轴流压气机主流在封严篦齿上游容腔内流动结构的数值研究

为了解燃气轮机压气机静子上游容腔二次流结构以及提高效率,利用3维数值模拟方法对带有封严结构的压气机上游空腔内的流动结构和产生的气动损失进行分析,给定0.5%和1.0%的间隙叶高比,并研究主流在上游容腔结构内产生的二次流与泄漏流的相互作用。静子通道内的二次流除了通过封严篦齿的泄漏流外,主流会在上游容腔内产生与泄漏流类似的与主流流向差异较大的二次流。分析结果表明:间隙叶高比为0.5%与间隙叶高比为1.0%相比,泄漏量减少53%的同时损失系数只降低1.784%,主流在上游容腔内会产生较多的二次流,而间隙叶高比为1.0%的情况下泄漏量增加,主流在上游容腔结构内产生的二次流效应减弱。

气体炮内弹道建模与实验研究

根据气体炮的工作原理和特点,结合实际应用分析了气体炮理论的可行性和实用技术,建立其内弹道数学模型,推导实用的气体炮内弹道方程,经过理论计算,得到气体炮膛内压力、弹丸速度、弹丸位移的变化规律。在理论计算的基础上,研制了气体炮的原理样机,并设计了两种不同形状的弹丸,分别进行了不同压力下的发射实验,获得了射击精度更高的弹丸形状,测得了弹丸的膛口初速。理论计算结果与实验结果有较好的一致性,验证了理论模型的正确性。研究结果可为进一步开展气体炮相关研究提供理论指导。

爆轰载荷下三层药型罩射流成型影响研究

针对普通药型罩侵彻能力不足的问题,提出了一种新型三层药型罩,利用AUTODYN软件模拟三层药型罩射流成型过程,研究三层药型罩3种材料、不同厚度比对射流性能的影响。研究结果表明:三层药型罩外、中、内罩材料分别为铝、铜、镍时,射流性能最好;在此装药结构上增加外罩厚度可有效提升射流的速度、有效长度和总能量,提高射流性能;在所设计的10组不同厚度比方案中,三层药型罩最优厚度比为4/1/1,该结构下的射流比单层铜药型罩的射流头部速度提升15.91%,有效长度增加15.28%,总能量提高26.61%;与双层铝-铜药型罩相比,射流头部速度提升3.71%,有效长度增加2.79%,总能量提高10.24%。

基于李雅普诺夫和相平面图的车辆失稳机理研究

为了提高分布式驱动无人驾驶平台的操纵稳定性,基于李雅普诺夫第一法和相平面图对车辆的失稳机理进行了系统的分析.首先建立基于Fiala轮胎模型的非线性二自由度车辆动力学模型;然后对车辆非线性系统平衡点进行求解并分析;最后在不同工况下分析车辆的质心侧偏角和横摆角速度相平面图,并对稳定性条件和失稳机理进行了分析.研究结果表明:当车轮转向角小于分叉点对应的转向角度时,车辆能够很好地执行驾驶意图;当车轮转向角大于分叉点对应的角度,则稳定平衡点消失,从而导致车辆失稳.该方法为车辆稳定性分析提供了理论依据.

汽车液压减振器生热机理的仿真研究

为准确获知汽车液压减振器内部的温度分布情况,进而为可靠性设计奠定基础,对汽车液压减振器的生热机理进行了研究。基于某汽车减振器结构对称的特点,建立了具有较高精度的1/4封闭流场网格模型。应用计算流体动力学数值方法与CFX仿真软件进行谐波激励下的模拟,仿真出工作缸管内强迫对流换热,进而得到减振器油液的热量产生过程和温度场分布情况。通过研究明确了汽车液压减振器的生热机理。

基于ADAMS-Car的汽车建模与仿真研究

为了有效应用多体动力学软件ADAMS/Car进行车辆动力学研究,介绍并建立了包括汽车底盘、车身、转向、前后悬架、轮胎、动力总成等分系统的汽车整车模型,将整车系统简化为单自由度的质量-刚度-阻尼系统,建立微分方程,分别应用Matlab/Simulink和ADAMS/Car两种仿真方法,对整车模型进行了正弦激励输入下的仿真,比较计算结果可知达到稳态后的车身响应曲线非常吻合。研究表明:基于ADAMS/Car建立的整车多体动力学模型准确,可以用于实际车辆的仿真研究。

