摘要：为突破传统排水型两栖车辆阻力墙现象,基于蛇怪蜥蜴踏水仿生学原理设计了一种轮-叶复合式仿生推进装置,针对如何提高该推进装置的负载性能,以设计的仿生叶轮为研究对象,对其施加不同的负载质量,构建流体动力学模型,采用基于欧拉网格的有限体积法和动网格技术,动态监测、分析仿生叶轮自由运动过程中的物理参量变化,讨论仿生叶轮在不同负载下的力学性能和运动规律,并对基于不同负载性能需求的仿生叶轮优化设计方法进行了分析.

摘要：传统仿生扑翼飞行器需要在较高的扑动频率下才能获得足够的扑动升力,直接限制其向大型化发展。为解决这一问题,该文基于仿生学原理提出了一种低频大行程组合伞式推进技术,设计了推进装置结构并进行了悬停状态下的试验样机性能测试。结果表明：组合伞式推进装置通过一组扑翼在较低频率下进行同步相反方向的往复运动能够产生有效的推进力;当伞式扑翼向上运动时可以大幅减小其产生的负升力,增大伞翼展长和运动速度,其产生的空气动力均随之增大。与传统柔性扑翼相比,组合伞式扑翼具有较好的推进性能,其推进力与输入功率的比值在0.01～0.04 N/W,高于传统柔性扑翼的测试结果（-0.02～0.01 N/W）。该研究为仿生扑翼向大型化应用提供了参考。

摘要：针对液压混合动力履带车辆联合制动系统,为了实现制动过程平稳性,提出了基于制动力分配原则的模糊控制策略.首先在MATLAB中建立了能量再生制动系统和机械制动系统以及车辆动力学仿真模型,然后设计了以制动力分配系数为控制变量的联合制动模糊控制器,给出了模糊控制规则,建立了控制系统仿真模型,并在不同制动强度条件下对车辆制动过程进行仿真.仿真结果表明,联合制动模糊控制系统能够有效回收制动能量,同时与PID控制相比明显改善和提高了履带车辆制动过程稳定性.

摘要：对一种水上仿生推进装置进行流体力学仿真,并根据处于多种工况下若干组仿真数据,对该推进装置的力学特性进行分析.着重研究并归纳在不同转速和出水高度条件下,推进装置的升力、推力和功率曲线的变化规律,总结有助于仿生推进装置设计与优化的结论.最后,借助叶轮机构试验系统进行相关试验,并用试验数据来印证分析结论的合理性.结果表明,随着转速的提高,推进装置所产生的升力和推力同时增加,机械总效率和推进效率增大,但托举效率减小;当推进装置的轴心距水面越高时,在一定范围内,其推进效率和托举效率越大.合理的结构设计能够大幅提升装置在各种工况下的推进效率和托举效率.

摘要：以蛇怪蜥蜴为仿生对象,基于蛇怪蜥蜴股骨旋转带动两脚踏水的高速运动行为,设计了水面仿生矢量推进器,增加了驱动力输出维数,实现了可控的托举力、推进力和转矩输出。结合RNG k-ε湍流方程和PISO算法,构建推进器的流体动力学模型,获得了叶片径向和轴向的最优设计形状,推导了驱动力与叶片长度和宽度的数学函数。最后,搭建矢量推进器试验系统,验证了数值计算模型的正确性;进行两栖车辆样机试验,矢量推进器驱动车体实现了10.6°仰角状态的滑水航行,为水面装置减阻提速提供了一种新思路。

摘要：恶劣的战场环境中,传统橡胶轮胎无法承受炸弹和地雷的袭击,致使人车安全受到威胁,影响作战任务的完成。为了提高轮胎的防扎刺、防爆胎及防弹性能,从弹簧的径向承载方式构思,提出了一种基于改变轮胎材质的防护增强技术。其依靠接地弹簧环产生径向力,实现承载目的。通过理论计算确定了弹簧轮胎的线径,仿真分析获得了弹簧线径d、弹簧中径D、轮胎转角θ等物理参数与轮胎径向刚度的关系,讨论了弹簧轮胎的振动和噪声特性。结合先期原理试验,初步验证了该技术能够满足轮胎的承载要求,从而为提高车辆安全防护能力,保障作战任务的顺利完成提供了一种新方法。

摘要：通过研究蛇怪蜥蜴踏水过程和仿生试验分析,构想出新型非直板型的仿生叶轮机构,基于计算流体力学理论构建动力学模型,运用基于欧拉网格的流体体积法和动网格技术,通过求解多相体积分数的连续方程实现力学模型的最终求解。通过研究四种类型仿生叶轮在不同参数下的力学特性及其变化规律,为仿生叶片的最优化设计提供技术基础。

摘要：蛇怪蜥蜴踏水奔跑过程中,脚掌会在气穴封闭前移出水面,并不断调整姿态适应变化的流场.为分析踏水机理,增加了对出水过程的研究,建立了脚掌进出水流体动力学模型,运用RNG(renormalization group)k-ε湍流方程,结合气穴扩张收缩变化,获得了最优上提时间.进一步针对脚掌姿态调整行为,解析了3维驱动力随入水角度的变化规律,推导了托举力与速度的数学函数,并通过实验初步验证了数值计算模型的正确性.以蛇怪蜥蜴为仿生对象,将脚掌往复踏水转变为叶片旋转击水,设计了水面矢量推进器,增加了驱动力输出维数,建立流体动力学模型,分析了叶片数量对力学性能的影响.进行推进器应用实验,实现了水面平台在10.6?仰角下的滑水航行.

摘要：为改变传统排水型两栖车辆航态,提高其水上航速,基于仿生学原理设计了一种轮-叶复合式推进装置,依靠叶片高速拍击水面产生向前推进力和向上托举力,实现其水上航态改变.通过改变叶片形状,生成了一种反向型叶轮装置,通过对该叶轮装置的静态力学性能和动态运动过程分析,发现其具备反向推进和竖直下潜性能,呈现出与蛇怪蜥蜴生物力学性能相反的趋势,这具有十分重要的应用前景.针对此独特性能,本文就反向型仿生叶轮的力学规律和运动过程开展深入研究,应用计算流体动力学理论,采用基于欧拉网格的有限体积法,综合VOF模型和动网格技术,详细分析其力学性能的产生机理及运动变化规律,为反向型仿生叶轮的优化设计提供理论基础.

摘要：为避免车辆轮胎因扎刺或弹片侵彻等引起的爆胎问题,设计一种非充气型全金属网面车轮结构。建立关于轮胎的垂向刚度预测、垂向振动的理论分析模型;结合三维建模软件Pro/E、有限元前处理软件ANSA和有限元仿真软件Abaqus建立轮胎仿真模型;制作与235/70 R16型号充气轮胎同尺寸的轮胎样机,开展轮胎静力学压板试验和车辆平顺性试验。仿真结果表明,该金属轮胎在各向力作用下不会产生塑性变形,满足轮胎使用的强度条件;通过垂向刚度试验,验证了仿真过程的准确性和轮胎较强的承载能力;平顺性试验表明,金属轮胎在减振性能上略差于充气轮胎,但具有更好的抓地特性。