动力学环境试验数据采集系统结构及性能分析

文章在总线结构、硬件组成、数据管理模式、扫描正弦数据处理方法（频率辨识、幅值估计）方面研究了目前动力学环境试验各种数据采集系统的特点和差异,同时对未来超大型数据采集系统的发展趋势进行了分析。     

大型空间环模设备热沉管网系统仿真计算

文章结合某大型空间环境模拟设备,建立了复杂热沉管网的计算模型。利用Flowmaster软件,对热沉管网的流动和换热现象进行了模拟计算。根据计算结果,对该大型管网热沉的结构改进提出了意见,并进行了对比分析。改进后的热沉管网系统在流量和温度均匀性方面均有较大的改进。     

基于力学特性预示的上面级结构改进设计

上面级结构复杂,各组件之间的刚度、质量差异很大,且飞行时处于高过载状态,如设计不合理,易产生局部模态和应力集中的问题,影响结构安全。应用PATRAN/NASTRAN软件系统进行上面级结构的力学特性预示,对出现的模态局部化和应力集中进行了分析,并提出改进设计方案,比较了改进设计前后的效果,改进后的模态和应力情况都得到明显改善。     

非线性动力学理论及其在机械系统中应用的若干进展

非线性动力学的理论及其工程应用是非线性科学研究的前沿和热点，应用非线性动力学的理论揭示事物动态过程现象的本质和机理，进行自主性原始创新，具有十分重大的理论和应用价值，在科学与工程中具有广阔的应用前景。综述非线性动力学基础理论方面的近期研究成果及其在机械系统中应用的研究进展。理论研究方面主要涉及揭示非线性动力系统周期分岔解与系统结构参数之间关系的C—L方法、高余维分岔的普适分类、高余维非对称分岔的普适开折、约束分岔的分类、计算非线性自治系统正规形的直接方法、计算非线性非自治系统正规形的复内积平均法以及高维非线性系统的降维方法等。应用方面主要涉及大型旋转机械非线性转子系统的失稳机理、分岔解与混沌运动、故障诊断及其综合治理技术；冲击振动机械的稳定性、Hopf分岔、亚谐分岔、余维二分岔和混沌运动；大型共振筛的非线性振动及其动力学设计方法等。     

与流体回路耦合的空间辐射器流动/传热分析

流体回路作为一种主动热控技术,在载人航天器及空间站上发挥着重要的作用。作为航天器的对外散热界面,辐射器与流体回路之间往往存在直接热耦合关系。在进行简单理论分析的基础上,针对载人飞船的圆筒形辐射器,实现了流体回路与辐射器流动/传热及外热流计算的集成分析,反映了典型工况条件下辐射器的温度水平及外热流对流体回路流量分配和控温过程的影响。     

ACOUSTIC PROPAGATION IN SHEARED MEAN FLOW USING COMPUTATIONAL AEROACOUSTICS

Acoustic propagation problems in the sheared mean flow are numerically investigated using different acoustic propagation equations, including linearized Euler equations （LEE） and acoustic perturbation equations （APE）. The resulted acoustic pressure is compared for the cases of uniform mean flow and sheared mean flow using both APE and LEE. Numerical results show that interactions between acoustics and mean flow should be properly considered to better understand noise propagation problems, and the suitable option of the different acous- tic equations is indicated by the present comparisons. Moreover, the ability of APE to predict acoustic propagation is validated. APE can replace LEE when the 3-D flowqnduced noise problem is solved, thus computational cost can decrease.     

The dynamics and control of the CubeSail mission: A solar sailing demonstration

The CubeSail mission is a low-cost demonstration of the UltraSail solar sailing concept (, ,  and ), using two near-identical CubeSat satellites to deploy a 260 m-long, 20 m² reflecting film. The two satellites are launched as a unit, detumbled, and separated, with the film unwinding symmetrically from motorized reels. The conformity to the CubeSat specification allows for reduction in launch costs as a secondary payload and utilization of the University of Illinois-developed spacecraft bus. The CubeSail demonstration is the first in a series of increasingly-complex missions aimed at validating several spacecraft subsystems, including attitude determination and control, the separation release unit, reel-based film deployment, as well as the dynamical behavior of the sail and on-orbit solar propulsion. The presented work describes dynamical behavior and control methods used during three main phases of the mission. The three phases include initial detumbling and stabilization using magnetic torque actuators, gravity-gradient-based deployment of the film, and steady-state film deformations in low Earth orbit in the presence of external forces of solar radiation pressure, aerodynamic drag, and gravity-gradient.     

广义经典力学系统动力学方程积分的Jacobi最终乘子法

研究动力学系统的积分问题,将Jacobi最终乘子法应用于积分广义经典力学系统的动力学方程。建立了广义经典力学系统的运动微分方程;定义了广义经典力学系统的Jacobi最终乘子;研究了系统的第一积分与Jacobi最终乘子的关系。研究表明:对于位形由n个广义坐标确定且拉格朗日函数含有广义坐标对时间的ω阶导数的广义经典力学系统,如果已知系统的(2ωn-1)个第一积分,则可利用Jacobi最终乘子给出系统的解。文末举例说明结果的应用。     

时变磨损间隙对机构可靠性的动态影响

为克服磨损速率恒定和磨损影响因素随机性假设带来的不足,并准确预测机构磨损可靠性的动态变化过程,利用等效弹簧阻尼接触碰撞力模型和磨损过程离散化方法,建立了关节间隙的时变磨损方程;引入PHI2方法、定义上穿率,将时变磨损方程转变成时变可靠性方程,从而提出了含时变间隙多体系统动力学和PHI2方法相结合的磨损可靠性分析方法。以某星载天线双轴定位机构为例,研究了产品可靠性及参数概率灵敏度的动态变化规律,分析了磨损各参数对产品可靠性的影响。结果表明,在稳定磨损阶段结束以前,接触碰撞力是主导因素,其对可靠性的敏感度是其他因素的10倍以上,此后,间隙将超过接触碰撞力,成为新的主导因素;且间隙存在临界情况,在此之前,间隙的适当增大有利于产品可靠性的提高。相比于现有研究强调磨损随机性、忽略磨损过程的非线性变化和间隙时变对可靠性的影响,所提方法能准确预示磨损及可靠性的动态变化过程。     

卫星定位系统与飞行力学

概述了卫星定位系统的发展和应用，重点论述了它与飞行力学的关系，在ＧＰＳ卫星星座布置，地面站测控和用户应用中，飞行力学及其相关学科作为应用基础起到了重要的作用，成为卫星定位这门新兴交叉学科的一部分，最后提出了作为ＧＰＳ高级应用专题的飞行力学若干研究课题。