基于拉格朗日方程的倾转旋翼机动力学建模

针对倾转短舱与机体间的气动干扰和惯性耦合特征,基于拉格朗日原理推导出了倾转旋翼机的纵向飞行动力学方程。在此基础上,以XV-15倾转旋翼机为对象,针对几种不同的短舱倾角,计算分析了飞行器的配平特性和过渡模式动态响应特性。仿真结果表明,所建立的动力学模型是合理的。该模型可用于研究倾转旋翼机的直升机飞行模式、飞机飞行模式及过渡飞行模式下的纵向飞行特性。     

“嫦娥二号”飞抵150万千米外深空

8月25日23时24分,嫦娥二号卫星成功实施了拉格朗日L2点绕飞捕获控制,并成功进入了运行周期为180天的环绕拉格朗日L2点轨道。此举实现了世界上首次由月球轨道飞往拉格朗日L2点的航天活动,也是中国航天深空探测的触角第一次延伸到如此遥远的宇宙深空。     

嫦娥二号飞离月球进行深空拓展任务

从去年10月1日成功发射到目前嫦娥二号已经安全运行了200多天,圆满完成了探月使命。6月9日17点10分,嫦娥二号卫星飞离月球轨道,飞向第2拉格朗日点继续进行探测。它的新任务是什么？记者请有关专家给予了解读。     

重装空投动力学分析与控制方案研究

针对重装空投任务,基于拉格朗日分析力学,建立了货物在机舱内滑行阶段飞机-货物两体系统的动力学模型.给出了一种控制补偿方案,用以抵消或削弱货物运动对飞机的影响.通过数值仿真,观察货物运动和飞机运动之间的耦合关系,分析了牵引伞尺寸对飞机和货物运动参数的影响.仿真结果表明,所给出的控制补偿方案能够有效改善飞机飞行品质,提高飞...     

深空探索的新跳板

日前,几家世界级的航天类公司计划展开合作,在地球和月球之间比较特殊的一个位置,建立类似空间站一样的太空常驻"基地",并且利用这一位置的特殊性所带来的有利条件,作为日后深空探测的跳板,为人类未来的太空探索事业出力。这一特殊位置,就是"L2"。L2即Lagrange second point,译作"拉格朗日第二点"。"拉格朗日点"简称"朗日点",是以著名的法国数学家和力学家"拉格朗日"命名的宇宙空间中的点,也被称为太空中的天平点。"朗日点"存在于两个大的天体之间,由于受到两个天体的重力影响,位于这一点上的小型天体可以相对保持平衡,不需要动力推进来抵挡引力的作用。在每两个大型的天体,     

水平弹性支撑缓冲座椅的动力学分析

当载人飞船着陆过程中存在水平着陆冲击时,目前的铰接型座椅系统不能有效地缓冲头盆向过载。针对这种单向座椅缓冲系统的不足,提出了具有水平弹性支撑的座椅缓冲方案,利用拉格朗日方程建立了系统动力学模型。在多向冲击着陆工况下进行了数值仿真,讨论了弹性支撑刚度和阻尼参数的影响规律。结果表明,相比铰接支撑模型,具有水平弹性支撑的座椅能够降低多向冲击作用下的头盆向加速度响应峰值,且不会增大胸背向加速度响应峰值。     

“赫歇尔”：将透视宇宙全新景象

双星升空,“将颠覆对宇宙的认识” 格林尼治时间2009年5月14日13时12分（北京时间14日21时12分）。欧洲“阿丽亚娜5-ECA”火箭搭载双星：赫歇尔空间天文台及普朗克巡天者,从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。这两颗探测卫星,将被送上距地球约150万千米,也就是比月球距离远3倍的第二“拉格朗日点”附近的深空轨道,成为围绕太阳旋转的航天器,以背对太阳和地球的姿势,对宇宙进行持续观测。     

一种仿生扑翼飞行器的设计及动力学分析

为了提高仿生扑翼飞行器设计水平,弄清仿生扑翼飞行器的动力学特性、改善其飞行性能,设计了一种折展翼仿鸟扑动飞行样机,并对其动力学特性进行了分析。通过仿生方式设计了基于曲柄连杆的折展扑动机构,建立了扑翼机构的运动学模型,得到了相关运动学参数,并采用拉格朗日方法,推导出扑翼扑动时的动力学模型。基于条带方法对该扑翼的气动力、气动力矩载荷进行估算,分析了折展扑翼非对称扑动时翼翅气动力矩变化规律,结果表明:与一般直扑翼相比,折展翼在上扑阶段受到更小的阻力,因而扑翼扑动过程中能够获得更大的升力。基于ADAMS软件包,对扑动机构关键铰接位置的力学特性进行分析,为优化扑动机构、提高其结构强度提供重要参考。      

一种考虑截面任意变形模式梁的有限元模型

提出了一种考虑截面完整变形的截面插值梁模型,并用于机翼结构的建模与分析。首先引入截面插值函数——拉格朗日函数描述截面形状,以位移向量为未知变量描述截面位移,在此基础上依据插值理论构造梁单元位移场。不同于传统梁单元通过假定的中性轴的挠度和转角来确定梁截面各点位移,该梁模型摒弃了中性轴假设与平截面假设,通过截面插值函数得到梁截面面内、面外变形;然后通过有限元理论推导了梁单元刚度矩阵与质量矩阵;最后利用截面插值梁单元对机翼各部件进行有限元建模,并展开典型工况下的静力学分析以及动力学分析,与Nastran实体单元计算结果进行了对比分析,验证了该梁模型的有效性,为机翼的结构设计和强度分析提供了一种新的简化建模方法。     

火星巡视器动力学建模研究与仿真平台实现

火星巡视器是执行复杂的火星表面探测任务的重要载体,为保证巡视器的可靠性,本文对火星巡视器动力学原理进行了研究。首先,分析了巡视器的结构组成,介绍了巡视器动力学建模的相关理论基础。然后根据巡视器有向Span树的轴链系统,基于拉格朗日递归动力学分析方法,得到了多轴系统拉格朗日方程,通过遍历巡视器轴链拓扑完成了巡视器动力学模型的建立。接着,将链符号系统引入经典Bekker轮土力学模型,以提高其准确性。最后,在VS平台MFC框架中开发了动力学仿真软件,对本文的动力学系统进行了测试,验证了巡视器动力学建模与控制的准确性与实时性。