汽车减振器节流阀片对阻尼特性影响研究

为了深入掌握汽车减振器的阻尼特性,研究减振器节流阀片厚度与其阻尼力值之间的关系。在分析阀系节流特性的基础上,将小间隙节流的计算方法和薄板弯曲变形的微分方程相结合,建立节流阀片厚度与减振器阻尼力值之间的数学模型。通过研究推导出了节流阀片厚度变化时减振器阻尼力值的变化规律,为精确研究减振器阻尼特性提供了有力支撑。

基于共类分析法的计算生物学学科交叉模式演变研究

[目的/意义]为科技人员把握计算生物学的学科发展方向,制定科学的学科发展政策提供有益参考。[方法/过程]基于共类分析法,借助学科之间的内部引文流,从知识输入与输出2个角度对计算生物学学科交叉模式演变进行深入探讨,初步发掘该学科发展的动态结构特征。[结果/结论]存在一个稳定的以计算生物学为核心的学科交叉体系,该体系内部不同学科间的知识交叉融合通过期刊论文之间的相互引用体现出来。

基于有限元法的车辆磁流变减振器仿真研究

对磁流变减振器进行三维磁路有限元分析和阻尼力计算。基于商用磁流变减振器的结构特点,在CATIA软件中建立简化的1/8三维模型;结合Hypermesh软件和ANSYS软件的优点,应用棱边法进行三维静态非线性电磁场分析。通过实验测取磁流变液的性能参数,采用平均磁流变液区域的磁感应强度和磁场强度的方法,获得控制电流与阻尼力关系曲线。

汽车电控空气悬架试验与仿真研究

为了准确获知电控空气弹簧式麦弗逊悬架代替螺旋弹簧麦弗逊悬架的可行性,开展了台架示功试验,得出了空气弹簧力学特性曲线和不同电流下阻尼特性曲线。应用MATLAB与ADAMS/Car仿真软件,建立了整车动力学模型和C级路面模型,进行了电控空气弹簧式麦弗逊悬架和螺旋弹簧麦弗逊悬架的仿真计算,完成了整车行驶平顺性仿真研究。研究结果表明:用电控空气弹簧麦式悬架代替螺旋弹簧麦式悬架优势明显。此方法可为空气弹簧和电控悬架的研究提供一定的基础。

基于MATLAB的汽车路面不平度重构方法研究

汽车可靠性试验是通过某种试验手段来确定汽车整车或其零部件是否具有足够的使用寿命。试验室试验逐渐取代实际使用道路试验和验证场试验。模拟随机路面高程作为试验台的输入。本文主要应用谐波叠加法、积分白噪声法、滤波器形成白噪声法重构,并对其进行比较和研究。

双轴直圆柔性铰链的柔度计算(英文)

柔性铰链具有体积小、无机械摩擦、无间隙、运动平稳无需润滑等特点,被广泛应用于多种仪器仪表中,获得了极高的精度和稳定性.柔性铰链设计的关键是柔度的计算.本文基于矩阵论、能量法、卡氏第二定理和微积分等知识推导出了双轴直圆柔性铰链设计的柔度计算公式;利用Visual C++6.0编制了其计算软件,通过修改几何参数,可以直观地看到用解析法所求得的各个柔度,便于双轴直圆柔性铰链几何参数的反复修改设计;运用有限元ANSYS11.0分析方法对计算公式进行了验证,结果表明本文推导的双轴直圆柔性铰链的柔度计算公式是正确的,可以用于实际双轴直圆柔性铰链的设计计算.

车辆半主动油气悬架模糊控制的建模与仿真

为对某工程车辆半主动悬架系统进行可靠控制,针对单筒式油气弹簧建立了数学模型,分析了其刚度特性和阻尼特性以及节流小孔面积的改变对阻尼的影响.提出在防止悬架频繁击穿前提下改善车辆平顺性要求的控制思想,以悬架动挠度及其随时间变化率为控制输入,建立控制模型,并制定模糊控制规则,设计了模糊控制器.分别针对正弦路面激励、积分白噪声随机路面激励以及瞬态阶跃路面激励进行仿真.仿真结果表明:模糊控制策略在悬架半主动控制的应用,不仅可减小悬架击穿的概率,也从统计角度改善了车辆平顺性.

