填充式防护结构弹道极限方程的差异演化优化

综合建模形式弹道极限方程中存在11个待定参数,从理论上讲,采用穷举法可以获得其数值大小,但需要的计算时间过长,储存空间巨大,不宜实现,为解决此问题,改用差异演化算法。基于填充式实验数据,采用差异演化算法对综合建模形式弹道极限方程的11个待定参数进行了多目标优化计算。结果显示,方程的总体预测率为82.35%,安全预测率为100%,平均相对误差平方和为0.001 3。该方程对其他来源的49个实验数据的预测结果显示,总体预测率提升了1.32%,安全预测率降低了4.08%,平均相对误差平方和增加了0.007 3,表明差异演化算法适用于解决多参数多目标的弹道极限方程建模问题。     

带有引诱角色的多飞行器协同最优制导方法

考虑我方高价值飞行器面临对方拦截器拦截时,发射两枚防御器对拦截器进行拦截的情形。针对对方拦截器采用扩展比例导引律,在4个飞行器均具有一阶线性动力学特性假设下,基于最优控制理论设计了能在拦截末端施加相对拦截角的显式协同制导律。显式协同制导律将高价值飞行器和两枚防御器三者的协同考虑在内,给出了三者最优控制输入的解析解。仿真结果表明,设计的制导律能使两防御器成功拦截敌方拦截器,且在拦截末端施加一个相对拦截角。通过与只考虑两防御器协同的隐式协同制导律进行比较,可发现显式的协同制导律在控制要求和能量消耗上,要优于隐式的协同制导律。此外,还验证了在不同发射条件下的协同制导律的稳定性。     

基于卷积神经网络的星载粒子鉴别平台及应用

空间辐射粒子的准确鉴别对科研和工程应用至关重要。现有的粒子鉴别方法,包括探测器望远镜法、静电分析飞行时间法、飞行时间能量法及波形分析能量法,已经在实际应用中取得了良好的效果。结合卷积神经网络(CNN)强大的特征提取与分类能力,有望进一步提升粒子能量测量和种类鉴别的精度。基于空间环境探测载荷常用环境,提出一种用于构建在轨CNN粒子鉴别平台的方法,实现粒子种类鉴别。构建了多维度的输入数据集,借助软件平台完成模型的训练与权值的导出,并通过硬件平台完成波形的推断与数据集的扩充。利用建立好的鉴别平台对实际测试得到的中子和伽马波形数据进行训练和测试,并分析软硬件平台鉴别的准确度,完成了平台的验证工作。鉴别平台的建立和应用为未来空间环境探测中粒子测量和鉴别提供了一种新的思路和方法,具有较强的工程实践意义。     

航天器贮箱变质量流固耦合系统的动力学响应

研究了航天器贮箱变质量流固耦合系统的动力学特性.根据虚拟质量法(VMM),结合边界元法和有限元法构建了系统的动力学模型,建模过程中着重考虑了质量变化对系统的动态影响.通过Newmark直接积分法计算出贮箱变质量系统的振动响应.结果表明:由于系统质量减少,引起了系统振动频率的增大,并产生一个附加负阻尼.系统的振动频率的范围可以通过系统质量的范围确定.变质量引起的附加负阻尼的大小与系统的质量变化率成正比.对于系统的横向振动,质量减少引起的附加负阻尼在整个过程对系统振动的影响比较稳定,对于系统的纵向振动,质量减少引起的附加负阻尼对系统振动的影响随时间的增加而增大.      

