科技信息

1用计算机辅助系统开发韧性高的不锈钢和表面硬化的齿轮钢美国西北大学的工业研究实验室使用集成的计算机辅助系统设计新的合金体系，从而开发出韧性更高的不锈钢和表面硬化的齿轮钢。在计算机辅助设计过程中，首先分析材料系统。通过分析结出标明所希望的性能、成分和组织与工     

基于双光场相机的高分辨率光场三维PIV技术

光场相机粒子图像测速（Light Field Particle Image Velocimetry,LF-PIV）是一种近几年新发展起来的流动测试手段,能够仅通过单个光场相机测量3D-3C瞬态速度场,简化了三维流场测量的实验复杂度,特别是能实现受限空间的三维速度场测量。然而这一技术尚存在一些不足:由于光场相机沿景深方向的空间分辨率较低,沿该方向的速度测量精度低于垂直于景深方向的测量精度。本文尝试从硬件角度入手,发展一种双光场相机流动测试技术,通过增大对示踪粒子的观察视角,来提高光场三维测量系统沿景深方向的空间分辨率。基于乘积代数迭代技术（Multiplicative Algebraic Reconstruction Technique,MART）,开发了针对双光场相机的粒子三维重构算法。分别利用直接数值模拟（Direct Numerical Simulation,DNS）水射流的数字合成图像与低速水射流涡环的实验图像,将双光场相机的测量结果与单光场相机的测量结果进行对比分析研究。结果表明双光场相机与单光场相机相比显著提高了相机沿景深方向的测量精度。     

卫星定位误差椭球的几何特征研究

在卫星导航定位的误差分析中,准确估计定位误差椭球的几何特征有利于更好的描述定位精度,为估算定位精度参数提供依据。本文研究卫星定位中误差椭球的轴方向、轴长和轴比。通过分析精度衰减(Dilution of Precision, DOP)矩阵的特征向量和特征值,分离其中的三维定位部分和与钟差有关部分,构建了定位误差椭球的理论模型,并给出误差椭球轴方向、轴长和轴比的计算公式。结合GPS星座,在全球范围内选取8个有代表性的地点对该模型开展仿真分析,表明该理论模型可以准确的描述定位误差椭球的几何特征,误差椭球的轴方向、轴长和轴比与模型给出的理论值非常符合。同时,利用8个地点中2个地点附近的IGS测站秒级实测数据进行定位解算,对定位误差椭球进行了分析,结果表明测站误差椭球诸参数的理论值与实测结果基本一致。     

数字航天员：用于航天生物医学和操作研究的综合建模与数据库系统

数字航天员是一个有标准组件的综合建模与数据库系统,它能从各个基础方面为航天生物医学与实施研究提供支持。运用数字航天员将能发现载人航天探测任务中医学和生理学研究方面的问题并进行深入阐述,对执行任务时为了减少风险、确保航天员健康及其工作能力而提出的特殊个体对抗措施进行有效性确认,对相应于各种突发事件、事故和疾病所采取的医学干预进行适应性评价。该基于计算机的决策支持系统有助于对人体在整个太空飞行微重力环境下各类应激的预计反应的仿真结果作出解释、确认与利用。而这些仿真结果对于直接、实时地分析并维持航天员的健康和操作能力来说是必需的。数字航天员系统将跨越多条生理学定律和仿真规律,收集并整合过去和现在的人体数据为具有可操作性的有用形式。除了以便利新颖的方式总结知识外,该整合结果还能揭示必须通过新的研究来填补的数据差距,以确保能有效地减少飞行中生物医学方面的风险。系统研发的初始阶段致力于构建地基模拟系统,以标准化的方式收集多学科教据（例如,国际多学科人工重力项目）。然后焦点将转移到任务的发展、计划和实施。同时,数字航天员系统将对并行采用的多重对抗措策进行有效性评价（个人对抗措施的多系统生理效应会使任务变得困难）,并为航天员设计专属的个体防护措施。该系统还能为探测任务执行期间的自主和远程健康、操作评价以及医学照料提供支持。     

小卫星随机振动试验和噪声试验对比研究

针对小卫星的结构特点,从理论和试验两方面对比分析了随机振动环境和噪声环境的特点及环境试验的效果。根据典型小卫星分舱段两种试验的数据,分析得出随机振动试验比噪声试验更适合于小卫星的结论,为制定小卫星力学环境试验方案提供依据。     

折叠状航天器太阳电池阵在轨热分析(Ⅰ)——计算模型

将太阳电池板蜂窝芯子、面板和硅电池片中发生的辐射－传导复合传热过程等效为一个无内热源的三维瞬态热传导问题。根据电池板的材料、尺寸及结构形态导出太阳电池板的三维等效导热系数。针对任意两相邻电池板表面间的热辐射交换规律，构造适用于这表面内节点温度的离散方程系数。研究折叠状态太阳电池阵边界节点的热特点时，仔细考虑了地球红外辐照、地球的太阳反照、太阳辐射加热、航天器舱体几何遮挡、深冷环境散热、飞行轨道高度及航天器在太阳－地球系中不同位置等造成的影响。利用本文给出的方程，可以求出展开前在轨折叠状太阳电池阵三瞬态不稳定温度场。     

折叠状航天器太阳电池阵在轨热分析(Ⅱ)--计算结果和分析

采用 SIP算法 ,对高 H =2 0 0 km的在轨航天器折叠状太阳电池阵的三维不稳定温度分布做了数值分析。计算时仔细考虑了不同时刻电池阵不同的热输入。计算网格 N =N1 × N2 × N3=14× 2 2× 2 2 =6776,初始温度T0 =2 78K。获得了抛罩 -展开Δ t=3 2 5 4 s间隔内 4块折叠状太阳电池阵三维不稳定温度场响应特点。比较了考虑和不考虑地球入射辐射对电池阵温度分布的影响。本文分析对航天器发射进而对折叠状太阳电池阵展开时刻的认定有重要参考价值     

基于PDM系统的更改、偏离结构化管理实践

以工程更改与偏离的管理现状引出开展新型结构化管理模式的研究实践,将新型管理模式与传统模式进行对比,对基于PDM(Product Data Management,产品数据管理)系统的更改单、偏离单的结构化管理方法使用情况以及数据进行分析,发挥管理模式转型后的优势,以实现档案管理、标准化管理与信息化的有机融合.     

基于单相机光场PIV的逆压湍流边界层测量

作为一种新兴的体三维粒子图像测速技术,光场单相机三维粒子图像测速技术（Single-Camera Light-Field Particle Image Velocimetry,LF-PIV）能够仅用单个相机获得三维速度场,其结果已在许多复杂三维流动测量中得到验证。LF-PIV的优势主要在于其紧凑简便的硬件设备以及对光学窗口较宽松的要求。应用LF-PIV技术对一个自相似的逆压湍流边界层（Adverse Pressure Gradient Turbulent Boundary Layer,APG-TBL）进行测量,该实验在澳大利亚莫纳什大学（Monash University）航空航天与燃烧湍流研究实验室（Laboratory for Turbulence Research in Aerospace and Combustion,LTRAC）水洞中完成。实验对远、近壁面测量所得到的各600组瞬态三维流场数据进行分析验证,并与相同工况下的2D-PIV实验结果对比,证明基于DRT-MART重构技术的LF-PIV能够进行基本的湍流边界层测量。