罩顶材料对双锥药型罩成型及侵彻性能的影响

为提高聚能射流的侵彻性能,提出一种双锥药型罩,通过改变部分罩顶材料,探究其对射流成型及侵彻性能的影响。以钨、钽、镍为罩顶材料,用LS-DYNA软件对不同罩顶材料高度占比下(h/H)钽-铜、钨-铜、镍-铜双锥药型罩和单铜双锥药型罩的射流形成和侵彻钢靶板过程进行数值模拟。结果表明:钨-铜型对头部速度的提升最大,但易断裂,镍-铜型的头部速度最小,钽-铜型成型最好且对侵彻性能的提升最大。当h/H=0.32时,钽-铜结合双锥药型罩形成的射流与单铜双锥罩相比,头部速度提高15%,射流长度增加2.1%,射流侵彻深度提高7.9%,破孔口径提高64%。相比单铜药型罩,双锥药型罩提升大。

基于地形平均斜率的多波束数字水深处理

根据多波束系统水深测量受地形影响的特点,提出了基于沿船体横纵两个方向地形平均斜率的水深校正算法,给出了5个水深校正因子,设计了水深平滑模板。以5个校正因子对初始扫描水深数据进行校正,以所设计的模板对校正后的数据进行滤波。仿真结果表明:校正后极大减小了水深测量误差,所设计的模板相对传统的高斯模板具有更高的平滑精度,更适应水深数据的滤波,通过两种处理方式,测量精度获得了明显提高,海底地形精度和光滑度都获得了较好的改善。

基于姿态和地形效应的多波束测深模型

针对海底地形测量中多波束系统价格昂贵和测量船颠簸的问题,以已有的海底水深数据为基础,根据多波束系统工作原理,建立多波束系统数字水深测量模型,对其中波束角效应,载体姿态效应和地形效应产生的测深影响进行改正,进而对海底进行模拟扫描,以改正后的水深测量数据生成实时测量地形。仿真结果表明,该模型比较符合理论分析及实际情况,测深改正后生成地图的精度明显提高。该载体姿态改正方法在海洋水深测量和模拟实际多波束系统中有一定的应用价值。

考虑汽车悬架动挠度的模糊PID控制

为了提高某型汽车的性能,针对其单筒式油气弹簧建立了数学模型,分析了刚度、阻尼及摩擦力对其悬架动力学的影响.以车辆悬架动挠度为控制输入,建立模糊PID控制模型,应用Matlab/Simulink仿真编程,制定模糊控制规则,设计了半主动悬架模糊PID控制器,并针对瞬态激励输入进行仿真.仿真结果表明:模糊PID控制策略在半主动悬架控制的应用,改善了车辆平顺性,使响应快速稳定同时振荡减小.

导电液溶胶战斗部毁伤效能评估

针对一种新原理反电力系统的子母式导电液溶胶战斗部,研究其毁伤效能评估方法。选择500/220 k V枢纽变电站为典型目标分析其易损性,给出目标毁伤等级划分方法,建立目标等效模型和毁伤律模型。在此基础上,建立基于Monte Carlo方法的战斗部毁伤概率仿真计算模型,编写Matlab仿真计算程序,得出战斗部毁伤概率和战斗部终点弹道特性对毁伤概率的影响规律。研究结果表明,增大战斗部落角可有效提高毁伤概率,武器命中精度与子弹地面分布范围存在最佳匹配关系。建立的毁伤效能评估方法和模型具有合理性和实用性,能够定量计算战斗部毁伤效能,可分析武器系统及战斗部性能参数对毁伤概率的影响。

汽车双筒式减振器热-机耦合特性分析

为解决减振器温升过高而漏油失效问题,提出了减振器机械动力学与其热学特性相互耦合的模型(热-机耦合模型)。采用MATLAB/SIMULINK建立闭环正反馈系统的热-机耦合模型,仿真计算得到某减振器在多种工况及不同参数下的温升特性曲线。研究结果表明,减振器设计参数、外界激励因素、热物性参数如油液密度对其温升特性产生影响,而减振器热物性参数如油液比热容、缸筒密度、比热容和导热系数对其无影响。

液晶光学相控阵子阵列寻址电极的加工工艺

基于液晶光学相控阵(LCOPA)电极基板的子阵列连接方案,利用电子束直写和激光直写混合光刻技术,进行了通光区域电极条纹、外围电路和子阵列联络孔的微纳米加工工艺研究。结果表明利用激光直写技术,可以形成最小线宽0.5μm的液晶光学相控阵电极图案,曝光时长48 min,具备可制造性。利用富含导电颗粒的SX AR-PC5000/90.1涂层,可以有效解决电子束在绝缘玻璃基底上直写时由电荷积累所产生的电子束曝光场拼接偏移与火花放电等问题,保证了电子束直接曝光子阵列电极上下导电层之间的联络孔套刻精度。利用特定电子束直写对准标记,解决了绝缘体表面在混合光刻中套刻对位精度问题。