摘要：The predictions of the multiple-regime flows from continuum regime to free molecular regime are crucial for the aerodynamic design in a large number of engineering applications,such as the near-space craft,the ultra-low orbit spacecraft and the micro-electro-mechanical systems(MEMS).Since the essence of this multiple-regime problem is a complex system composed by different scales and mechanics,the modeling and numerical prediction of these multiple-regime flows are very challenging at both theoretical and practical ***,the single flow field with multiple flow regimes will make the problem extremly ***,this typical flow field is very common in hypersonic application and important for the development of multiple-regime *** the other hand,both the constructions of the low density wind tunnel with high enthalpy and the high altitude flight experiment are also very challenging at the present ***,the researches on the multiple-regime flows and the corresponding complex science hit a worldwide *** paper reviews the breakthroughs in the computational methods for multiple-regime flows in the last ten years,which can be used as numerical experimental tools for studying the multiple-scale flow mechanism and providing data for aerodynamic designs and thermal *** paper focuses on the progress of the unified wave-particle methods established in recent years,which are proved to be both accurate and efficient for multiple-regime flows with extremly high speed.

摘要：对Lattice Boltzmann方法(LBM)在GPGPU下的建模和算法进行了一系列研究,使得该方法在GPU下的计算加速比提升,大大缩短计算过程的时间消耗.重新设计了GPU的计算流程,在舍弃pixel buffer离屏渲染的同时,采用最新的帧缓存对象,多重纹理、多通道渲染和乒乓技术来设计一套基于方腔的LBM数值模拟程序,最终使GPU的计算时间缩短到CPU计算时间的六分之一.

摘要：以某飞机尾旋特性为例,在水平风洞中利用具有3自由度的模型支撑装置开展飞机尾旋特性研究并进行理论分析;将基于3自由度装置的建模仿真结果与传统的6自由度飞行仿真、立式风洞尾旋试验结果进行对比,结果显示,三者具有较好的一致性;利用3自由度支撑装置开展飞机尾旋特性研究还可获得飞机尾旋进入和发展阶段的运动参数,可实现尾旋进入、发展及改出的全过程模拟。同时,研究了支撑装置曲杆惯量、机构摩擦和质心偏离等因素对飞机尾旋特性试验结果的影响,结果表明在曲杆及飞机模型设计时,需严格控制曲杆惯量和质心偏移,机构摩擦对试验结果的影响不大。

摘要：为了提高计算流体领域中复杂流动现象模拟计算的高效性和准确性,充分利用图形硬件的并行性,提出一种在单机多图形处理器下基于CUDA架构的Lattice Boltzmann方法(LBM)的模拟算法.采用区域划分策略将域上的LBM网格平均分配到不同的GPU设备上,在分区边界处搭接一层网格以方便计算该处网格的迁移过程,减少GPU间的通信量,并合理地利用CUDA存储层次架构中的全局内存和纹理内存为计算网格分配设备空间;采用多线程技术,用每个线程控制不同的GPU设备,同时引入线程同步机制信号量实现线程间的数据通信同步控制,按照LBM方程组的求解过程实现模拟计算.实验结果表明,双GPU将计算加速到单GPU的1.77倍左右,同时将流场计算网格规模从单GPU下的4160×4160扩大到双GPU下的6144×6144.

摘要：临近空间高超声速飞行器在高空长时间飞行,受气流加热影响,飞行器表面温度显著升高,依赖地面试验和传统DSMC仿真预测的热流值明显高于飞行观测值,导致飞行器防热系统的保守设计。本文发展了一种基于壁面辐射平衡的DSMC边界模型,通过热流值反算辐射平衡壁面温度,并以此温度作为下一个时间步DSMC计算的边界条件,迭代更新至给出壁面温度的收敛值。基于该温度边界条件,开发了适用于轴对称构型的DSMC求解器,并以钝锥构型对计算模型和求解器进行了验证。重点针对激波风洞试验条件下的双锥构型,开展数值模拟研究,结果表明:该构型恒温冷壁条件得到的壁面压力分布和热流与风洞试验结果吻合,两种温度条件下的压力峰值差异约为15.4%,但是整体气动力特性差异仅约为0.33%;相对于冷壁,辐射平衡计算得到的前缘处热流峰值降低约50%,再附点处的热流峰值降低约三分之二;两种条件相结合,可以给出壁面热流的预测范围。

