摘要：介绍了一种采用超声波电机作为驱动源的空间飞网自适应收口机构(质量块)的设计及实现方法。通过分析捕获过程中质量块运动情况,研究超声波电机电流与负载的关系,确定以加速度信号和电流信号作为电机启动和停止的触发信号,在此基础上设计并实现了质量块的驱动控制系统。通过在电机输出轴与卷筒间加入差动轮系构成双卷筒机构,力学分析证实了该机构在负载不均衡情况下的自适应性。分析证明该机构使飞网的捕获操作对捕获平台的精度要求降低,有容错能力。同时使收口机构在部分质量块故障时也能完成捕获任务。

摘要：采用PAM-CRASH软件建立了某轿车的侧面碰撞有限元模型,对该模型进行有限元分析,并通过试验验证了其有效性。根据上述仿真和试验的结果分析了原结构存在的缺陷,提出了可能的结构改进措施,再采用正交试验设计分析了各结构参数对乘员伤害的影响程度,初步选定了结构改进方案。最后通过全因子试验确定了两处关键结构的具体参数。结果表明,改进后该车在侧面碰撞中的假人伤害指标得到改善,基于C-NCAP的假人得分由12分提高到13.2分。

摘要：由于减小相位式激光测距系统的鉴相误差可提高测距精度,本文对鉴相器前置整形模块和后置滤波模块进行了优化设计,以提高鉴相精度。针对整形模块,引入了迟滞比较器,克服了传统开环比较电路在实际噪声条件下存在的多重触发缺陷,解决了鉴相器输出方波高电平宽度不稳定的问题。针对滤波模块,介绍了基于MC4044鉴相芯片的两种典型放大/滤波电路及其缺陷,使用FilterPro软件设计了4阶有源低通滤波器,并说明了它相对于典型设计的优势。实验结果表明:相比于开环比较器,本文设计的迟滞比较器避免了接地(GND)噪声引起的多重跳变现象,输出方波的上升沿时间由1.66μs下降为108ns;与基于MC4044的两种典型放大/滤波模块设计相比,本文设计的低通滤波电路克服了输出DC电平值非线性变化的缺陷线性度(R2)值由0.908 3提高至0.999 9)和灵敏度较低的缺陷(转化增益常量提高了96.5%),而输出DC电平上的干扰信号峰峰值则由50～230mV下降至10～20mV,有效减少了后级的A/D采样误差,提高了鉴相精度。

摘要：分析了超短超强激光系统中有限尺寸光栅压缩器设计的关键物理参数及约束条件,得到了压缩器优化的三项基本变量。给出了一种输出能量最大化的压缩器优化方法,进而确定了有限尺寸光栅压缩器的最大工作能力。针对传统的圆光束方案提出了改进的椭圆光束方案,增大了聚焦能量,减小了焦斑尺寸,提高了峰值聚焦功率密度。通过数值模拟对500 mm曝光口径介质膜光栅在圆光束和椭圆光束两种方案下的最大输出能力进行分析比较,指出单块光栅在椭圆光束方案下可以实现500 fs,500 J,1 PW的脉冲输出。

摘要：综合了一系列典型二元高超声速进气道的设计和性能估算方法,给出了可行的设计原则.在满足流量、增压以及工作范围(起动性能和反压承受能力)的条件下,给出了进气道进口、外压波系、内压缩通道、唇罩及隔离段的设计方法.采用此方法,以H=22800 m、Ma0=6为设计点,完成了一高超声速进气道的初步设计,并估算得到了进气道性能参数、进气道的起动马赫数和反压承受能力,对比CFD计算结果,误差不大.通过该方法得到的进气道具有结构简单、流量系数大、压缩损失小的特点,不通过优化即可得到性能较为良好的模型.

摘要：为了给带第二喉道的超声速引射器的工程设计提供设计依据,提出了一套快速分析其启动性能的方法.该方法采用特征线方法分析一次流喷嘴出口流场,结合Korst再压缩判据确定引射器盲腔压力,采用一维控制体方法计算第二喉道引射器的下游流场.采用该方法可以较好地估计第二喉道极限面积比、最小启动压比以及对应的盲腔压力.研究了一次流物性参数比热比和3个几何参数对引射器启动性能的影响.结果表明:该启动性能分析方法具有较好的一致性;较低的盲腔压力对应较高的最小启动压比.

摘要：本文对用于渤海蓬莱19-3油田的34万吨级FPSO的中横剖面进行了基于鲁棒性的优化设计。首先在传统优化设计的基础上,对主甲板处的最小剖面模数进行敏感性分析,发现主甲板的最小剖面模数对主甲板处的厚度最敏感。随后运用自适应步长随机搜索法,以主甲板处的剖面模数对主甲板厚度的偏导数最小为目标函数,根据DNV规范给出的约束条件,对FPSO的中横剖面进行鲁棒设计,以提高结构性能。

摘要：针对机械产品概念设计过程中功能与结构组件映射后进行设计方案配置时存在的组合爆炸问题,从降低潜在失效风险的角度出发,提出了一种基于组件失效知识的结构组件优选方法。在分析整理以往产品失效记录的基础上,构建了集产品组件—失效模式知识、失效模式关联关系知识和失效模式—失效风险知识于一体的组件—失效模式—模式关联—失效风险知识模型,给出了组件—失效模式—模式关联—失效风险知识的获取与表达方式。在此基础上,提出了基于组件—失效模式—模式关联—失效风险知识模型的结构组件失效风险值计算方法和结构组件优选方法,并以汽车差速器设计为例验证了所提方法的有效性。

摘要：针对复杂产品设计过程中由任务执行情况的不确定性和工作单元知识结构的差异性导致的任务难以有效分配等问题,提出一种基于模糊集理论和知识相似度的复杂产品设计任务分配方法,并基于遗传算法对任务的分配方案进行求解。该方法通过工作单元的知识结构与任务知识需求的相似度对工作单元的工作能力进行评估,结合相似案例和模糊集理论对任务的执行时间进行计算,以缩短任务执行时间为目标函数,在任务分配过程中充分考虑任务的执行时间、任务之间的时序等约束条件,求解策略能够在满足这些约束的条件下快速获得最佳的任务分配方案,实例结果表明了该方法的有效性。

摘要：自驾仪是无人机实现自主飞行与自主完成各项任务的核心器件。现有商用无人机自驾仪大多没有进行硬件加固,直接用来执行重大任务时有一定风险。通过分析可知自驾仪组成模块中对安全性和可靠性影响最大的模块为控制解算器。根据逐步提高的容错需求,使用复位器、计数器、反相器、选择器等简单器件以及在芯片内部添加简单代码,分别设计了单机复位加固方案、双机热备加固方案、硬件切换和软件切换双机互备加固方案。重点研究了加固方案的可靠性随时间的变化关系,并进行了对比分析。对加固方案的工作机制进行了模拟,分析了这些方案在处理故障时的系统异常输出时间等容错特性。计算表明,这些加固方案可以显著提高系统的可靠性,其中双机互备加固方案的可靠性最高。该研究对于指导高可靠性自驾仪设计时在容错效果与复杂度、成本等方面进行折中具有较大的参考意义。