基于双阶涡旋光束的旋转测速精度提升方法

涡旋光束因其独特的螺旋型波前结构,在对旋转物体探测时会产生与转速成正比的旋转多普勒频移,双阶涡旋光束的转速测量精度是单阶的2倍,但探测过程的噪声干扰会引起测量精度的下降。首先,通过分析双阶涡旋光束的旋转物体速度测量机理,给出测量精度影响因素分析。其次,在给出测量系统设计的基础上设计物体转速提取算法思路。最终,对高斯噪声、乘性噪声、探测器累积时间和光束模式纯度这四种情况对于测速精度的影响进行分析。结果表明,高阶双阶涡旋光束能有效提升噪声环境下的测速精度,提高模式纯度至94%以上,探测器累积时间控制在0.49s以上可以获得更好的测速精度。     

无电压取样端直流稳定电源校准专用插头设计

直流稳定电源在实际应用中,其稳压状态的输出电压在电源空载状态时和带载状态时存在一定差值,这个差值被称为稳压负载效应,直流稳定电源的稳压负载效应是体现其输出电压对输出回路中负载变化抑制能力的重要指标。直流稳定电源按其输出端可分为有、无电压取样端两种输出形式。通过分析常用直流稳定电源稳压负载效应校准的连线方法,针对无电压取样端的直流稳定电源设计了一款专用插头,在引入极小测量误差的情况下,使接线更为方便快捷,从而提高校准直流稳定电源的工作效率。     

基于CFD-DEM耦合数值模拟的全尺寸直升机沙盲形成机理

为了研究直升机发生沙盲时沙尘云在悬停流场中的状态和分布规律,采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程和Menter 剪切应力输运（SST）k-ω湍流模型的数值模型,通过应用程序编程接口耦合基于Hertz-Mindlin （No Slip）碰撞接触模型的离散元模型,并基于"多球法"构建了更加真实的非球形沙尘颗粒,计算了沙尘颗粒在流场中的运动和分布状态。与可得到的试验结果进行对比,验证了数值方法的有效性,并进行了地效状态旋翼拉力系数、桨尖涡位置以及沙尘云形成的宏观轮廓图的计算。应用所建立的方法,对不同悬停高度的直升机地效流场进行了计算,给出了流场的涡量以及速度云图,着重对比了不同悬停高度下沙尘云中沙尘颗粒速度和分布情况,分析了地效流场对沙尘颗粒状态的影响及沙尘云的形成机理,并计算出了沙尘云宏观分布图。结果表明：流场中大部分沙尘颗粒只能在地表随流场扩散而并不能形成沙尘云;沙尘云中外层空间的沙尘浓度比内层高;位于桨盘平面下层区域的沙尘颗粒以径向运动为主,切向速度较小,而位于桨盘平面上层的沙尘颗粒速度方向各异,速度大小接近。     

Unusual nighttime impulsive foF2 enhancements at low latitudes: Phenomenology and possible explanations

This paper is focused on unusual nighttime impulsive electron density enhancements that are rarely observed at low latitudes on a wide region of South America, under quiet and medium/high geomagnetic conditions. The phenomenon under investigation is very peculiar because besides being of brief duration, it is characterized by a pronounced compression of the ionosphere. The phenomenon was studied and analyzed using both the F2 layer critical frequency (foF2) and the virtual height of the base of the F region (h′F) values recorded at five ionospheric stations widely distributed in space, namely: Jicamarca (−12.0°, −76.8°, magnetic latitude −2.0°), Peru; Sao Luis (−2.6°, −44.2°, magnetic latitude +6.2°), Cachoeira Paulista (−22.4°, −44.6°, magnetic latitude −13.4°), and São José dos Campos (−23.2°, −45.9°, magnetic latitude −14.1°), Brazil; Tucumán (−26.9°, −65.4°, magnetic latitude −16.8°), Argentina. In a more restricted region over Tucumán, the phenomenon was also investigated by the total electron content (TEC) maps computed by using measurements from 12 GPS receivers. A detailed analysis of isoheight ionosonde plots suggests that traveling ionospheric disturbances (TIDs) caused by gravity wave (GW) propagation could play a significant role in causing the phenomenon both for quiet and for medium/high geomagnetic activity; in the latter case however a recharging of the fountain effect, due to electric fields penetrating from the magnetosphere, joins the TID propagation and plays an as much significant role in causing impulsive electron density enhancements.     

