机器人组装超大型结构的姿-轨-柔耦合动力学仿真

机器人空间组装是建造超大型航天器的重要方式。当前针对空间组装的研究大多集中于小型结构,没有考虑万有引力梯度和姿-轨-柔耦合效应的影响。本文针对主结构-空间机器人-待组装结构组成的系统,建立姿-轨-柔耦合动力学模型,研究万有引力梯度和姿-轨-柔耦合效应对组装过程的影响。首先,将空间机器人看作刚体,将主结构和待组装结构看作柔性体,分别采用自然坐标法和绝对节点坐标法进行运动学描述;然后,考虑刚体和柔性体的动能、万有引力势能和弹性势能推导系统的Hamilton方程,计入万有引力和万有引力梯度的影响;最后,通过轨迹规划和轨迹跟踪控制实现空间机器人空间组装超大型结构的姿-轨-柔耦合动力学仿真,给出组装过程中系统的轨道运动、姿态运动、空间机器人关节空间和笛卡尔空间、结构振动等动力学响应。研究发现:万有引力梯度和姿-轨-柔耦合效应对空间机器人的控制力矩和组装精度产生显著影响,在组装方案设计和控制系统设计中必须予以考虑。     

舰载机着舰过程的舰尾气流场数值仿真分析

为了研究造成舰载机着舰误差最大来源的舰尾气流场,根据美军标MIL-HDBK-1797的舰尾气流场模型,利用空间功率谱和时间功率谱的转换方法,给出了自由大气紊流分量的滤波器形式;针对舰尾流随机分量传递函数中含有时变参数的特点,提出了将其转化为状态空间的方法,解决了传递函数参数的时变问题;最后建立了仿真模型.仿真结果表明,舰尾气流场仿真模型是有效的,可用于改善舰尾气流场的对称性.     

旋转条件下大长径比固体火箭发动机三维内流场数值模拟

根据燃面的平行层推移原理,获得了某大长径比固体火箭发动机装药燃面变化过程。采用有限体积法计算了发动机在旋转飞行状态下的三维稳态流场,着重分析了不同时刻药柱开槽部分和燃烧室尾部的流速、流迹分布及其对发动机正常工作的影响,认为发动机尾部热防护以及药柱悬臂段强度是保证其正常工作的关键因素。     

鱼人 娱己

观赏鱼中兰寿算是极品了。一尾好的兰寿,价值低则几千,高则几十万元人民币。一万条金鱼苗里可能只有一条价值几千,而其他可能一元都不到。一条好的兰寿鱼可能前后百年都再也见不到。一尾美丽兰寿的炼成,必然是经由初生时的万里挑一到长达几十年的心血投入,方显出独特的审美情趣。     

航空发动机防火试验火焰特征数值仿真分析

为得到统一的航空发动机防火试验标准和通用的试验条件,建立NexGen燃烧器的数值仿真模型,使用SST k-ω湍流模型、非预混燃烧模型、DO辐射模型计算了定常稳态火焰特征分布,分析了火焰温度、热流密度和速度的空间分布。结果表明,温度随着距扩张锥出口距离的增大先增加后减小,在距扩张锥101.6 mm平面处达到最大;速度随着距扩张锥出口距离的增大而减小;热流密度随着距扩张锥出口距离的增大而减小;火焰的温度、速度、热流密度在101.6 mm平面均匀性最好,试验件放在100.0 mm比101.6 mm平面处更容易被烧穿。     

高湍流度格栅下游流场试验研究

为满足高湍流度下涡轮扇形叶栅气动与冷效试验的需求,试制了三种被动控制单平面方形格栅并对其进行了试验验证。对格栅下游流场进行了详细的动态测量,并研究了测量位置、格栅尺寸和来流条件等对格栅下游流场湍流度的影响规律。结果表明,grid 3方案格栅能产生10%以上的湍流度,可作为湍流发生装置并满足后续研究要求;格栅几何特征对其下游湍流度影响显著;在试验范围内,来流速度对湍流度近乎无影响。     

中子星性质的模型依赖性

采用相对论平均场理论（RMFT）下的GL85,GL92,TM1和TM2等核物质参数组,研究了这些参数组对中子星的粒子数密度分布、状态方程及质量-半径关系的影响.结果表明,在不同的参数组下,超子出现的密度、顺序和种类均不同;状态方程的软硬情况也较大不同;中子星的引力质量和相应的半径有明显不同.计算结果也表明,采用GL85,TM1和TM2等参数组得到的中子星质量和半径均在脉冲星的观测数据范围内,而采用GL92参数组得到的中子星质量小于中子星质量下限1.4M⊙（M⊙=1.99×1030kg为太阳质量）.     

二维缩比发动机实验器中旋涡运动的实验研究

针对固体火箭发动机的二维缩比实验器,搭建了高速摄影平台,利用示踪粒子的散射作用,采用连续片光流动显示技术,对流场中的旋涡运动进行了实验研究。实验结果表明：后向台阶处存在明显的流动分离,产生了旋涡。旋涡有规律地脱落,并在随主流向下游传播的过程中尺度逐渐变大;大多数脱落的旋涡撞击潜入式喷管潜入段发生破碎,其中一部分直接流出喷管,而另一部分进入潜入式喷管背区空腔内;少数脱落的旋涡由于大尺度旋涡运动的卷吸作用直接进入潜入式喷管背区空腔,而没有与潜入式喷管潜入段发生碰撞,研究结果可以提高对真实固体火箭发动机中流场的认识,并为数值计算方法提供实验验证。