摘要：目的针对某大截面变化率空心构件成形难的问题,采用液力成形的方法进行成形并对其生产工艺进行优化。方法首先针对目标零件,通过压扁截面处对称及圆截面处对称2种不同的对称方式设计了A型结构和B型结构,通过有限元模拟对比了同一加载路径下2种不同结构的成形特点,选取了成形效果较好的A型结构进行成形工艺研究,建立了A型结构的成形分区图,继而根据成形分区图进行了正交试验设计。结果在同一种加载路径下,A型结构成形的目标零件最大减薄率明显小于B型结构成形的目标零件最大减薄率,且在成形过程中,B型结构压扁特征处易出现褶皱或起皱趋势,而A型结构压扁特征处壁厚分布更加均匀,A型结构成形效果优于B型结构成形效果。优化后的工艺参数如下:压制压力为2 MPa、初始压力为7 MPa、成形压力为15 MPa、轴向进给为13 mm,成形零件最大减薄率为15.9%。结论经成形分区图指导设计的正交成形试验结果均符合设计要求,成形分区图的设立对成形试验的设计具有指导作用;采用优化后的工艺参数获得了较好的试验效果,可为工业生产提供指导。

摘要：When measuring the surface subsidence of unstable areas such as railroad beds and large construction fields, it is not practical to always find stable positions to install measurement instruments. Yet installing those instruments in unstable positions will cause measurement errors or even the complete failure of long-term subsidence surveillance. In this paper, the innovative concept and its method of "displacement-relay videometrics" are proposed. With the method, a double-headed camera is designed, and two constraints, the "fixation constraint" and the "homologous constraint", are established to construct the displacement-relay measurement equations, which can concurrently give the subsidence of the points to be measured and the positions where the cameras are fixed. The method and its measurement system are thus capable of automatically measuring the surface subsidence under the condition that the cameras are mounted on unstable locations over long durations. Therefore, the method has the broad prospect of undertaking automatic, long-term and continuous measurement for surface subsidence in engineering projects such as railroad beds, bridges and the ground beds of tall buildings. The proposed method opens a new area that cameras can be mounted on unstable platform to make high accuracy measurements, which is of great significance for applications.

摘要：在机电一体化系统概念设计过程中,功能结构的生成和功能求解是交替进行、互为因果的关系。基于这一实际,提出了一种基于功能→效应→作用原理→结构方案映射的机电一体化系统概念设计反馈循环求解模型。分析了单一功能与机电系统功能的各自求解进程,研究了接口匹配及功能求解等反馈循环求解的关键实现技术,开发了一个机电系统概念设计自动化原型系统,并以电脑绣花机的概念设计为例进行了验证。

摘要：未来航空工业的发展,需要解决多学科综合设计的关键问题,为新型高性能飞行器的设计提供有力的设计方法和设计工具。DIPasda作为复杂外形设计的通用飞行器多学科优化设计平台,研制目的主要是提供一套新型通用、鲁棒、高效的优化设计架构,应用于通用飞行器工业设计环境,改善传统设计耗时低效的状况,提高新型飞行器设计的效率和精度。DIPasda平台系统包含了优化设计过程中所需用到的各类方法,主要包括数值优化算法、几何模型参数化方法、代理模型方法、高精度的学科分析工具等。通过详细介绍平台的系统架构、主要的功能模块、伴随优化设计和多目标优化设计流程,展现了DIPasda平台系统架构设计的灵活性和功能模块的完备性。最后通过优化算例展示了系统的综合优化设计能力。

摘要：在模式耦合理论的基础上,采用相位重匹配技术对圆波导轴线弯曲TE01-TE11模式变换器进行了数值优化计算和分析.在Q波段给出了两种不同周期数TE01-TE11模式变换器的优化设计参数.数值计算表明:四周期模式变换器的最高转换效率为98.82%,带宽为2.2 GHz,六周期最高转换效率为99.89%,带宽为1.7 GHz.研究了模式变换器关键几何尺寸在小范围内变化对转换效率的影响.并利用HFSS对给出的模式变换器进行了仿真,仿真结果与数值模拟一致性较好.同时加工了六周期结构模式变换器并进行了小功率热测实验,测试结果表明输出了模式纯度较高的TE11模式.

