汽车制动系统关键技术研究

本文对盘式汽车制动时的受力进行了分析,建立了汽车制动的受力模型、对汽车的制动力分配情况进行了分析,给出了汽车的制动器制动效能因数和制动力距的计算方法;然后对汽车制动系统的评价指标进行了总结,最后利用软件编写程序得到汽车的同步附着系数,这些为汽车制动的研究奠定了基础。     

液滴高速撞击低温壁面的动态特性及破碎机理研究

为研究液滴撞击低温壁面的动态行为,运用高速阴影法对韦伯数（We）在533～1630之间的单液滴撞击常温壁面（22 ℃）与低温壁面（−30～−10 ℃）进行可视化试验。试验结果表明：液滴以一定速度撞击低温壁面时,会发生即时破碎和冠状破碎,二次液滴飞溅明显;但液滴以相同速度撞击常温壁面时,未出现液滴破碎现象。随着壁面温度的降低,液滴撞壁破碎所需韦伯数减小。在壁面温度为−30 ℃时,液滴撞击铝合金板的破碎临界韦伯数降低至480左右;当We < 480时,即使壁面温度低于−30 ℃,液滴也不会发生撞壁破碎。当液滴撞击常温壁面时,液滴快速铺展,并且韦伯数越大,液滴铺展和回缩的速度越大,液滴的铺展因子越大。该研究可为液滴撞击低温壁面撞壁模型的建立提供参考。

     

基于串口通信的虚拟仪器平台的设计与测试

设计了一套基于串口通信的虚拟仪器平台。系统硬件采用DSP平台和PC平台协同工作的模式,其中DSP芯片为协处理器,负责信号采集和预处理。PC平台负责信号分析与工作状态控制,用户可以通过开发好的PC平台软件完成对系统的控制,PC机与DSP的通信采用串口实现。分析了串口通信质量对信号测量的影响,实验结果显示串口通信稳定可靠,通信误码对信号分析影响不大,能够满足串口通信虚拟仪器平台的需求。     

非封闭舱室内电场统计均匀测试方法

低电平扫描场（LLSF）测试是飞机级高强辐射场（HIRF）效应试验的重要内容。分别建立了方形舱室内置模式搅拌叶片的仿真模型和试验系统,验证了外部LLSF照射下非封闭舱室内产生统计均匀特性电场的可行性。以方形舱室和圆柱舱室模型为对象,提出了基于遍历和递归算法的场均匀区域检验方法,获取了模式搅拌工作下的2种非封闭舱室内的有限均匀区域,为实际飞机级LLSF试验过程中接收探头的布置提供重要指导。     

进入火星大气的高温真实气体效应与气动加热研究

针对火星和地球大气分子热力学和化学行为的差异性,采用理论分析和数值模拟两种手段,研究探测器进入过程高超声速流动的分子振动激发、离解反应及热力学和化学非平衡等真实气体效应,获得不同气体模型条件下的高超声速气动加热规律,探究引起地火差异的根本原因。分析认为,探测器进入火星大气层的稀薄气体效应明显;激波层内发生CO 2气体为主的大规模离解,在极高温环境下O 2和CO也将离解;沿进入轨道的高超声速流动基本处于化学非平衡但热力学平衡状态;激波层内能量储存和分配模式因分子振动激发和化学反应而改变,分子振动激发会增强气动加热量,但均介于化学反应模型的完全非催化和完全催化壁结果之间;相同来流条件下CO 2介质高超声速气动加热强于空气介质,但真实的火星进入热载荷因大气稀薄而弱于地球再入环境。相关研究为我国未来火星探测器热防护系统设计提供技术支持。     

高斯混合模型优化的四元数约束CKF姿态估计

针对四元数非线性滤波在姿态估计中噪声为非理想高斯分布时随机模型的失配现象,提出了一种基于高斯混合模型的四元数约束容积卡尔曼滤波（GM-QCKF）。讨论了四元数在容积卡尔曼滤波中的加权均值方法,并利用高斯混合模型对高斯分量更新与求和从而精化随机模型,最后通过两步投影理论做归一化限制,有效地改进了四元数约束容积卡尔曼滤波的稳定性。通过仿真测试,表明GM-QCKF可明显提高姿态估计精度;跑车试验验证了GM-QCKF算法在实际应用中精度和稳定性的优势。     

基于树形马氏链模型的可靠性分析方法

复杂系统的极限状态函数非线性程度较高,在进行可靠性分析时,易导致失效概率的计算误差大、效率低,针对上述问题,提出了树形马氏链（TMC）算法和基于该算法的可靠性分析方法。树形马氏链是对原始马尔可夫链的改进,其状态转移过程更加灵活,具备局部多链并行和自适应探索失效域边界的特性。树形马氏链通过多候选状态点扩大对失效域信息的收集,生成能充分反映失效分布特征的样本,对该样本进行自适应核密度估计得到近似最优的重要抽样分布密度函数,从而提高计算结果的准确度。文末的数值算例和工程算例验证了算法性能,计算结果表明算法对设计点、抽样起点的位置不敏感,处理强非线性及复杂串联系统问题时,能在少样本量下得到相对高准确度的计算结果,且在样本量改变时,计算结果相对稳定可靠;工程算例给出了所提方法在实际问题下的效率,体现了所提方法的工程应用价值。     

基于宇航元器件评估技术的宇航用千兆数据电缆传输性能试验评价

为评价宇航用千兆数据电缆的传输性能可靠性水平,基于宇航元器件评估技术对千兆数据电缆的衰减、差分阻抗、电容、延时差等关键传输性能指标开展了在不同温度及传输频率条件下的评估试验,从而掌握了产品在不同应用条件下性能参数的边界余量。通过分析评估试验结果得出了传输性能参数所呈现的变化趋势,可为航天型号选型提供数据支撑。     

考虑力/热/结构多场耦合效应的飞行弹道预测

高超声速飞行器气动力/热/结构多场耦合的一个典型效应是热弹性变形,从而引起气动力变化及配平变化,并进一步改变飞行弹道与控制方案。将FL-CAPTER高超声速多场耦合分析软件拓展至飞行力学领域,建立了考虑气动力/热/结构多场耦合效应影响的弹道模拟新方法,并针对给定舵偏角下自主配平控制的助推-压缩楔组合体外形,开展不同耦合时间尺度下的飞行弹道特性研究,初步探讨分析了多场耦合效应对飞行弹道的影响。研究结果表明：对于助推-压缩楔组合体外形,考虑多场耦合效应后,变形将带来配平迎角增大,飞行器升力、阻力同时增大,升阻比降低,弹道飞行高度增加,飞行马赫数降低,航程变短等一系列影响;同时,气动/弹道耦合计算时间步长的选取对弹道仿真结果存在较大影响,当步长选取过大时,会带来非物理振荡,导致计算结果失真;所提出的基于变形量回溯插值技术的双时间步修正方法能够有效提高弹道仿真精度,削弱因时间步长选取过大造成的非物理振荡。相关研究对认识多场耦合效应与飞行弹道的耦合机理及弹道设计等可提供重要参考。     

卫星数传分系统通用地检测试中频接收机设计

为满足卫星数传分系统测试任务需求,提出一种通用性、灵活性强的地检测试中频接收机设计方案.采用软件无线电设计思想,设计基于PXIe总线的模块化平台,通过FPGA进行硬件实现,符合CCSDS标准.经过工程实践,所提出的地检测试中频接收机方案已应用于工程型号,并成功执行各阶段测试工作.