Cosmic ray modulation with a Fisk-type heliospheric magnetic field and a latitude-dependent solar wind speed

The effect of a latitude-dependent solar wind speed on a Fisk heliospheric magnetic field [Fisk, L. A. Motion of the footpoints of heliospheric magnetic field lines at the Sun: implications for recurrent energetic particle events at high heliographic latitudes. J. Geophys. Res. 101, 15547–15553, 1996] was first discussed by Schwadron and Schwadron and McComas [Schwadron, N.A. An explanation for strongly underwound magnetic field in co-rotating rarefaction regions and its relationship to footpoint motion on the the sun. Geophys. Res. Lett. 29, 1–8, 2002. and Schwadron, N.A., McComas, D.J. Heliospheric “FALTS”: favored acceleration locations at the termination shock. Geophys. Res. Lett. 30, 41–1, 2003]. Burger and Sello [Burger, R.A., Sello, P.C. The effect on cosmic ray modulation of a Parker field modified by a latitudinal-dependent solar wind speed. Adv. Space Res. 35, 643–646, 2005] found a significant effect for a simplified 2D version of a latitude-dependent Fisk-type field while Miyake and Yanagita [Miyake, S., Yanagita, S. The effect of a modified Parker field on the modulation of the galactic cosmic rays. In: Proceedings of 30th International Cosmic Ray Conference. Merida, Mexico, vol. 1, 445–448, 2007] found a smaller effect. The current report improves on a previous attempt Hitge and Burger [Hitge, M., Burger, R.A. The effect of a latitude-dependent solar wind speed on cosmic-ray modulation in a Fisk-type heliospheric magnetic field. In: Proceedings of 30th International Cosmic Ray Conference. Merida, Mexico, vol. 1, pp. 449–450, 2007] where the global change in the solar wind speed and not the local speed gradient was emphasized. The sheared Fisk field of Schwadron and McComas [Schwadron, N.A., McComas, D.J. Heliospheric “FALTS”: Favored acceleration locations at the termination shock. Geophys. Res. Lett. 30, 41–1, 2003.) is similar to the current Schwadron–Parker hybrid field. Little difference is found between the effects of a Parker field and a Schwadron–Parker hybrid field on cosmic-ray modulation, in contrast to the results of Burger and Sello and Miyake and Yanagita [Burger, R.A., Sello, P.C. The effect on cosmic ray modulation of a Parker field modified by a latitudinal-dependent solar wind speed. Adv. Space Res. 35, 643–646, 2005 and Miyake, S., Yanagita, S. The effect of a modified Parker field on the modulation of the galactic cosmic rays. In: Proceedings of 30th International Cosmic Ray Conference. Merida, Mexico, vol. 1, pp. 445–448, 2007]. The two-dimensional approximation used by these authors is therefore inadequate to model the complexities of the actual three-dimensional field. We also show that a Fisk-type field with a latitude-dependent solar wind speed (Schwadron–Parker hybrid field) decreases both the relative amplitude of recurrent cosmic ray intensity variations and latitude gradients and yields similar constants of proportionality for these quantities as for the constant solar wind speed case.     

准静态电磁热弹性体第二类H-R型广义变分原理

应用变积方法建立了准静态电磁热弹性体的势能原理和第二类H-R型广义变分原理,并检验了变分原理的正确性,为电磁热弹多场问题的近似计算提供理论基础。     

帆板驱动时的卫星姿态前馈补偿控制

研究帆板驱动影响下的卫星姿态控制问题.帆板驱动时存在转速波动,从而影响卫星姿态.在已有帆板驱动模型的基础上,分析帆板转速特性,通过对帆板转速的离线拟合和在线估计,结合卫星姿态动力学模型,设计了卫星姿态的一般前馈补偿和自适应前馈补偿控制器.数学仿真结果表明,两种前馈补偿控制均能有效克服由帆板驱动不平稳而造成的对星体干扰,实现卫星姿态高精度控制.     

