高保真卫星电源负载场景重现系统设计

卫星工作期间整星负载变化较大,多次高精度重现卫星电源负载场景,有助于卫星供配电系统的性能测试和故障排查;但使用真实卫星负载、蓄电池,存在安全性、难以快速重复建立状态的问题,会对蓄电池寿命和单机安全造成影响。设计了一套卫星电源负载场景重现系统,高保真度地记录与重现卫星外电、内电与负载场景,可快速重现供配电现场,辅助卫星测试与故障排查。     

三维回转器回旋条件下拟南芥种子发育分析

向重力性反应是植物适应地球重力环境的一个重要生理过程, 是植物正常生长发育不可缺少的反应机制, 但是, 微重力是否影响植物种子发育至今尚无一致性结论. 本文研究了三维回转器回旋模拟微重力对拟南芥种子发育(胚胎发育与代谢活动)的影响. 研究结果表明, 三维回转条件下, 拟南芥果荚出现不规则弯曲或扭曲形态, 形成的种子中可溶性糖和淀粉含量明显增加, 盐溶性贮藏蛋白质含量显著降低而碱溶性蛋白质含量显著升高, 球形胚时期的种子对三维回转处理最为敏感. 对球形胚时期的植株进行短期的三维回转处理可抑制胚柄细胞的分裂和伸长, 而胚柄伸长受阻可能会影响到营养物质向胚胎中输送, 进而导致部分胚胎败育. 对种子干燥脱水阶段的植株进行三维回转处理不影响胚胎的发育, 但会导致种子贮藏蛋白质含量下降.     

多场景高分辨率遥感图像快速拼接技术

光学遥感卫星拍摄过程中大视场与高分辨率间的相互矛盾,引起国内外研究人员的广泛关注。提出一种基于相机参数保持的快速拼接算法。该方法对高分辨率图像进行降采样处理,利用降分辨率图像的配准信息恢复相机参数,能够改进拼接过程,提高拼接效率。实验结果表明,相对于传统拼接方法,该算法能够将配准时间缩短2倍以上,将遥感图像的拼接质量提升5%~35%, 适用于建筑、森林、农田、湖泊四类场景。通过对存在噪声、亮度差异及不同模糊程度的遥感图像进行拼接实验,验证了该方法的鲁棒性和可行性。     

基于改进Jacobian-Torsor理论的转子组件装配精度控制方法

转子装配是航空发动机制造过程的核心环节,防止同心度超差是转子组件装配需要解决的重要问题。传统方法以千分表人工手动测试为主,依赖制造经验,缺乏系统、定量的结构精度设计理论方法支撑。针对转子的回转特性和多级装配特点,提出了基于改进的雅可比旋量理论的三维偏差建模方法和组合堆叠同心度控制策略,通过引入回转副有效表征了航空发动机转子零件的回转特性,确定了雅可比扩展矩阵和同心度偏差传递函数及其控制方程。结合该方程,对某4级涡轮转子装配进行验证,当各级安装角度分别为3.513 rad、5.206 rad和0.953 rad时,可获得最高同心度0.042 mm。结果表明该模型可以有效预测组件整体精度和确定最佳装配方案,具备较强现实指导意义。     

Ease-off拓扑修形斜齿轮齿面黏着磨损计算方法

从ease-off差曲面拓扑修形出发，对变位斜齿轮啮合参数进行了解析，获得了齿面接触、运动与力学参数；应用离散接触线有限元，拟赫兹点接触仿真，解决了齿面边缘接触应力集中的求解问题；利用经典摩擦磨损计算模型，快捷求解了齿面瞬时接触线上的动态磨损系数，获得了两齿面磨损量三维分布云图。结果表明：主动轮齿根处磨损量远超齿顶处，从动轮齿顶处磨损略大于齿根处;主动轮啮入区磨损变化剧烈，啮出区磨损均匀，从动轮啮入区与啮出区磨损量无明显差异；抛物线修形，使齿面的磨损向齿宽中部集中，有利于改善齿面的磨损分布。选用合适的变位系数、修形量能够调整齿面的磨损分布，延长齿面的精度寿命。为变位、修形多变量耦合斜齿轮磨损计算、减摩设计提供了理论方法。     

基于截面SEM数据特征的微尘三维形貌建模方法

多尘环境下服役的航空航天装备其性能受到微尘的严重影响，如沙漠起降的军用直升机、运输机和火星多尘表面使用的火星车等。为加强航空航天装备的防尘设计，微尘的三维形貌十分关键且影响着微尘的气动和附着等特性，但由于微尘粒径分布宽、成分复杂、外形不规则，获得精确的微尘三维形貌十分困难。提出了一种基于截面SEM数据特征的微尘三维形貌建模方法，通过逐层剥离获得高精度的微尘断层二维图像，基于埋入的钢球在断层图像中的半径变化，解决断层图像间距的精确测定难题，实现了基于断层图像的微尘三维形貌重构。以粒径100μm微尘样品，利用所提出方法进行了三维形貌重构和分析，获得了500个砂尘的近似三维模型。定量化表征了微尘的三维形貌，形成了微尘的外形特性分析方法，为研究微尘气动、反弹与吸附特性提供了微尘的形貌数据，进而推动航空发动机冲蚀防护、航空发动机气体动力学与航天探测器的研究，对航空航天装备的防尘设计有重要意义。     

扩压叶栅角区-吸力面造型设计及流动控制机理

通过数值模拟,分别针对扩压叶栅的设计工况与角区失速工况进行叶身/端壁融合与吸力面优化造型设计,分析其流场结构与性能的变化,并探究两种优化造型对压气机性能改善的机理。优化结果表明:在设计工况下,优化造型吸力面凹陷,使得吸力面附面层厚度变薄,最大端壁融合位置靠近尾缘,角区低能流体在压力梯度的作用下转移并减少,分离结构得到明显控制,损失降低;在角区失速工况下,优化造型吸力面凸起,最大端壁融合位置靠近前缘,使得前缘分离结构显著减弱,当流体在进入吸力面前缘时提前附着,前缘分离区减小甚至消失,损失降低。根据两种造型流场结构特点与控制机理,可构造出在多工况下具有显著作用的叶身-端壁融合造型。     

MBD模式下工程信息的表达与传递

工程信息是整个制造数据链的核心,是表达设计者设计意图的唯一载体,是企业制造及检验工作的唯一依据。MBD模式下工程信息的表达与传递方式的应用与推广能够提高企业的MBD技术应用的深度及广度,提高企业的核心竞争力,同时,工程信息在MBD模式下的应用能够带动相关专业的进步与发展。     

基于MBD的二维工程图向三维模型的尺寸映射算法

采用MBD方法应该是下一步减少产品上市时间和提高产品质量的好方法,MBD概念将最终采用工程图纸的所有功能和规则,过程可能是很长久的,但新方法、新思路应该被尝试。     

一体化TCAS综合测试技术

空中交通告警与防撞系统(TCAS)是飞行安全和空中交通管理的重要保障.当前,我国正处于军民用航空的蓬勃发展时期,日益增长的产品生产需求与低下的测试效率之间存在较大矛盾.本文针对TCAS产品测试过程中存在的流程复杂,测试设备繁多等问题,研究并提出了一体化TCAS综合测试技术方案,该方案能大幅提高产品的测试效率,节约测试成本.