基于二次本构关系修正湍流模型的曲面乘波进气道性能分析

高超声速飞行器要求前体与进气道一体化设计,目前已有众多前体/进气道一体化方案被提出,然而在高超声速进气道内精确有效的湍流数值计算分析方法仍有不足。本文实现了一种基于二次本构关系（Quadratic Constitutive Relation,QCR）的高精度、高效率的湍流修正模型（SA-QCR2020）。采用两种标准验证算例表明,SA-QCR2020湍流模型能够更接近真实的流动物理,对计算算例性能模拟更为准确。随后本文采用该修正湍流模型对曲面乘波进气道在侧滑角为0°,4°,8°,攻角为-8°,0°,8°工况下的性能进行了研究。结果表明,在设计工况下该曲面乘波进气道内从喉道处产生三维涡,并向后发展,随流动扩散至整个流场区域。侧滑角对进气道起动后的性能影响不大,攻角对进气道起动后的性能影响较大,且攻角越大,前缘激波越强,对来流的减速增压作用越强。研究揭示了该曲面乘波进气道在非设计工况下的性能规律,并表明该进气道能够在大攻角、大侧滑角工况下保证飞行器推进系统有效工作。     

用于喷气客机概念设计的气动特性分析程序

针对喷气客机概念设计需求,在确定了升阻特性的估算方法后,应用MATLAB开发气动特性分析程序。以典型喷气客机为例,验证了气动分析模型和计算程序的精度。所开发气动特性估算程序能快速对喷气客机初步方案气动特性进行评估。设计人员只需通过用户界面给出飞机外形参数和飞行条件,就可快速获得巡航构型曲线、升阻比曲线、巡航效率曲线、抖振边界曲线,以及起降构型升力线和升阻比曲线。     

水热合成生物炭/类水滑石复合材料对磷吸附性能研究

以小麦秸秆生物炭作为类水滑石的载体,采用水热合成法制备出生物炭锌钴水滑石复合材料(BC@Zn/Co-LDHs),并研究材料投加量、吸附时间、污染物初始浓度、pH和温度等条件对P吸附性能的影响。研究结果表明：BC@Zn/Co-LDHs材料对P的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Freundlich模型,属于多层吸附;在pH为6.00,材料投加量为1.0 g/L,磷酸根浓度为30mg/L,吸附时间为60 min时,BC@Zn/Co-LDHs复合材料对P的吸附效果最好,去除率为92.98%。     

基于AHP-TOPSIS法的飞机起飞阶段飞行品质评价

针对传统飞行品质评价方法中主观评价的局限性,提出了一种AHP-TOPSIS综合集成的评价方法。首先,通过非线性映射的方法将飞行参数数据转化为可评价的数据;然后,采用层次分析法确定主观权重值,采用TOPSIS法进行评价指标值的规范化和排序计算;最后确定了综合权重。验证结果表明,AHP-TOPSIS评价法具有很好的适应性和准确性,可为飞行品质评价提供参考,对工程实践也有很好的应用价值。     

一种耳片连接螺栓的疲劳分析方法

航空工业生产实践和试验结果表明,承受拉应力连接螺栓疲劳源的位置易出现在螺纹区和螺栓头圆角区,而承受剪切力的连接螺栓疲劳源的位置可出现在螺栓的光杆区.基于细节疲劳额定值方法对以承受剪切力为主的耳片连接螺栓进行应力分析,提出了一种耳片连接螺栓的疲劳分析方法.分析结果表明,耳片连接螺栓最高应力点位于螺栓光杆区剪切力产生的弯矩...     

MEMS惯性测量单元减振系统仿真分析

MEMS惯性测量单元使用MEMS仪表作为角速度和加速度传感器,该传感器对振动和冲击敏感,会引起惯性测量单元的测量误差.MEMS惯性测量单元多用于飞机、炸弹、导弹等振动环境恶劣的地方,因此减振器的设计尤为重要.减振器设计首先要明确惯性测量单元所处的振动环境,其次要明确MEMS惯性测量单元敏感的频点,最后明确惯性测量单元的质量、安装形式.设计了一种用于MEMS惯性测量单元的减振器,减振效率达75％,对振动和冲击均起到衰减的作用,衰减频带展宽,且在峰值的放大倍数低于3.5.