度检测方法中,一般可分为破坏性检测和无损检测,后者检测速度快,且对沥青路面不会造成破坏,目前已广泛应用于公路工程沥青路面检测中。

无人机气动力地面车载测试系统

介绍了中国航天空气动力技术研究院开发的一种用于测量全尺寸无人机气动力的地面车载测试系统(GTV)。车载测试系统采用一辆中型卡车进行相关改造,将试验无人机机身安装在其顶部,通过汽车牵引能够达到40km/h的速度。一套专用的测试天平系统和数据采集系统用于记录试验中无人机产生的升力、阻力以及俯仰力矩等数据。主要介绍测试天平系统的设计,数据采集测试系统,测试方法和试验结果。多元静态原位校准加载结果表明天平测试系统输出信号线性度以及重复性较好。动态校准试验采用一副定常展弦比6的机翼进行,试验结果与已知的风洞试验数据进行了比对。车载测试系统试验结果的升力和俯仰力矩数据不同车次之间重复性较好,并且与风洞试验数据基本一致。但阻力数据的离散度要比风洞试验时大得多,并且试验结果比风洞试验时偏小一些,试验证明地面车载测试系统的阻力测量难度较大。

非充气机械弹性车轮接地特性试验研究

本文中采用压敏膜法对机械弹性车轮的静态接地特性进行试验研究。通过静态接地特性试验,研究了充气安全轮胎、0轮和机械弹性车轮在不同载荷下的接地压力分布规律,根据提取的接地压力分布几何与力学特征参数,对比分析了充气安全轮胎和机械弹性车轮的接地特性。结果表明,机械弹性车轮能有效缓解充气轮胎在大负荷时胎肩的应力集中问题,在一定负荷范围内提高了轮胎的磨损和抓地性能。

汽车操纵稳定性的虚拟试验技术

设计了汽车操纵稳定性虚拟试验系统,建立操纵稳定性动力学仿真分析模型,并进行车辆实体建模和行为建模.虚拟试验场景采用分层模块化的树形结构,用不同的类和节点并组织虚拟试验场的各种对象,并设置了光照、雾化和声音信息.虚拟试验过程是数据空间到图形图像空间的映射,使用WTK编程,通过仿真分析数据驱动汽车在虚拟的试验场中行驶,并用分割视屏窗口的方法实现了试验过程的立体视觉显示,从而实现了操纵稳定性的虚拟试验.实际车辆试验表明,虚拟试验分析数据与实车试验比较接近,驾驶员感受的场景与实车试验有较好的一致性.

履带车辆转向分析

分析了履带接地段滑动时履带车辆的转向规律。推导了履带接地压力为均匀分布与集中载荷2种典型条件下转向所需牵引力、制动力、转向阻力矩、转向半径及转向角速度的表达式。采用迭代法求解转向平面运动方程,并与实车试验作了比较。试验结果表明:建立的考虑履带接地段滑动时的转向模型是合理的;接地压力均匀分布条件下考虑履带接地段滑动时,转向半径较传统转向理论计算值增大,转向角速度低于传统转向理论计算值;集中载荷条件下车辆转向更为困难。

轮式差动转向无人车运动跟踪控制的研究

在分析车辆传动系统结构特点的基础上,基于差动转向原理,将无人车的运动跟踪控制分为:基于左右轮平均轮速的直线行驶控制和基于左右轮轮速差的行车转向控制。同时,基于抗积分饱和的比例积分控制法,提出了直线行驶下的车速跟踪控制算法;基于状态反馈法,提出了行车转向下的横摆角速度跟踪控制算法。最后,通过实车试验对提出的运动跟踪控制算法进行验证,实现了目标车的遥控行驶。

运载火箭新型地面测试发控系统构想

为了提高我国地面测试发控系统整体水平,在借鉴和继承国内外成熟型号地面测试发控系统优秀设计思想的基础上,结合现代运载火箭技术需求,通过对总体设计、任务和功能分析、框架组建等方面的分析和论述,提出了新型运载火箭地面测试发控系统方案构想。此方案在总体设计思想、系统框架结构设计、应用模式上提出新的思路,对于适应未来运载火箭发射要求提供了技术途径。

车轮旋转条件下前轮导流板气动减阻机理研究

为优化上海通用某款车型的气动特性,降低风阻系数,利用风洞试验和流场数值模拟研究了不同高度的前轮导流板的减阻效果。数值模拟实现了车轮转动和地面移动,其结果与风洞试验值基本一致,各导流板方案减阻效果明显。根据数值模拟获得的流场分布信息,分析了前轮导流板的减阻机理及其对整车流场特性影响,为导流板减阻设计提供了参考。

