基于任意空间属性FFD技术的融合式翼稍小翼稳健型气动优化设计

 以非均匀有理B样条基函数为空间控制体属性,建立了任意空间形状自由变形(FFD)技术参数化方法。所建立的气动外形参数化系统通过FFD控制体的分布以及控制顶点的合理选取,能够对任意复杂外形进行参数化设计。首先采用FFD控制体对某型客机翼稍小翼进行空间属性构建;然后结合基于Delaunay图映射技术建立了结构对接网格变形模式,采用分群粒子群算法以及误差反向传播训练算法(BP)神经网络进行稳健型气动优化系统的构建;最后对某型客机融合式翼稍小翼的后掠角、倾斜角和高度等参数进行稳健型气动优化设计,分析对比了优化前后翼梢小翼表面压力云图、截面压力分布及载荷分布。优化设计结果表明:设计后的翼稍小翼的升阻比与阻力发散特性明显提高。     

高性能计算支持的静气弹优化设计方法

为扩大国产超级计算机在国内航空航天工业领域的应用,面向大展弦比机翼气动结构综合优化设计的实际问题,基于具有大量工业应用和自主知识产权的CFD软件TRIP和CSD软件SiPESC,应用改进的三维类别/形状变换（CST）参数化方法、差分敏度并行计算策略和移动渐近线（MMA）等大规模优化算法,通过TRIP+SiPESC耦合气弹分析软件预测气动载荷,发展了一套机翼型架外形的优化设计方法。以CRM标模内插机翼为例,针对无弯扭的初始型架构型,以气动外形展向几何扭转分布和结构有限元模型一万个壳单元厚度为设计变量,实现1 g载荷气动优化和2.5 g载荷结构优化的综合;在不降升阻比、满足最大应力/位移的约束下,俯仰力矩系数改善近40%,针对本文假设材料和初定的尺寸参数,机翼减重近9%,验证了方法和软件的有效性。该方法直接采用产品级高保真的自主静气弹分析软件预测气动力/载荷,将计算资源耗费大的静气弹优化和设计变量/约束规模大的结构优化分治,有较好工程应用前景。     

多约束航迹规划与跟踪制导律

研究升力式飞行器多约束航迹规划与跟踪制导律设计。考虑到飞行器为满足任务需求规定了一定范围的禁飞区,为确保滑翔段末状态处于中末制导交班窗口内设置了严格的终端约束,导致传统基于最大升阻比、平衡滑翔策略的航迹规划不适用。针对飞行器在不同空域的动力学特性,结合飞行策略预划分手段分段提出不同状态下的攻角、倾侧角剖面,通过优化剖面构型参数将无穷维轨迹优化问题转化为有限维参数规划问题,完成多约束航迹规划。最后,考虑到气动不确定性带来的轨迹偏差,利用线性二次型调节器以位移加权误差最小为优化指标完成轨迹跟踪制导律设计,实现对规划航迹的在线纠偏,并通过仿真分析验证所提方法的有效性。     

双极型磁选态单束铯束管内铯原子运动轨迹的算法改进

针对简化算法得到的铯原子运动轨迹精度不高的结果,通过分析磁选态单束铯束管内双极型选态磁铁的磁场分布,提出了不简化磁场梯度和有效磁矩,用布利厄施-施多厄方法求解铯原子运动方程的算法。用此算法得到的铯原子运动轨迹与通常采用的简化算法得到的轨迹相比,最大差异约为10 mm。此计算结果影响管内机械组件的安装对中位置,可用于束光学模拟计算,提高短期稳定度指标。     

复合材料夹层结构模拟冰型设计与分析

为满足ARJ21-700飞机模拟冰型试飞试验的需要,设计了一种新型复合材料夹层结构模拟冰型,对其用材、加工方式、安装方法进行了选定。选取模拟冰型典型段,制作试验件,通过地面模拟试验,得出了模拟冰型的脱落破坏载荷。基于界面元法,在ABAQUS中使用内聚力单元模拟胶接界面,计算出模拟冰型的脱落破坏载荷,计算结果与试验结果吻合良好,说明了数值模拟方法的准确性。试验、计算得出的破坏载荷都高于冰型实际受载,证明了本文设计方案可行,该种复合材料夹层结构模拟冰型可用于ARJ21-700飞机的试飞试验。     

激光器驱动干涉型光纤陀螺光源相位调制技术研究

激光器驱动干涉型光纤陀螺的优点是潜在精度高、标度因数稳定性好等,在飞机、舰船惯性导航以及其他高性能领域具有广泛的应用前景。当然,干涉型光纤陀螺采用高相干光源面临诸多技术挑战,如相干瑞利散射、Kerr效应、偏振交叉耦合、Faraday效应等引起的漂移和噪声。采用宽线宽激光器可以抑制这些误差。针对激光器驱动干涉型光纤陀螺中加宽激光器线宽、降低激光器相干性的几种相位调制技术以及线宽加宽抑制噪声的效果进行了理论分析和评估。     

贝尔412EP产品革新——发动机和驾驶舱技术升级

2010年12月15日,贝尔直升机德事隆公司宣布该公司计划将广受欢迎的产品贝尔412EP性能进行改革提升,升级后的贝尔412EP将在2012年开始接受客户的订单.     

图像灰度和相位信息耦合的化铣胶膜刻型三维测量方法

航空航天等薄壁类金属结构件化铣过程中需进行多次刻型以生成凸台、筋条等结构。对其加工图案进行三维测量,不仅可检验加工精度,还可为轨迹规划、刻型工艺等参数优化提供基础数据,是保证化铣零件制造质量的关键技术。现有检测方法主要有人工模板比对、被动双目重建、三维点云分析等,可实现轮廓尺寸等基础参数检测,但在测量精度与完整性上仍存在较大问题。针对此,在结构光与被动双目三维测量的基础上,提出了一种耦合灰度-相位变化信息的化铣胶膜刻型三维测量方法。首先,分析刻型图案邻近区域灰度-相位变化特征,构建对应数学模型;然后,在此基础上,提出耦合左右相机灰度-相位信息的snake模型（Gray-Phase snake, GP snake）,实现刻型图案中心线的高精度提取,克服灰度变化不均匀、左右相机视角不一致等因素导致中心线提取不精准的难题;最后,基于相位信息实现轮廓三维重建,解决传统方法上下边缘处重建不完整的问题,保证刻型图案测量的精度与稳定性。实验结果表明,所提方法可以实现化铣胶膜刻型图案中心线的完整三维重建,精度达0.036 mm。