摘要：为研究扑翼飞行器传动机构的能量特性,以特拉华大学机械系统实验室所研制样机为原型进行了建模。引入气动项和拉力弹簧建立了完整的动力学模型。分析发现,气动项的力矩峰值为惯性项的4.8倍,对电机的转矩峰值的影响起主要作用。运用正交法进行仿真发现,引入拉力弹簧可以使电机转矩峰值最大降低77.5%,与理论分析相符合。进一步的物理实验验证了理论分析和仿真结果的正确性,并得到了当弹簧的连接点位置为185mm、原长为200mm及刚度为0.1N/mm时实验结果取得最优值,可为扑翼机传动机构的优化设计提供依据。此外,引入弹性元件也可有效降低电机的转速波动,进而为仿生扑翼飞行器的生产和实践应用提供理论指导。

摘要：为实现时频域高维信息辅助的振动信号微弱瞬态特征增强,提出了一种多尺度时频谱二值化方法.通过高分辨率时频谱切片提取能量突变点,其权重为1,其余点权重为0.进行多次不同尺度的二进制谱分析并降维至时域,得到针对多目标频率的权重谱与权重向量,从而实现微弱冲击特征的增强.用仿真信号分析对该方法的可行性与准确性进行了验证,列车轴承故障诊断试验则进一步验证了该方法在信号微弱特征提取中的有效性.

摘要：剪刀单元是结构与众多机构的基本组成单元,应用广泛。针对不同输入配置的单节式剪刀架举升机构(剪升机构),其关节点受力及支臂内力场对于分析系统的变形、应力及动力学响应必不可少。本文针对全部不同输入构型的单节剪刀架举升机构进行节点内力及内力场建模。在统一几何描述基础上,提出机构特征关节点法,建立统一的内力模型,并给出剪升机构支臂的内力场函数。以方便以后在全构型库中进行最优化设计的计算。以本文结果为基础,可以建立变形场、屈曲力等约束判定条件,为寻优提供力学工具。

摘要：为了隔离航空器上的低频振动,提出一种具有准零刚度特性的非线性隔振器,由线性正刚度弹簧并联双稳态余弦梁负刚度元件而成。首先,通过对余弦梁非线性隔振器的静力学分析,给出了隔振器在准零刚度平衡点时的结构参数需要满足的条件。其次,建立谐波力作用下的系统动力学模型,通过未扰系统的分析,得到其存在平衡点分岔行为和满足稳定准零刚度的条件。最后,通过数值方法和有限元软件动力学仿真分析扰动系统的隔振性能,得到余弦梁非线性隔振器的起始隔振频率。进一步与线性隔振系统相比可知,引入余弦梁的非线性隔振系统有效降低了起始隔振频率。因此,余弦梁非线性隔振器具有优异的低频隔振性能,这为低频非线性隔振器设计提供了理论基础。

摘要：飞行仿真是飞行航路设计,飞行任务规划以及飞行训练等项目中非常重要的一项任务。介绍了在STK(Satellite Tool Kit)的三维显示环境下,利用STK提供的专业化模块STK/AMM(Aircraft Mission Modeler)进行航空器飞行任务仿真的方法,详细阐述了利用该模块进行飞行任务规划和飞行路径设计的过程。同时结合STK的数据分析功能完成航空器在飞行过程中与地面台站的通信链路的可用性分析。给出的仿真方法较以往的仿真方法简单,设计过程更加灵活,可以快速地实现飞行任务仿真设计和空地通信链路的可用性分析。

摘要：使用迈克尔逊干涉仪,针对光学相干层析成像(OCT,optical coherence tomography)非侵入性成像的特点,设计并建立了一种OCT系统。使用建立的OCT系统测量生理水平上葡萄糖溶液的浓度,研究干涉图像波面的最高点与最低点之间的距离和样品浓度的相关情况。在实验室条件下,使用5%葡萄糖溶液和生理盐水得到生理水平的测量样品,测量结果的线性系数达到0.999 8,方差为0.003 9。实验结果表明,使用OCT系统,利用干涉图像波面的最高点与最低点之间的距离和样品浓度的相关性能精确快速测出葡萄糖溶液的浓度,为糖尿病患者的血糖无损监测提供了一种新思路。

摘要：风电场作为一种运动的大型障碍物可能对航管二次监视雷达的性能产生影响。目前航管二次监视雷达正在经历逐步由A/C模式到S模式的转变升级,研究风电场对航管二次监视雷达S模式的影响,对保障民航飞行安全具有重要意义。该文在S模式和A/C模式信号特征对比分析的基础上,分析了S模式询问信号和应答信号可能受到风电场影响的条件,并由此给出了S模式二次雷达附近可能受风电场影响的飞行范围的计算方法,同时给出了其与A/C模式影响范围的定量化比较。该文所提方法及相关结论可以为风电场附近的雷达选址(或新建风电场选址)和飞行程序的设计提供依据。

摘要：民航中型机,即C类飞机,是目前飞机市场保有量最大、需求最旺盛的飞机类型。作为飞机最重要的活动部件,飞机起落架的机构建模及仿真,是进行虚拟现实、飞机冲击动力学分析、拦阻系统设计及飞机滑行电驱动改装研究等工作的重要前序环节。针对现有C类飞机起落架机构模型过简化及运动仿真问题,该研究报告了一种更为精确完整的C类飞机主起落架系统的建模和收放运动仿真过程。基于多次现场测绘结果及飞机型号手册的查阅,获得了高精度尺寸参数及机构拓扑关系;分析了收放作动筒与起落架各连杆机构的运动关系,通过闭环矢量理论建模求解得到了各连杆的速度和加速度的理论公式,对起落架整体空间收放机构虚拟建模及多环境仿真,得到了起落架各个构件在收放运动过程及不同姿态下的角度、速度和加速度变化规律;通过Adams的仿真验证了数学模型的正确性。该研究所建立的精确化C类飞机主起落架数字模型将为后续虚拟维护培训、起落架各项研究及设计改装提供基础工具。

摘要：以Delaware大学研制的"Sparrow"MAV(Micro Air Vehicle)扑翼机构为基础进行分析,由于扑翼机构在进行运转的过程中,翅翼等机构本身存在的惯性作用,以及气动力随时间的周期性波动,容易导致电机的运转速度会产生一定的波动,而电机速度波动的大小将直接影响机构各运动副处的振动冲击力,从而影响机构的使用寿命。文中对扑翼驱动机构进行了理论和仿真分析,发现在系统中适当的增加柔性装置可以一定程度地减小运转过程中电机转速的波动大小,同时对增加柔性装置前后,各运动副处的振动冲击力进行了对比仿真分析,发现增加柔性装置后,各运动副处的振动冲击力得到了一定程度地减小。冲击力的减小也可以对飞行过程中的振动与噪声有一定的改善作用。从而使得扑翼飞行器更加适应实际应用环境的需要。

摘要：对剪刀架举升机构支臂的设计,未在机构运动变化的背景下加以考察过。为此,提出一种基于理想时变截面的支臂优化设计方法。此方法通过一个支臂截面参数模型的建立及其变化过程的图像化,来实现支臂的优化设计。给出一种臂间构型剪升机构支臂的优化设计全过程:依据带有理想时变截面特性的支臂动态优化模型,进一步提出一系列的工程简化方案。针对得到的系列方案,在安全性、可加工性和结构质量等方面进行了对比分析,同时讨论了这些方案已有应用的实例及尚未应用实例的适用场合。基于理想时变截面的优化满足了基于力学优化的精确性,其后的工程简化则满足了可用性。论文提出的优化思想具有普遍性,可推广到其它机构的优化设计中。