Refined modeling and experimental verification of a torque motor for an electro-hydraulic servo valve

The Permanent Magnet Torque Motor (PMTM) is the key electro-mechanical conversion device in an Electro-Hydraulic Servo Valve (EHSV). In this work, a refined model of a PMTM is developed, considering the non-working air-gaps between the upper or lower yoke and the armature, the fringing effect at the limiting holes, and the nonlinear permeability of soft magnetic material. Based on the refined model, the influences of various factors on the calculation accuracy of the magnetic flux at the pole surfaces of the armature and the output torque are investigated. For verifying the validity of the refined model, a Finite Element Analysis (FEA) of the PMTM is conducted, and a test platform is constructed. Compared with existing models, the refined model can better reveal the intrinsic mechanism of the PMTM, and its calculations are more consistent with the FEA results. The experimental results of the armature deflection displacement show that the refined model can accurately describe the output characteristics of the PMTM.     

二体绳系卫星系统冲击效应动力学与试验研究

为了研究冲击效应对二体绳系卫星系统动力学特性的影响，开展了基于绝对节点坐标法的柔性绳索模型及绳系卫星系统运动特性分析研究。首先介绍了绝对节点坐标法柔索模型的建立过程，并进行了动力学仿真实验，在仿真时充分考虑了柔索的轴向刚度矩阵、弯曲刚度矩阵以及质量矩阵，可在不增加计算量的同时保留系绳真实特性。最后，搭建了三自由度的二体绳系卫星地面模拟试验系统，在规格为20 m×30 m的大型气浮平台上开展了试验验证，对末尾释放阶段和初始回收阶段系绳的张力以及子星的运动状态进行了分析。验证结果表明：地面模拟试验与仿真实验相比，系绳张力误差均在5%以内，验证了该建模方法的有效性和所搭建的试验系统的可靠性，同时为绳系卫星的未来发展和地面试验的进一步展开奠定了基础。     

高纯氧化铝基板的制备要点与宇航应用验证实践

通过分析高纯氧化铝陶瓷基板的制备要点，梳理了制备关键工艺与基板特性指标之间的关系，梳理出星用高纯氧化铝陶瓷基板的验证需求，最终提出了高纯氧化铝基板的验证思路，即在将全部验证项目分为构件级和组件级两个大类的基础上，进一步建立起三级验证指标体系。就具体验证项目的设计与实践，进行了细致的分析讨论。得出结论，验证过程体现出的既基于已有标准框架和测试原理，又不拘泥于某一特定标准的原则与思路，不仅适合于构件级的批次稳定性与工艺适用性验证，同样也适用于组件级各验证项目和具体测试方法的确定。在确保构件级和组件级全面、准确验证的前提下，为确保较高的验证效率和较低的验证成本，需要结合标准、测试条件、应用工况三方面综合考虑和细化验证项目条件。     

无人机滑跑侧翻现象建模与控制设计

无人机的安全滑跑是整个飞行任务的基础,也是其重复使用的重要前提.以前三点式无人机为研究对象,重点研究了滑跑阶段的安全保护策略以及航向保持控制律.首先对滑跑过程中最常见的侧翻现象进行建模,并通过侧翻试验验证了模型的正确性.然后基于侧翻模型提出了预防侧翻的安全边界,并设计了侧翻保护系统.其次,通过试验辨识出前轮转角对航向角...     

移动卫星网络仿真验证系统研究

移动卫星网络具有网络节点动态、多波束大覆盖、信息接入机动灵活、卫星节点处理能力受限等特点,目前现有的通用网络仿真软件很难模拟真实的卫星通信网络环境。构建一个移动卫星网络仿真验证系统,包括主控模块、仿真核心模块,以及HLA/STK接口模块等。通过典型案例设计和分析,仿真验证了卫星网络链路层和网络层协议,给出吞吐量、通信时延等仿真结果,从而证明该系统可以为卫星网络的关键技术研究提供有效的网络模拟环境。     

某扭力管万向节组件及支撑轴承的正弦振动疲劳研究

本文建立C919某扭力管万向节组件及支撑轴承的有限元模型，对其进行模态分析及正弦分析，推导了正弦振动下的疲劳寿命计算公式并预估了模型的寿命，通过模态试验验证了模型的正确性，通过正弦试验验证了疲劳寿命计算的正确性。该疲劳寿命计算方法可用来预估相关模型的正弦振动疲劳寿命。     

Simulation and analysis of asteroid force closure anchoring performance based on discrete element method

Asteroid exploration is significant for studying the origin of the solar system, establishing planetary defenses, and alleviating the resource crisis of the Earth. Asteroid anchoring is the basis of in-situ exploration and resource development and utilization. Therefore, the performance of asteroid force-closure anchoring is investigated using the discrete element method. The micro parameters of the simulated materials are calibrated with angle of repose and uniaxial compression experiments, based on which the regional modeling method is adopted to establish the anchoring discrete element model. Asteroid anchoring experiments are conducted on a self-developed microgravity simulation platform to verify the accuracy of the simulation model. The asteroid anchoring simulations are performed to investigate the influence of external force on the anchoring performance. The analysis of anchoring force varying with time and the interaction between the anchor and regolith particles reveals the influence mechanism of external force direction on the anchoring performance. The external force direction affects the critical anchoring force by influencing the failure of the force-closure structure. The comprehensive analysis of simulation results clarifies the variation of the critical anchoring force with the external forces. Finally, a stable anchoring region is established, beneficial for asteroid anchoring device design.     

航天器材料应用验证特点及其指标体系设计与优化

“材料应用验证”是为适应复杂工程研制任务而建立的一种材料多参数指标在特定服役需求下应用适用度评估的综合评价方法，也是通过一系列的试验、测试与表征手段获得材料各项性能数据、曲线、图谱，并通过综合分析确定材料应用可行性的分析方法。文章从航天器发展对高性能、多样化材料快速应用转化需求出发，阐释材料应用验证任务具有指标体系的综合性、通用性、短周期、低成本以及闭环式验证特点，进而提出了覆盖性、关重性、精准性、独立性、经济性的指标体系设计原则，以及材料应用验证的三层级五要素即材料批次稳定性、工艺适用性、环境适应性、服役安全性及组件健壮性指标体系设计及优化方法。     

天宫空间站在轨货物进出舱功能的设计与验证

为增强空间站对舱外载荷的支持能力，提升舱内外货物的进出效率，减少航天员出舱次数，降低航天员出舱风险，空间站梦天实验舱设计了货物自动进出舱功能。本文从货物进出舱功能方案出发，介绍了包括货物转运功能、外舱门功能、泄压、复压、气体复用功能在内的关键子功能的地面试验验证及在轨试验验证工作。地面及在轨试验验证结果对比表明:货物进出舱方案设计合理，地面验证结果和在轨数据一致性好，产品性能稳定，有效地提高了空间站货物进出舱效率。     

副翼刚度模拟器优化设计与分析

副翼刚度模拟器是对副翼作动器的支撑刚度进行参数模拟的装置,是航空地面载荷试验中的关键器件,研究副翼刚度模拟器的刚度随位置的变化规律有利于其设计和应用,具有重要的工程价值。建立力学模型,提出刚度折减系数,探讨刚度模拟器的刚度特性;进行模拟器刚度仿真,并通过刚度测试试验验证力学模型和仿真的正确性;以目标刚度对距离的敏感性对模拟器的厚度进行优化设计。结果表明:提出的刚度折减系数可快速预测模拟器的刚度特性,7 mm是模型刚度板的最优厚度。