三维非结构网格DSMC并行算法及应用研究

基于PC-CLUSTER机群并行体系结构与消息传递库MPI并行环境,研究了三维非结构网格DSMC并行算法。提出一类基于结构背景网格上的非结构网格动态分区策略,保证各子区域的分子数量大致相等,实现计算进程间的动态负载平衡。利用MPI库函数构造了两类符合DSMC并行原理的通讯法:单步通讯法与多步通讯法。采用单控制多数据流(SPMD)以及Master/Slave并行模式,设计了三维非结构网格DSMC整体并行算法。给出了跟踪模拟分子在四面体网格间迁移运动的详细计算过程。最后对全尺寸航天飞机高超声速绕流进行了并行模拟,验证并行算法的有效性。     

开放式飞行任务规划方法

本文给出了一种基于分布式黑板结构的开放式飞行任务规划方法，简要叙述了飞行器飞行任务规划的概念和其独特要求，并对飞行任务规划的数据预处理、知识表达、规划方法作了深入的探讨。最后介绍了分布式黑板的结构和运行方式。     

多层RAM涂层对任意入射角电磁波的反射特性分析

为了解决结构型吸波材料的分析和设计中所遇到的反射系数计算问题，从电磁场理论出发，导出了电磁波以任意角入射时多层雷达吸波材料（RAM）涂层的反射系数公式，此法简单易行，为结构型吸波材料的计算机辅助分析和设计提供了基础，同时给出了计算曲线的例子，通过实例计算分析了电磁波的入射角，极化状态等对反射特性和隐身效果的影响。     

态势评估领域知识的表示方法研究

从分析态势评估专家系统的结构出发,研究战场态势评估知识库的构建,进而对态势评估的领域知识进行归纳,并通过示例探讨对态势评估领域知识的表示方法,同时把可信度方法引入态势评估不确定性知识的表示,给出了复合条件可信度的计算方法。     

空间相机中与大口径透镜有关的结构设计分析

某空间相机镜头在光学设计时，因透过率、吸收率等原因，为了满足光学系统要求，经过各方面平衡后，其中有一片透镜比正常径厚比设计的偏薄些。在镜头总体结构设计时，单独对该镜片及与之相配的结构件进行了有限元分析和实验检测，发现不同的结构形式对镜片面形影响不同。为了解决这一问题，在实验中进行了探讨，以保证整个相机系统满足空间相机的实用要求。     

氨电弧喷射推力器实验和数值研究

为了证实氨电弧喷射推力器良好的工作性能，对其进行了系统的实验和数值研究。在实验研究中建立了高真空实验系统、先进的小推力测量系统和恒定电流控制系统，在数值研究中采用二阶精度无波动、无自由参数的耗散差分格式(NND格式)数值求解耦合电磁源项的扩展N-S方程组。通过实验获得了不同结构尺寸的推力器不同工作条件下的工作性能，通过数值模拟给出了推力器的流场结构，预计了其推力、比冲和推进效率。研究结果表明，氨电弧喷射推力器工作性能良好，能够担负一定的空间应用任务。     

三维热化学非平衡流动非结构网格DSMC方法及其应用

研究了过渡流域三维热化学非平衡流动DSMC方法实现的过程.以四面体非结构网格为基本单元,提出一种新型的高效搜索算法,该算法不仅可以快速跟踪模拟分子在网格之间的迁移,而且可以准确判别分子与物面是否相互作用,避免了原有算法中分子表面反射的非确定论判据.设计了适合三维DSMC方法的动态局部时间步长技术,节约了计算时间.将碰撞距离的思想引入到非结构网格上来,有效地消除了网格尺度小于三分之一平均自由程的限制.利用Foaran90的动态分配内存技术编制了适用于任意外形的通用计算程序.最后对全尺寸航天飞机高超声速绕流进行了数值试验,计算结果验证了该算法的可行性及高效性.     

KuaFu Mission

The KuaFu mission-Space Storms, Aurora and Space Weather Explorer-is an "L1+Polar" triple satellite project composed of three spacecraft: KuaFu-A will be located at L1 and have instruments to observe solar EUV and FUV emissions, and white-light Coronal Mass Ejections (CMEs), and to measure radio waves, the local plasma and magnetic field,and high-energy particles. KuaFuB1 and KuaFu- B2 will bein polar orbits chosen to facilitate continuous 24 hours a day observation of the north polar Aurora Oval. The KuaFu mission is designed to observe the complete chain of disturbances from the solar atmosphere to geospace, including solar flares, CMEs, interplanetary clouds, shock waves, and their geo-effects, such as magnetospheric sub-storms and magnetic storms, and auroral activities. The mission may start at the next solar maximum (launch in about 2012), and with an initial mission lifetime of two to three years. KuaFu data will be used for the scientific study of space weather phenomena, and will be used for space weather monitoring and forecast purposes. The overall mission design, instrument complement, and incorporation of recent technologies will target new fundamental science, advance our understanding of the physical processes underlying space weather, and raise the standard of end-to-end monitoring of the Sun-Earth system.     

边界层流动的非平行稳定性研究

采用极为有效的抛物化稳定性方程（PSE）方法研究边界民支的非平行稳定性。并利用抛物线坐标变换、有限远延拓边界条件、及流向和法向全差分的数值方法，对不同频率的二维Tollmien-Schichting波的非平行稳定尾进行了计算和分析，计算结果与Orr-Sommerfeld方程（OES）的解以及谱配置方法的PSE结果作了详细的比较，得到了满意的结果。     

航空发动机用新材料——16Cr3NiWMoVNbE齿轮钢

综合介绍了新型齿轮钢--16Cr3NiWMoVNbE钢的性能、热工艺及其在航空发动机上的应用.该钢具有淬透性高、晶粒长大倾向低等优异的综合性能,其使用温度可达350℃.该钢的研制成功,满足了我国新一代航空发动机对齿轮材料的需求.