基于原子内聚力与表面能等效的内聚裂纹模型

 从非局部连续介质理论出发,采用一种新的理性力学方法对裂纹前缘内聚应力分布规律进行研究。首先,在内聚裂纹表面引入非局部应力边界条件,从而将内聚区内表面诱发张力(非局部表面残余)与内聚应力等价联系起来;然后,利用能量平衡关系,得到仅与表面能密度相关的I型裂纹内聚力新的本构方程。最后,在推导结果的基础上,计算一个具体的脆性断裂算例研究内聚区内表面能与内聚应力随裂纹张开位移(COD)变化的分布规律。由计算结果发现,裂纹尖端应力奇异性消除,且应力最大值不一定出现在裂纹尖端,而是发生在裂纹尖端周围的内聚区内。     

冗余飞轮构型下力矩分配策略设计与分析

 主要研究了航天器姿控系统中冗余飞轮构型的力矩分配问题。在阐明该问题的基础上,首先给出了能量最优的力矩分配策略,并考虑飞轮力矩约束对其进行了限幅处理;接着基于静态最优化理论和飞轮系统性质,对四飞轮和多飞轮情况分别设计了相应的力矩最优分配策略,由于可有效地输出飞轮系的最大力矩,其有重要的工程应用价值;最后研究并对比了几种典型构型下两种分配策略所能输出的力矩包络,表明了所设计方法的有效性。     

导弹协同作战四维制导控制研究

提出了具有三个剖面的导弹协同作战四维制导控制构架。以BTT控制形式的导弹为例进行了四维制导控制方法研究。在分析总能量控制理论的基础上,设计了适于具有过载自动驾驶仪内回路的BTT导弹的速度/高度解耦控制器,实现了四维制导构架中速度和高度剖面的解耦,最后进行了仿真验证。仿真结果表明,四维制导控制器能够根据任务规划系统的指令控制导弹实现协同作战。     

航空电气系统绝缘电阻自动测试系统

针对飞机电气系统绝缘测试部位和设备数量繁多、手动测试效率低、容易造成事故隐患等问题,介绍了一种航空电气系统绝缘电阻的自动化测试方法,设计并实现了通用航空电气系统绝缘电阻自动测试系统、该系统运用工控机自动控制与测试技术,自动完成测试,并实现数据处理、信息存贮等功能。应用表明该系统安全可靠、自动化程度高、测试速度快、可扩展性强。     

TC21-0.28%H钛合金微观组织及其高温变形行为研究

利用光学金相及X射线衍射,研究了TC21-0.28%H(质量分数,下同)钛合金的组织结构,通过热模拟压缩实验,研究了TC21-0.28%H钛合金在800～920℃温度范围和0.01～1s-1应变速率范围的高温变形行为,建立了钛合金高温变形本构方程。结果显示,与TC21钛合金相比,TC21-0.28%H钛合金β相比例显著增加,并且有新相马氏体α″与氢化物δ生成,TC21-0.28%H钛合金在α+β相区与β相区的变形激活能分别为233kJ/mol与153kJ/mol,软化机制为动态回复,与TC21钛合金相比,TC21-0.28%H钛合金变形激活能降低,热加工性能得到改善。     

气动执行器的全生命周期成本分析

分析了气动执行器的能耗特点,结合空气消耗量和比能量概念,提出了一种气动执行器的能耗计算方法.为解决公用气动设备的购置成本划分问题,提出了一种用气设备成本均分法.结合生命周期成本的概念,建立了气动执行器基于用户的全生命周期成本模型(LCCBOU,Life-Cycle Costing Based On Users),进行了实例验证.该模型不仅适用于气动执行器的全生命周期成本分析,也适用于其它用气设备的成本分析.结果表明:用气设备成本均分法实现了气动系统成本的合理划分;气动执行器的LCCBOU模型通过了实例验证,并发现通过空压机的实时监控和气动系统的泄漏测量,LCCBOU模型结果能够做到更精确.      

太阳电池阵锁定冲击试验方法

为了研究太阳电池阵展开到位时产生的锁定冲击对卫星本体或驱动机构等装置的影响,需要对冲击力矩的大小进行测试。文章通过锁定冲击试验对锁定瞬间太阳电池阵根部产生的应变进行采集;然后对试验数据进行分析、处理,获取了太阳电池阵到位锁定时的冲击力矩,并将试验值与仿真分析的结果进行比对,证明了该试验方法的有效性;最后针对卫星在轨运行环境与地面试验环境的差异,提出了试验改进措施。