计入导线故障的民机安全性定量分析方法研究

将导线故障引入安全性定量分析方法中,介绍了安全性分析的现状、存在的问题以及计入导线故障的必要性。通过将导线故障和安全性分析相结合,提出一种计人导线故障的安全性定量分析方法。对影响导线故障的机理进行探究与分析,提出“导线故障率影响因子”概念,阐述了影响导线故障率的主要因素及其类型,建立了一种民用飞机实际导线故障率计算方法与模型,以及在单一状态和多种状态下导线故障率计算方法,并对方法进行案例分析,使安全性定量分析更准确、有效和完善,大大减少了导线故障所引起的不安全事件,为民用飞机安全性和合格审定工作提供了有力的支持。     

可压缩管流中真实气体效应的理论分析与数值模拟

为研究超燃冲压发动机冷却通道内复杂碳氢燃料的可压缩流动特性及相关影响因素,本文在典型工况条件下讨论了超声速膨胀流中真实气体效应的影响。基于平衡热力学理论,明确了气体动力学基础导数对可压缩流动的关键影响,并从气体动力学基础导数的角度出发考察了多种碳氢燃料在临界点附近的特性。同时,在数值模拟程序中耦合了立方型状态方程以准确描述超临界碳氢燃料的热物性参数。最后,对超临界条件下的二维超声速膨胀流进行了数值模拟,捕捉到了超声速扩张管道流动中马赫数下降的现象并揭示了其相应的物理机制。此外,参考发动机冷却通道内的典型工况条件,系统考察了不同入口马赫数、压力与温度等不同来流条件下真实气体效应的影响规律。     

小尺寸应变天平设计方法研究

Φ0.3m高超声速低密度风洞测力试验模型尺寸小、天平载荷小、流场总温高,天平防热结构设计难,刚度要求和灵敏度要求矛盾突出,测力天平的研制难度大。采用数值仿真和风洞试验相结合的研究方法,对应用于该情况下的内式天平在温度影响和结构设计方面进行了研究。采用有限元方法对天平温度影响和结构应力分布做了详细分析,并对分析结果进行了风洞试验验证。结果表明：在实现天平结构优化设计及提高天平设计的准确性和可靠性方面,有限元分析设计方法是非常有效的技术途径。     

海浪作用下舰载武器IMU输出建模与仿真实现

在海浪作用下舰船载体运动方程极为复杂,文章在对运动方程不作任何简化的情况下,给出了方程的数值解,并在此基础上,考虑杆臂效应的存在,给出了舰载武器的IMU输出模型的仿真实现。研究表明,利用此精确模型能够直接对舰载武器IMU的性能作出有效评估,从而大大减少测评周期和成本。     

Blockage effect on the flow around a cylinder probe in calibration

Flow around a 2-D cylinder pressure probe placed in uniform flow,free jet flow,and wind tunnel flow was analyzed with potential flow theory and simulated with numerical method.Blockage effect was investigated under several typical flow Mach numbers.The result from numerical simulation shows a similar trend to the one from potential flow method while varies in quantity.Wind tunnel walls accelerate the flow near the probe and thus produce a blockage effect;Boundary of free jet flow,however,decelerates the flow and thus produces a "negative" blockage effect.A maximum incoming Mach number exists when the probe is calibrated in wind tunnel in high subsonic condition due to choking caused by shocks and shock induced separation.The critical Mach number varies with blockage ratio,which makes high Mach number impossible to achieve in large blockage ratio condition.The blockage effect itself is unavoidable for calibration or measurement although a sufficiently small blockage ratio brings minor effect.Correction can be implemented based on the numerical simulation result presented in this paper and further works.      

CRRES卫星内部充电的模拟计算与验证

基于Geant 4软件建立一种用于计算航天器内部充电所产生电场的方法.分析载有IDM仪器的CRRES卫星当时所处的空间电子环境,使用该方法进行内部充电模拟,并将模拟结果与IDM仪器所测得的放电脉冲数据进行对比,不仅验证了该方法的有效性,更重要的是深入认识了引起航天器内部充电的空间环境特征以及材料特性对充放电效应的影响.介质内最大电场的模拟计算结果与CRRES卫星实际观测到的放电现象吻合;在材料的各项参数中,与辐射感应电导率有关的kp系数对稳态电场有很大影响,为了定量研究内部充电效应,需要在实验室精确地测定kp系数;材料的暗电导率、密度以及材料的分子构成等也与内部充电效应有关,对这些参数细致地研究有助于对内部充电效应的认识.