摘要：从拉氏方程出发,推导了大回旋电子枪(CUSP)的理论,得到了用于Ka波段螺纹波导回旋行波管大回旋电子枪的基本参数。通过CST-Particle Stuido 3D粒子模拟软件,分析了不同参数对大回旋电子枪横纵速度比、速度离散的影响,理论计算与粒子模拟结果相互吻合。研究发现,影响大回旋电子注质量的主要因素是阴极所处的位置,所以文中重点分析了阴极装配误差对电子注质量带来的影响。通过将理论与仿真设计相结合,最终得到一种工作电压70 k V,电流5 A,速度比1.0的大回旋电子枪,满足Ka波段螺纹波导回旋行波管对高质量电子枪的要求。

摘要：利用小孔耦合理论,设计了一种应用于Ka波段回旋放大管输出功率和频谱测量的TEd01-TEW10多孔阵列定向耦合器。根据正向叠加和反向相消原则确定圆波导半径及相邻耦合孔间距,用MATLAB编写程序对耦合度及定向性随耦合器尺寸相关参数的变化做了数值分析。数值计算表明:增加耦合孔数目、扩大孔半径及减小孔厚度均可提高耦合度,而耦合孔数目的增加在工作频带内还可提高定向性。给出了16孔定向耦合器尺寸优化设计参数,并利用CST电磁软件对其进行了仿真验证,仿真结果与数值模拟近似一致,其耦合度为-35±0.9 dB,定向性高于24 dB,带宽高达6 GHz。冷测实验表明所设计定向耦合器满足设计要求。

摘要：利用场匹配理论,建立了具有突变结构谐振腔的级联散射矩阵.通过数值计算,完成了Ka波段TE01模回旋速调管的输入腔、群聚腔、输出腔的设计与制作.同时给出了一支Ka波段TE01模四腔基波回旋速调管高频系统和整管的优化设计方案.PIC模拟表明:在中心频率34 GHz、注电压70 kV、注电流11 A的情况下,获得了输出功率390kW,饱和增益42.9 dB,电子效率50.6%,3 dB输出带宽360 MHz的结果.通过样管的热测实验显示在34 GHz,注电压70 kV,注电流11 A,获得了301 kW的稳定输出脉冲峰值功率,41.8 dB的增益,39.1%的效率,285 MHz的3dB输出带宽.

摘要：对Ka波段、工作模式为TE021模的基波高功率回旋速调管的高频结构进行了研究.讨论了群聚腔两端突变对TE02模反射相位和幅值,以及绕射产生的TE01模的相位和幅值的影响;TE01模相干迭加效应和对TE02模场分布形式的影响,通过粒子模拟计算研究了最具破坏性的杂模.优化设计了腔体的尺寸,使得既降低了TE01模对工作模TE02模的影响又有效抑制了最具破坏性的杂模,并得到了34GHz的TE021模四腔回旋速调管放大器设计方案.PIC计算表明:在工作电压70kV,注电流20A,电子横纵向速度比为1.5时,中心频率33.97GHz,输出功率720kW,相对带宽1.5%,电子效率51.4%,饱和增益大于49.7dB.

摘要：针对典型的翼身组合体飞行器构型,对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了探索。通过采用面元法计算飞行器气动性能,采用物理光学方法来计算其雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的飞行器气动性能与隐身性能两个目标函数之间的折衷与优化。并在此基础上建立了上述算法的并行处理方法;提出了旨在提高优化计算效率的响应面方法,在响应面方法中,响应函数模型分别采用了神经网络模型和模糊逻辑模型来进行构造,对设计算例均得出了比较好的优化设计计算结果。