我院1989年19项科研成果获部科技成果奖

1989年度航空航天部奖励的科技成果已公布,我院有19项科技成果获二、三等奖。 其中两项成果获得二等奖:通讯、导航、识别综合系统第一阶段原理样机;光学工具法安装、安装准确度、微机辅助计算三项标准。 获得三等奖的17项科技成果是:复合型断裂判据研究和复合材料失效准则;微机辅助振动试验模态分析技术;HZQ—X、HZQ—S回波增强器;BFBEST医学专家系统开发工具;结构振动动态设计;节能低噪声蒸汽加热器;复合材料层合板层间强度研究;雾化槽喷咀的     

多组分有效分离系数计算方法的准确度比较

通过比较平均分数法、等效组分法和产品分数法计算结果的误差分析,研究了稀土串级萃取有效分离系数计算方法的准确度.误差分析表明,在最小有效分离系数附近,平均分数法、等效组分法和产品分数法的准确度均很高.在极小有效分离系数附近,等效组分法与产品分数法的准确度较低,产品分数法的准确度相对较高.在最大有效分离系数附近,等效组分法和产品分数法的准确度均很低,平均分数法的准确度很高.与数学模型法比较,平均分数法与等效组分法的准确度较高,产品分数法的准确度较低.平均分数法的准确度和适用性明显优于等效组分法和产品分数法.     

高速风洞洞壁干扰减小与修正研究

亚跨声速风洞试验的洞壁干扰问题是影响风洞试验结果准确度的一个重要因素。南京航空学院 NH-1高速风洞首先使用了两种可变开闭比风洞壁来减小洞壁干扰,然后发展了一系列用壁压信息法对剩余洞壁干扰效应进行修正的方法。对国内外大量高速风洞实验数据进行了洞壁干扰修正,将降修正结果和 NASA 的非线性修正法结果、自修正风洞(近似无洞壁干扰)实验结果及无洞壁干扰的 N-S 方程计算结果进行了比较。结果表明,本文的修正方法结果正确,而计算量远远小于非线性修正方法的计算量。     

型架双经纬仪三维测量法

分析了飞机装配型架测量中目前常用的光学工具法和机械坐标法的优缺点，从而说明了＂型架双经纬仪三维测量法＂必将得到日益广泛应用的原因。介绍了该方法的＂定标＂、空间一点位且的测量和计算原理以及所依据的几何模型的同时，论证了该方法在各种型架光学测量方法中所独有的以点作为单元的测量目的、一次测量多次处理、易与ＣＡＤ／ＣＡＭ系统集成等特点以及该方法的优越性和发展方向．本文还提出了测量精度的计算方法、数学模型以及＂精度场＂概念，为测量布局的优化设计、精度指标含义的明确提供了理论依据和计算方法。     

基于Hilbert变换的模态密度获取研究

提出了在试验获取模态密度时引入Hilbert变换来提高精度的方法,使用两种方法在不同边界条件下对一块薄板的模态密度获取进行了试验研究,这两种方法分别是加速度原点频响函数虚部平均值法和引入Hilbert变换平均值法。并将两种方法的获取结果与数值计算结果进行了对比分析。结果表明,引入实测加速度原点频响函数的实部Hilbert变换求解模态密度时,平均样本数目增加了一倍,比仅用实测加速度原点频响函数的虚部计算的结果更接近于理论和数值计算结果。     

基于时域有限差分法平面光波的一维吸收边界条件

吸收边界条件的选取在使用时域有限差分法分析设计衍射光学元件的过程中有着举足轻重的作用。文章从麦克斯韦方程组出发,推导出了一维吸收边界条件的解析解及该吸收边界对TEM波的反射系数,用数值模拟验证了在激励源分别处于讨论区域右边、中间,且在TEM波传播的同时一直存在的情况下,一维Mur一阶吸收边界条件和波延迟法的优质吸收效果。对两种边界条件的计算误差进行了对比和分析,结果表明Neum ann边界条件波形稳定早,数值精度高,Mur一阶边界条件波形稳定稍迟,有一定误差,但吸收效果很好。     

