摘要：计算流体力学(CFD)仿真软件是流体相关的数学物理知识和工程实践经验的数字化表达,是工业数字化转型的重要助推。然而,大型工业CFD软件研发难度极高,需要同时兼顾功能多样、系统稳定、性能优越、交互友好等特征。依托国家数值风洞(NNW)工程,研发出一款通用流场模拟软件NNW-FlowStar,并在航空、航天等工业部门大力推广使用。软件基于非结构有限体积求解方法和大规模并行计算技术开发,结合现代化软件工程思维设计,具备先进的数值方法、高效的计算效率和友好的用户操作界面,可满足各类复杂外形的高效气动模拟。独特的重叠网格技术配合六自由度运动模块,可帮助实现武器分离、舱门定轴转动等各类气动-运动协同仿真需求。多类标模案例和复杂工程应用表明,FlowStar软件算法鲁棒、精度可靠,是一款高精度、高效率、高可靠性的通用CFD仿真软件。通过对软件的架构设计和功能应用进行介绍,使相关从业人员能更好地了解FlowStar软件,最终促进国产自主CFD软件生态的良性发展。

摘要：阐述了NBI系统长脉冲束中二次电子的发射原理,分析了束能量与靶表面温度对二次电子发射系数的影响,通过有限元分析模拟建立实际靶板模型进行初步模拟验证,并提出了基于二次电子数据反演的束功率密度剖面的处理方法,给出了束诊断系统的设计流程图,分析了系统各组成部分和系统整体运行方式,确定了基于二次电子发射束剖面诊断探针设计。

摘要：为减少化学农药带来的污染,采用了荷电喷雾新技术。首先对负高压脉冲电晕荷电机理进行了理论分析,再用网状目标法通过调节电压、极距、电极直径、电极数目等参数进行电晕荷电试验,比较各因素对电晕放电伏-安特性影响及荷电后雾化效果;测量不同电压下雾滴的索太尔直径;并用高速摄影拍摄雾滴带电射流破碎时的状态,得到射流破碎时的雾滴形状。理论分析和试验结果表明,电压越高,雾滴谱较窄,雾滴粒径变细,均匀度越高;揭示了不同影响因素下的雾滴荷电特性,为负高压脉冲电晕荷电喷雾技术的应用和设计提供了理论基础和试验数据。

摘要：为研究多喷管超声速引射器在有二次流情况下的性能,采用模拟器产生给定总温和总压的模拟二次流,在多喷管超声速引射器实验台上进行了一系列实验。重点考察了多喷管引射器的性能以及一次流总压和喷管安装构型对其性能的影响。实验结果表明:多喷管超声速引射器可保证二次流在设计工况下正常工作;二次流的加入大大减小了一次流的总压损失;较低的一次流总压具有更好的压力匹配性能,但引射增压能力也有所降低;合理的喷管安装构型可同时提高引射增压能力和压力匹配能力。提出了将二次流作为"助推器",以帮助多喷管引射器在较低工况下实现启动的方案,在不增加系统复杂度的前提下提高了引射器的压力匹配能力。

摘要：针对自由电子激光、同步辐射光束线以及惯性约束聚变、极端条件物理过程等X射线光学系统,开发了具有独立知识产权的光学设计仿真软件X-LAB。基于光学衍射算法和序列式光线追迹算法,该软件集光线追迹仿真、矢量衍射仿真和复杂微结构特征光学元件版图绘制等功能,具有界面友好、操作便捷、包含特殊光学模块、支持"用户定制"功能等特点,为开展X射线光学系统、光学元件概念设计、优化和研制提供了不可或缺的平台。目前,X-LAB成功应用于能谱分辨率优于1000、能谱范围10～100eV的北京同步辐射3B1无谐波单色化束线设计中及空间分辨优于6μm,视场500μm的惯性约束聚变物理过程X射线诊断光学系统——K-B镜系统的设计和优化中;具有复杂微结构光子筛版图绘制功能。

摘要：针对传统茯苓去皮人工劳动强度大、成本高、过程复杂导致去皮效率较低等问题,设计研发基于PLC的茯苓自动去皮机控制系统,完成控制系统的总体设计方案。该设备使用DOP-B07SS441触摸屏进行人机交互界面设计,灵活分配PLC控制系统的I/O地址并对系统的主要软硬件进行分析。以响应速度、运行平稳性、去皮工作效率以及损失率作为评价指标进行试验验证。结果表明:基于PLC的茯苓自动去皮机控制系统响应速度快、运行平稳,误差保持在0.03 s内,去皮损失率为9.92%,满足产地去皮加工要求;与人工去皮相比,简化去皮工序,去皮工作效率提升31.2%。本研究对促进茯苓去皮机智能化发展、提高茯苓去皮工作效率具有重要意义,具有较大的推广应用价值。

摘要：使用Pro/E软件对多功能强力液压支架试验台进行了主体结构三维设计,并根据试验标准的要求对试验台主体进行负载计算,然后进行基于ANSYS的有限元分析和优化设计。经过优化设计的试验台符合强度要求。

摘要：为解决临近空间浮空器驻留期间面临的"超热"、"超压"和"定点抗风"等难题,研究了一种新型的临近空间浮空器,其利用自然界的热能和风能,变"不利"为"有利",通过简易可行的技术手段实现飞行高度和轨迹的控制,从而实现持久区域驻留。首先建立该新型浮空器的稳态热平衡模型并进行超热值的估算,然后分析系统参数。计算结果表明蒙皮的太阳吸收率和红外发射率对超热值有着重要影响,合理地选择热控涂层可以满足该新型浮空器的设计要求。

摘要：针对波浪-海床-结构物相互作用这一海洋结构物设计中需考虑的重要问题,采用离心模型试验及数值分析模型两种手段进行研究。离心模型试验采用浙江大学自行研制的超重力造波试验装置及ZJU400土工离心机完成,观测到波浪作用下砂质海床内部孔压累积的渐进特性;所采用的数值分析模型基于Biot固结理论,结合可准确描述砂土液化前后力学行为的'交变移动'土体本构模型,可对波浪作用下海床与结构物相互作用及液化现象进行合理模拟。通过与离心模型试验的对比验证该数值模型的有效性,随后利用该模型针对海底埋置管道这一近海区域常见的海工结构物周围土体在波浪作用下的动力响应进行详细分析。结果表明:海底管道的存在会加快管顶及管侧的超静孔隙水压力累积,管道周围土体的弱化及超静孔隙水压力累积导致的额外上浮力两者的耦合作用是海底管道发生上浮的主要原因。

摘要：无人直升机吊挂系统可运输较大体积和质量较大的货物,在军事和民用领域都有着广泛应用。在无人直升机吊挂飞行过程中容易受到外部未知干扰的影响,导致闭环系统控制性能变差,从而引起吊挂负载振荡,威胁到直升机的飞行安全。本文基于对吊索为刚体的假设,给出无人直升机刚体吊挂非线性动力学模型。首先,通过滑模反步法解算出使吊挂负载摆角稳定所需的直升机平面飞行速度,然后,设计跟踪控制器对直升机平面飞行的速度和姿态进行跟踪控制,使吊挂负载的摆角稳定在平衡位置。仿真结果表明,所设计的滑模反步减摆跟踪控制器是有效的。