摘要：开展飞行器风洞试验时,通常会出现模型振动情况,飞行器模型的振动会降低试验测量结果的精准度,在临界迎角状态时尤为严重,有时甚至会危害试验模型和设备的安全。为了提高试验质量,保障试验安全,应采取措施控制风洞试验中模型的振动,主动减振技术相较于被动减振技术适应性更强,可以满足风洞工况多变情况下模型减振需要。本文研究一套适用于低速风洞尾撑试验的基于压电陶瓷的主动减振系统,通过在支杆根部合理布置压电陶瓷作动器,将压电陶瓷的轴向运动转变成支杆的俯仰振动,以模型上振动加速度信号作为反馈,采用自适应内模反馈系统进行振动控制,并搭建地面模拟台进行了验证,试验结果表明本系统取得了良好的抑振效果。

摘要：针对3 kW 半导体激光器应用于机器人表面改性系统，聚焦光斑不均匀问题，提出了一种采用菲涅耳透镜对面阵高功率半导体激光器输出光斑进行聚焦匀化的方法，设计出尺寸为10 mm×2 mm 的均匀矩形光斑。利用Zemax 和Matlab 软件进行仿真分析，研究了菲涅耳透镜楞距和入射光发散角对聚焦系统焦斑均匀性的影响。结果表明，当菲涅耳透镜楞距在1 mm 以内时，焦斑均匀性最佳约为94.90%。随着楞距的继续增大，输出光斑均匀性会逐渐降低。当楞距增大到2.5 mm 后，光斑的均匀性不再随楞距的增大而变化，基本稳定在93.85%左右。焦斑的均匀性会随着发散角的增大有所提高，但是发散角太大会使聚焦难度增加，而且光斑均匀性也随之劣化。当菲涅耳透镜楞距为1 mm，入射光发散角在12.5~20 mrad范围内时，焦斑均匀性最好约为95.22%。

摘要：发展健康养老服务业正在成为我国解决人口老龄化问题的一项措施。主要运用实地调查法和电话访谈法,调查了上海市、浙江省和湖南省较为典型的体医养相结合的健康促进服务主体,将其提供的体医养相结合的健康促进服务模式分别界定为“上海模式”“浙江模式”和“湖南模式”。“上海模式”是政府主导的体育服务企业嵌入社区居家养老服务主体的健康促进服务模式;“浙江模式”是政府与企业合作满足老年人居家养老需求的健康促进服务模式;“湖南模式”则是供需链中的不同企业以合作方式满足老年人健康养老需求的健康促进服务模式。3种模式在整合体育服务资源、医疗服务资源、养老服务资源,引导市场主体参与方面取得了一定的成效,但是目前相关政策不完善,整合体育服务资源、医疗服务资源和养老服务资源的总体效率不高;提供体医养相结合的健康促进服务的市场主体遇到了公益性与盈利性相互冲突的困境;提供体医养相结合的健康促进服务的专业性技能型护理人员短缺;提供体医养相结合的健康促进服务的智能科技产品的适老化设计存在不足。基于以上提出了体医养相结合的健康促进服务模式的推进策略。

摘要：为了解决石油输送管道Al_2O_3陶瓷内衬管的连接问题,研制了专用的半导体激光光源用于陶瓷激光焊接。实验研究了陶瓷激光焊接所需要的半导体激光工艺参量及光束要求,采用单管空间合束、偏振合束、波长合束以及菲涅耳聚焦系统输出等方式,研制了光场分布均匀的半导体激光陶瓷焊接系统。结果表明,所设计半导体激光器偏振合束输出功率为384W,合束效率达到96.62%,经波长合束后输出功率可以超过800W,聚焦系统输出光斑均匀度为93.85%。该系统可以成功应用于不同场合的陶瓷焊接生产中,满足2mm厚度Al_2O_3陶瓷激光焊接要求。

摘要：本文研究了速冻包子自动装盒的工艺要求,提出了以包子输送、包子装盒、包装盒移位三个基本功能模块为主体的解决方案,设计了由气动装置驱动的机电一体化系统架构,结合生产工艺和系统结构分析了气动控制系统的工作流程图,利用FluidSim仿真软件进行气动控制系统的设计和仿真调试。基于CX Progammer编写了PLC控制程序,并基于气动实验台进行了工作流程试验验证,为速冻包子自动装盒装置的气动控制解决方案和设计方法研究提供一定的技术参考。