对偶网络拓扑法在场问题计算中的应用

网络拓扑法已被实践证明为一种有效实用的数值计算方法。它以数学分析简单、物理概念明确、单元剖分灵活、适用性强等优点,已被越来越多的场计算专家所采用,成为一种较优秀的数值分析方法。本文在普通网络拓扑法的基础上,以温度场计算为例,通过建立其能量泛函并求其极值,导出一种高精度的网络拓扑法——对偶网络拓扑法。在给定的求解精度条件下,由于两组网络计算时产生误差之间的补偿作用,使用该方法能有效地减少计算存贮空间、缩短计算用时。这对用微机求解复杂场问题是很有意义的。本文最后的实例虽然是针对温度场分析的,但对其他场问题完全适用,故具有普遍性。     

计算任意横截面机身超音速绕流的准圆截面近似法

航空上所用的实际机身,如果其横截面偏离圆形不大,本文提出准圆截面近似法,把机身的超音速绕流问题分解为绕当量旋成体的流动和非圆截面、攻角、弯度影响两个部分,给出了机身表面压强分布、法向力和轴向力分布的计算方法,计算结果具有满意的工程准确度。     

一种计算热场、磁场、电场的新方法——网络拓扑法

本文介绍一种把电网络拓扑理论用来进行场计算的新方法。它把场分割成许多足够小的单元并用等效参数来代替这些小单元,最后把等效参数合并成总的网络并求解就得到整个场的解。这种方法的物理概念清楚,计算简便,适用范围广,准确度高,并能用来计算具有不同介质以及边界形状与边界条件都比较复杂的空间场。在热场、磁场、电场的计算中,它实际上是兼有有限元素法与有限差分法的优点的一种更好的方法。文章介绍网络拓扑法解电网络的基本原理及矩阵方阵的特点,单元等效参数的计算方法及边界条件的处理方法,并证明了有限元素法与有限差分法就是这种方法的特例。     

驾驶舱图像记录仪

美国《航空周刊与空间技术》报道 ,图像捕获系统已安装在美国航空航天局拥有的一架波音 757运输机上进行了地面试验 ,今年夏天将进行飞行试验。这种系统有可能作为驾驶舱数字式图像记录仪装在客机上。美国国家运输安全委员会建议联邦航空局在 2 0 0 3年之前在所有新生产的商业客机上安装录像时间为 2小时的驾驶舱图像记录仪 ,2 0 0 5年前在现有飞机上也安装这种设备。驾驶舱图像记录仪     

整体构件周向叶片电解加工流场设计及实验

针对整体构件周向叶片的特点与加工难点,设计了带有内置绝缘腔的电解套型加工工具阴极,建立了两种进液方式的流场三维模型,采用有限元法对两种进液方式的流场进行仿真计算。计算结果表明由绝缘腔的叶盆叶背两侧进液并对出液口进行优化的流场方式较好,电解液流速较高且流场较均匀。使用根据有限元仿真结果设计的阴极开展实验,结果表明实验与流场仿真结果相符,采用优化流场模型的加工过程流场稳定,加工效率较高。     

双频光栅剪切干涉仪及其在流动显示中的应用

一种可用于风洞流场显示的双频光栅剪切干涉仪,它是在普通光栅干涉仪的基础上发展起来的一种用于光学检验和测量的干涉装置,其结构简单,容易调整,风洞流场显示中使用的各种纹影仪均可方便地进行改装。这种干涉仪的关键部件是一块带有两个不同空间频率的全息光栅,该光栅可以在普通光学实验室制作而无需任何精密的光学或机械加工,因此,与共它干涉仪相比,双频光栅剪切干涉仪更为经济实用。它的制作方法和剪切干涉原理,以及使用过程中发生的像畸变修正方法都作了介绍,并给出了在激波风洞流场显示中的初步实验结果。     