空地制导弹药的MIMU/GPS组合导航系统研究

针对空地精确制导弹药对低成本、高精度和高可靠性导航系统的需求,设计了MIMU/GPS组合导航系统。该系统采用了MEMS的IMU和GPS进行组合,利用位置、速度组合模式,采用渐消自适应Kalman滤波器估计并修正惯导的误差。通过地面跑车试验进行了验证,试验结果表明:组合导航系统误差得到了有效的抑制,导航精度满足空地制导弹药的导航要求。

高超声速飞行器结构热模态试验国外进展

高超声速飞行器在巡航/再入阶段受到严酷的气动加热效应,极高的温度及温度梯度,改变飞行器结构热物理参数和力学性能,导致结构弯曲、扭转刚度下降,颤振安全边界降低,影响飞行器结构的可靠性。热环境下的结构模态特性,作为反映气动加热对结构影响的重要参数,在指导、验证此类飞行器的设计中具有重要意义。20世纪中期以来,NASA Langley、Dryden等研究中心分别针对金属和复合材料壁板、X-15翼舵、X-34发动机喷管等结构开展热模态试验方法研究与试验验证,近期Dryden研究中心针对X-37方向舵开展热模态试验的探索研究。系统综述了国外开展的热模态试验方法、试验设施和试验结果,总结热模态试验中的工程问题和研究方向,对于国内热模态试验技术的发展、飞行器结构高温性能评估等均具有重要的指导意义。

空气悬架系统关键承载构件动载荷仿真及疲劳寿命计算

为研究某重型载货汽车空气悬架关键承载构件——平衡梁的疲劳寿命特性,首先在ADAMS环境下建立了试验场典型耐久性数字化路面,通过车辆在虚拟试验路面的仿真得到平衡梁薄弱位置在整车行驶状态下的动载荷,应用LMSTecWare软件对疲劳损伤进行了计算,并与实车实验结果进行了对比。结果表明,两者平衡梁薄弱位置疲劳累积损伤分布趋势基本一致,说明此方法可用于汽车零部件的疲劳寿命仿真以及预测汽车关键结构设计初期的疲劳寿命,从而缩短新产品开发周期、降低研发成本。

无人地面车辆测评体系研究

预先制定好的测评体系能够明确相关技术的指标,从而引导无人地面车辆的快速发展。提出了一种科学的无人地面车辆综合测评体系,包括:测试内容、测试环境、测试方法和评价方法。设计了从简单到复杂、由易到难的分层次测试内容。根据无人地面车辆测试内容的层次性要求设计了多层次(复杂度)的测试环境。为了实现对测试车辆测试过程的实时、全方位的监测,研制了移动测试平台和无线图像传输系统。采用模糊可拓展层次分析法实现了无人地面车辆的定量评价。提出的无人地面车辆的测评体系已经成功应用于"中国智能车未来挑战赛"。

多无人机编队飞行硬件在环测试平台系统的研究

为了能够验证基于各种智能算法所设计出的多无人机近距耦合编队飞行控制器的工作性能,研制了一套新的、低成本的硬件在环测试平台系统,由基于DSP技术的飞行控制子系统、基于Statem ate技术的飞行控制子系统虚拟原型机和地面测试子系统组成,并阐述了各子系统的硬软件结构及其关键技术。最后,利用该测试平台,对所研究的多无人机编队飞行模型和编队飞行控制器进行了测试。试验结果表明,该测试平台系统可以测试编队控制器在不同条件下对无人机编队飞行的控制效果,同时也可通过该平台来进一步证明所研究的编队飞行控制系统相关理论算法的正确性和有效性。

无人机系统地面检测与维护实验室建设与研究

针对当前无人机训练缺乏实装、实装部件拆装训练损耗大等问题,开展用于模拟机务训练的无人机地面检测与维护实验室建设研究,采用Leap Motion、虚拟现实等技术,以互动操作方式,对三维全息成像互动装配操作台、综合检测台和机务训练台3个主要组成部分进行方案设计。实验室建成后,可开展无人机整体及部附件的拆装教学训练、性能检测、地面设备外场维护与飞行准备训练等内容。

月球车样机实验用的松散沙土力学参数测量系统

基于地面力学理论,搭建了月球车样机实验用的松散沙土力学参数测量系统。利用该系统进行土力学压板实验及剪切环实验,对实验数据进行数理统计分析,得出松散沙土力学参数,提出松散沙土剪切模量与接地比压的线性表达式,并分析实验数据误差产生原因。利用所测松散沙土力学参数,对月球车圆柱车轮滚动性能进行理论计算,并与实验数据相比较,结果显示具有较好的预测性,证明了利用该系统及所采用的实验方法进行松散沙土参数测量的可行性。