空间探索用梯度密度气凝胶的合成与应用进展

气凝胶是空间探索领域的关键功能材料.系统介绍了单一密度气凝胶和梯度密度气凝胶材料的分类、合成方法、复合工艺、特殊性能及其在空间探索领域的应用.其中,梯度密度气凝胶材料的合成是国际上的技术难点,笔者结合自身研究将其复合方式分为早期方法、分层粘贴法、逐层凝胶法和梯度溶胶共凝胶法,揭示了梯度气凝胶应遵循由单位深度的低差异到高...     

坝陵河大桥桥位深切峡谷风剖面实测研究

用相控阵声雷达风廓线仪对坝陵河大桥桥址处深切峡谷中风剖面进行了实地观测,结果表明：在地形复杂的山区深切峡谷中,平均风剖面受峡谷地形影响较大,形态有时显得较为复杂而不规则,呈现锯齿形、正切变形或逆切变形等多样化。在峡谷的上半部,平均风速较大时其剖面相对较为规则,但不符合规范中描述平坦地貌平均风速剖面的幂函数形式,而具有e指数函数的变化规律。此外,统计显示,风向角在低空范围内受峡谷地形的影响要比在高空范围内严重,其在低空范围的变化幅度也要比在高空范围的变化幅度大。风迎角的散布范围和绝对值大小均随高度的增加呈减小的趋势。观测得到的峡谷湍流度大于平坦地貌湍流度的规范推荐值,同时峡谷湍流度具有一定的随机性,并且这种随机性随高度的增加而变大。     

一种微型扭转弹簧的装夹加载机构设计

微型扭转弹簧性能对航天装置起着至关重要的作用，其测试装置也应达到高精度性能测量指标的要求，分析了微型扭转弹簧装夹加载中的一些难点，从而设计了一种用于精密测试微型弹簧扭矩的装夹加载机构。     

极向运动极光结构和喉区极光光学观测特征的对比分析

利用中国北极黄河站高时间分辨率的三波段全天空成像仪极光观测数据，联合太阳风和行星际磁场等观测，分析了极向运动极光结构（PMAFs）和喉区极光的形成及演化特征.研究发现:一系列PMAFs与喉区极光事件同时出现在观测视野中，其中PMAFs主要发生在日侧极隙区极光卵赤道向边界的极向一侧，沿东西方向分布，点亮后向高纬运动；喉区极光紧靠PMAF一侧发生，从极光卵赤道向边界向低纬延伸，沿南北方向分布，点亮后向高纬偏西方向运动；观测期间PMAFs发生频率高于喉区极光；当PMAFs与喉区极光同时出现时，PMAFs可以与喉区极光几乎同时出现或略晚于喉区极光出现，持续时间较喉区极光短.观测结果表明:与PMAF相对应的磁层顶重联过程和与喉区极光对应的磁层顶凹陷导致的磁重联过程在日侧磁层顶上的相邻区域分别发生，两种极光事件的形成过程相对独立，可能不存在相互触发关系.      

大型空间结构混沌行为的纳入轨道与强迫迁徙控制法

阐述大型空间(柔性)结构出现混沌行时采用Jackson[1]等人完善过的纳入轨道与强迫迁徙(entrainment and migration)的控制方法。该法是假设目标轨道满足与给定动力系统相同的数学方程，把这两个(组)方程叠加起来，由此迫使动力系统的混沌状态转移到目标轨道中去。缺点是无法确保控制过程的稳定性，如数值误差容易引起控制作用失效；因此提出对误差要加以适当限制以“最好”的纳入轨道。     

星载软件重用技术研究

介绍了软件重用技术、意义和实现途径,讨论了星载软件重用技术的形式,分析了影响星载软件可重用性的主要因素,并根据星载实时嵌入式系统特点,提出了基于标准化硬件和通信协议的层次框架软件重用方法。研究认为基于层次框架的星载软件可重用技术能提高效率、降低成本,同时也提高星载软件可靠性和安全性。     

Identifying vital edges in Chinese air route network via memetic algorithm

Due to rapid development in the past decade, air transportation system has attracted considerable research attention from diverse communities. While most of the previous studies focused on airline networks, here we systematically explore the robustness of the Chinese air route network, and identify the vital edges which form the backbone of Chinese air transportation system. Specifically, we employ a memetic algorithm to minimize the network robustness after removing certain edges, and hence the solution of this model is the set of vital edges. Counterintuitively, our results show that the most vital edges are not necessarily the edges of the highest topological importance, for which we provide an extensive explanation from the microscope view. Our findings also offer new insights to understanding and optimizing other real-world network systems.     

均匀湍流场下矩形断面流场及气动参数数值模拟

采用大涡模拟方法数值模拟了两种矩形断面(B/H=1,B/H=2)在不同湍流来流下的流场及气动参数,采用谐波合成方法生成与目标谱一致的脉动入口风速.数值计算结果表明来流湍流对断面的流场及气动参数有较明显的影响,通过与均匀来流的计算结果作对比可以看出,湍流导致断面的阻力系数减小明显,其主要原因为背压区负压系数的增加,与实验的结果较一致;从流场分布看湍流主要影响断面尾流涡的形成,这种影响会影响尾流涡的形成.     

建筑物表面光伏组件最佳铺设方案的研究

对不同情况下建筑物屋顶及外墙表面铺设光伏电池进行研究。采用启发式算法进行电池性能的优劣评价,采用模糊规划,作出铺设电池的初步判断。以光伏电池每平方米利润最大为目标采用贪心算法选择需要铺设的电池,并配合矩形排样中最低轮廓线法对光伏电池的安放进行优化,从而得到利润最大的组合。利用多维线性规划对逆变器进行选择,通过成本—收入—利润模型对选配逆变器之后的最终利润进行进一步优化。     

高超声速飞行器参数化几何建模方法与外形优化

飞行器几何建模是进行外形优化设计的基础,针对尺寸和形状驱动的飞行器外形参数化几何建模要求,采用类型函数/形状函数变换技术,建立面向族的参数曲面,通过调整少量尺寸参数或类型函数/形状函数控制参数,可以衍生出多种设计构型,且相互转换十分便捷。相比现有CAD和二次曲线建模方法,在模型简化和设计变量数量有效控制方面具有优势。升力体和乘波体两种典型布局飞行器的外形建模与应用表明方法简单、有效、适应性强,可以满足飞行器概念设计阶段外形优化的要求。