高超声速飞行器表面气动热和粘性摩擦力计算

本文给出了高超声速飞行器表面摩阻和传热系数 (斯坦顿数 )的计算结果。采用两种方法平面切面法亦即二维边界层近似法和工程方法计算了飞行器高超声速绕流的粘性效应 ,并对两种方法的计算结果作了仔细的比较。由文可见 ,对于在稠密大气层内 ,沿轨道运行头速度恒定的高超声速有翼飞行器 ,能够用本文所采用的两种方法计算其表面摩阻和热载荷。此二法可成功地应用于绕复杂形状物体的流动参数计算。     

应变天平信号调理和模拟校正的研究与应用

应变天平的输出信号较小,安装和信号连接环节较多,吹风试验过程中故障较频繁。故对其信号进行合适的调理,使用适当的电信号校正技术,即用电的方法模拟天平所受的载荷,对解决天平使用过程中的问题,迅速诊断故障,提高天平以及风洞测力试验精度和准确度都有重要的意义。     

钨—石墨热电偶

我国钢铁工业正在突飞猛进的向前发展,随着冶炼过程的不断强化,控制炉温,掌握出钢和浇注的温度对于提高炼钢的质量和产量具有特别重要的意义。 目前在治炼工业中,一般采用光学高温计来测量高温但是,这种方法测量准确度受很多因素的影响,而且需要经常校验,使用技术要求较高。因此寻求侵入式热电偶来测     

激光自动准直型架安装机(B型)研制总结

研究和确定了安装机的总体方案。研究了低速自锁调整杆。探讨了调整杆的布局规律,提出了新的布局方案。研究了手调系统、激光自动准直系统、自动调平系统和多自由度光电传感器。对“无差”系统的静态准确度、计算机辅助稳定性分析、稳定性和静态准确度的矛盾进行了理论分析,得出了一些对研制工作有指导意义的结论,并在实践中进行了验证。样机在生产中试用、进行了鉴定并开始推广。     

三维流场的计算干涉方法

计算干涉技术通过试验图像和计算图像相比较，可以验证CFD的有效性，是研究复杂流场的有力工具。作者根据M-Z干涉仪的光学成像原理，用计算机仿真实现了将数值计算获得的二维、轴对称和三维的复杂流体的密度场转换为“无限条纹”和“有限条纹”的干涉图像，尤其是在处理三维流场时，采用流场重构的方法，达到了很好的效果。     

PCB缺陷识别算法的研究

AOI（Automatic Optic Inspection）是基于光学原理来对印刷电路板（PCB）焊接生产中常见的缺陷进行检测的一种新型测试技术。对于PCB图像的定位问题,使用一种改进的Hough变换检测圆形,通过刚体变换模型实现图像定位;在瑕疵识别中,根据树分类法和序贯检测的思想设计一种PCB缺陷模式识别方案。     

风洞天平校准的因子法、正交法及单元校

本文证明瑞典航空研究院天平校准用的因子法与我国多元校用的正交法同属正交法。这不仅有助于正确认识这两种方法,而且对多元校实现自动加载会带来方便。从天平静校与风洞实验结果看,用单元校、因子法与正交法对天平校准将具有相同的准确度。本文提出载荷状态变化量并以其为标准来计算三种校准方法的加载量时发现,单元校的载荷状态变化量最少,因而其加载劳动量也最小。但是,单元校时必须重视对静校装置寄生分量的分析,而因子法与正交法则具有对静校装置寄生分量的平均效应。显然,本文的主要论点与国内一般看法不同且有新意,这将有助于对校准方法的研究,同时对静校装置的应用和设计都将会是有益的。     

用配点法求结构瞬态响应

本文运用配点法,对用有限元建立的动力方程求结构的瞬态响应。文中提供两种计算方法;(一)逐步配点法;(二)最小二乘配点法。为了与各种逐步积分法作比较,文末有一算例,表明按这两种方法计算,其误差是较小的。