中性浮力和失重环境人体运动仿真比较研究

为了模拟失重状态,航天技术发达的国家都建立了用于航天员出舱活动训练的中性浮力水槽。但与太空失重环境相比,水中存在的水动阻力会导致两种环境下人体运动反馈的差异性。基于ADAMS多体动力学仿真软件,按照“飞天”舱外航天服的质量分布,建立了着舱外服人体动力学模型。利用此模型仿真比较了水下和失重环境中肘关节屈伸、肩内收外展、肩矢状面内运动时人体躯干的动力学反馈,发现水下环境中模型躯干的转动速度峰值和平均值均较大。研究结果已应用于神舟七号载人飞行任务出舱活动航天员训练,建立的航天员人体动力学模型可应用于我国未来空间站任务出舱活动仿真分析。     

带网状筋壁板弯曲中性层近似计算方法

文章针对空间站大型密封舱结构对整体壁板弯曲展开尺寸精度有较高的要求,应用塑性弯曲理论及假设,对带网状筋壁板的塑性弯曲过程进行了分析,并通过简化计算确定了壁板弯曲过程中展开中性层与壁板内表面的距离,又根据中性层位置确定了壁板的精确展开长度。经过与弯曲试验数据的对比,表明该简化算法的精度能够满足产品尺寸精度,为相似结构的展开计算提供了依据。     

An investigation of ionospheric disturbances over South Africa during the magnetic storm on 15 May 2005

The effects of the 15 May 2005 severe geomagnetic storm on the South African ionosphere are studied using ground-based and satellite observations. Ionospheric disturbances have less frequently been investigated over mid-latitude regions. Recently, a number of studies investigated their evolution and generation over these regions. This paper reports on the first investigation of travelling ionospheric disturbances (TIDs) over mid-latitude South Africa. Using global positioning system (GPS)-derived total electron content (TEC) variations from the South African network of dual frequency GPS receivers, we were able to examine the effects of the disturbance on the TEC. During this storm, two TEC enhancements were observed at low- and mid-latitudes: the first enhancement was observed between 30–45°S geomagnetic latitudes associated with equatorward neutral winds and the passage of a TID, while the second TEC enhancement is associated with a second TID. In addition, the F-region critical frequency (foF2) values observed at two ionosonde stations show response features that differ from those of the TEC during the disturbance period. The dissimilarity between the TEC and the foF2 suggests that two competing drivers may have existed, i.e., the westward electric field and equatorward neutral wind effects.     

Interplanetary CubeSats system for space weather evaluations and technology demonstration

The paper deals with the mission analysis and conceptual design of an interplanetary 6U CubeSats system to be implemented in the L₁ Earth–Sun Lagrangian Point mission for solar observation and in-situ space weather measurements.     

一类非线性不确定中立延迟系统的鲁棒自适应滑模控制

针对一类非线性不确定中立型时变时滞系统的鲁棒镇定问题,利用Lyapunov稳定性理论,提出了一种能渐近稳定系统的自适应无记忆滑模控制器.基于滑模控制技术,确保了该控制器能驱赶系统状态达到事先指定的滑动超平面,从而获得预期的动态性能.一旦系统动态达到滑动运动阶段,系统对不确定是不敏感的.自适应技术的应用克服了不确定的未知上界,使可达条件能被满足.最后,仿真例子证明了该无记忆自适应滑模控制器的有效性,从而保证了闭环系统的全局渐近稳定性.     

超临界压力下正癸烷在水平矩形冷却通道内的流动传热数值模拟

为了研究浮升力效应对超燃冲压发动机燃烧室不同位置冷却通道传热特性的影响,对超临界压力下正癸烷在水平矩形冷却通道内的流动传热-固体导热耦合过程展开了详细的数值模拟研究。重点考察了燃烧室不同位置的冷却通道中浮升力对温度以及热流分配的影响及其机理。结果表明：由浮升力引起的二次流动使燃烧室不同位置的冷却通道温度分布和热流分配呈现显著的差异;浮升力提升了燃烧室不同位置冷却通道的换热效果,其中受热方向和重力作用方向相同的冷却通道换热性能提升得最多;修正的Jackson&Hall经验公式不能预测浮升力对冷却通道壁面对流换热的影响,需要寻找其他的经验公式或使用CFD手段进行计算分析来解决这一问题。     

旋转U型通道流动与换热特性的数值研究

应用k-ω SST（shear stress transport）湍流模型,计算分析旋转U型通道在不同进口雷诺数（10000~60000）和高旋转数（0~2.013）范围内的流动与换热特性.结果表明:在静止和旋转状态下,进口雷诺数越大,努塞尔数越大.相比于同一工况下的静止状态,旋转显著增强了径向外流直通道的换热强度,径向内流直通道换热强度增大不明显.旋转数对U型通道换热的影响主要通过改变哥氏力和浮升力的大小.受哥氏力的影响,径向外流直通道后缘面换热增强,前缘面换热减弱.浮升力诱发了近壁面的流动分离,使得径向外流直通道前缘面不同位置处的换热强度随旋转数的增加而先减小后增大,计算得到的临界旋转数变化规律与实验测量结果保持一致,即无量纲距离参数与临界旋转数的乘积为定值.      

表面张力贮箱设计中的中性浮力实验方法

介绍了中性浮力实验方法的原理和它在实验中所需的各种条件、设备以及实验用液体的选择。该实验方法能简便地模拟液体的微重力状态 ,并能给表面张力贮箱的设计提供很大的帮助。可利用它测量各种加速度下贮箱中推进剂的位置和形状 ,为表面张力贮箱推进剂管理装置(PMD)的设计提供可靠依据。     

二阶中立型方程周期解的存在性

利用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数理论研究二阶常第数线性中立型方程的周期解，得到了在｜ｃ｜＝１的条件下，二阶中立型方程周期解存在的充要条件；在｜ｃ｜＝１条件下，方程周期解存在的充分条件，并给出了具有特殊时滞的方程周期解存在的充分条件。     

中点形成变压器的分析

本文分析了一种用于三相三线制形成三相四线制的变压器——中点形成变压器(NFT),详细阐述了NFT的原理、结构特点以及NFT在电路中的数学模型。NFT从原理上讲是一个变比为1的自耦变压器,其原副边使用一套绕组。原边接成Y接法,副边接成Y_0接法,从而形成了一个物理中点,完成三相三线制到三相四线制的转换。在三相负载不平衡时,使用NFT会使三相输出电压不平衡。本文一方面从理论上分析了这种不平衡程度同NFT的性能参数(零序阻抗)之间量的关系,从而在理论上提出了NFT的设计依据;另一方面又提出了旨在减少NFT零序阻抗的铁芯结构、铁芯材料、绕组联接及排列等特点。根据分析结果,具体设计与制做了一个15kVA的NFT;并结合实验进行了验证。最后又把NFT模型化,提出了NFT在电路中的数学模型,为使用NFT的电力装置的系统仿真创造了条件。