摘要：基于半解析有限元模型NASP,推导并实现飞机制动滑行模拟,以B738飞机为例,分析跑道道面结构形式、飞机滑跑速度影响下飞机单轮和轮组制动力作用下跑道的动力响应,揭示飞机制动滑行影响跑道疲劳寿命的机理。研究结果表明:高速紧急制动的飞机会引起跑道结构面层纵向应力显著增加,进而急剧缩短机场跑道的疲劳寿命。制动力产生的道面附加纵向拉应力在飞机低速滑行时仍存在不低的幅值,建议在整个跑道区域的设计中均考虑制动力的影响。

摘要：为实现高精度的充气可展开天线反射面,基于薄膜理论和弹性力学进行保形设计,在已知充气气压和变形后抛物面参数条件下求得充气变形前的形面.基于变形前的无应力形面进行裁剪设计,利用改进的弹簧质点系统展开曲面片,将裁剪片拼接得到高精度的充气反射面.将该方法运用于2 m口径反射面模型的研制,利用Photo-Modeler软件建立非接触摄像测量系统,进行3种实验姿态下的测量实验.通过反复的测量和形面调整,在指平姿态下反射面的最终精度为1.83 mm,验证了高精度充气薄膜反射面的可实现性.

摘要：石墨烯纤维是一种由石墨烯片层紧密有序排列而成的一维宏观组装材料。通过合理的结构设计和可控制备,石墨烯纤维能够将石墨烯在微观尺度的优异性能有效传递至宏观尺度,展现出优异的力学、电学、热学等性能,从而应用于功能织物、传感、能源等领域。目前,石墨烯纤维主要通过湿法纺丝、限域水热组装等方法制备得到,其性能可以通过对材料体系和制备工艺的优化而进一步提升。本文首先介绍了石墨烯纤维的制备方法,然后详细阐述了石墨烯纤维的性能,讨论了其性能提升策略,并总结了石墨烯纤维的应用,最后对石墨烯纤维的未来发展、挑战和前景进行了展望。

摘要：设计了一种用于铣削减振的2自由度主动式工件装夹平台,平台在控制信号作用下使工件产生运动以抵消切削时刀具和工件之间的振动.在控制器设计时以主动平台作为被控对象并将切削时的刀具—工件相对振动视为对系统的扰动,将其转化为鲁棒干扰抑制问题.针对由对象模型和扰动通道传递函数内模构成的增广系统设计了状态反馈的控制器,由于在控制器设计时不需确切的扰动通道的模型而仅需了解扰动频率,设计过程被有效简化.通过比较有无控制作用时的振幅检验了控制效果,结果表明振动明显得到抑制且对对象模型的参数扰动具有一定的鲁棒性.

摘要：针对可展构架式天线反射面形态的具体特点,在几何光学法的基础上,采用分网积分的方法把抛物面离散,使其在口径面上成矩形网格,在网格内使积分变量分离,再利用菲涅耳积分法求解出单个网格反射后的远场场强,然后叠加所有网格产生的远场得到整个反射面的方向图。通过该算法可以直接根据电性能的要求对构架式天线进行拓扑结构设计,省略了均方根误差这个中间值,使得设计快速直观。用该算法计算一个理想抛物面天线,与Rahmat-Samii等人的结果进行比较,证明该算法精确高效。

摘要：采用逆系统设计方法对变风量空调箱的控制系统,包括控制系统的内环(风量控制回路)和外环(房间温度控制回路),进行逆系统设计.消除了在设计时将非线性系统做近似线性化处理所带来的设计缺陷;同时采用二次型最优控制技术对变风量空调箱的控制器进行优化设计,使控制器的参数达到最优值.逆系统设计方法与二次型最优控制技术相结合能有效地改进和提高变风量箱的控制品质和性能.

摘要：针对在轨服务航天器相对椭圆轨道目标器任务要求,提出了追踪器相对目标器进行绕飞的初始条件及考虑各种摄动情况下轨道保持的最优控制算法。通过对椭圆轨道时变相对线性化方程及解析解的详细分析,给出了追踪器进行绕飞的必要条件。进一步考虑到安全问题,给出了使目标器位于绕飞轨迹中心的条件,同时还进行了给定追踪器形状和距离的绕飞轨迹设计。考虑到实际绕飞中受到各种摄动的影响,结合最优控制理论设计了控制向量受限的离散LQR最优控制器,将追踪器控制在预定的绕飞轨迹中。文中设计了三个控制误差区域,将控制器作用在合理的偏差范围内,避免了因控制测量误差而消耗大量燃料。最后进行了仿真验证,结果表明,文中的设计方法和控制算法合理有效。

摘要：随着城市隧道建设过程中盾构切削混凝土基础案例逐渐增多,研究盾构刮刀在切削混凝土过程中的受力和磨损对于保障盾构安全高效掘进、拓宽盾构机适用范围意义重大.在前期试验的基础上,利用离散元软件EDEM,对刮刀切削混凝土过程进行了数值模拟,研究了刀具参数(刀具前角、刀具后角、刀具形状)、试件强度、切削深度和切削速度对刀具受力的影响,并基于Archard模型探讨了刀具的磨损情况.计算结果表明,刀具前角越大,刀具受力越小;刀具后角和形状对其受力影响较小;试件强度、切削深度和切削速度越大,刀具的受力越大.数值计算得到的刀具切削力平均值与室内试验结果总体上有很好的一致性.刀具磨损情况最为严重的部位是刀尖;刀具前、后角越大,刀具磨损越严重;刀具磨损随切削深度、试件强度、切削速度的增大而增大.研究成果可为盾构刮刀设计和选型提供参考.

摘要：针对机械结构与电磁场相互作用的问题,给出了其机电耦合问题的概念,并提出了一种基于相同离散网格求解结构和电磁场问题的机电耦合模型.该模型根据电磁分析精度对几何模型网格尺寸的要求,采用了迭代法加密网格来解决结构位移场引起的网格尺寸增大问题,进而利用矩量法准确分析结构位移场对电磁特性的影响.最后,将该模型应用于一个电磁散射问题和一个天线问题的案例.仿真结果表明,结构位移场对电磁场的影响不可忽视,可为结构设计和电气设计提供参考.

摘要：结构的抗力性能、使用条件、环境作用等都是随时间变化的过程。结构的运行规律复杂且具有大量的不确定性和不确知性,单纯依靠设计来保证结构的安全性是不够的,而应该综合考虑设计、检测、维护等策略对结构生命周期的可靠性进行管理。首先分析了目前的可靠度设计方法的优点和局限性,对可靠性管理的概念和必要性进行了阐述。继而引入时变可靠度和时点可靠度指标,建立一套考虑安全控制和风险优化的结构生命周期可靠性管理框架,并对其中的若干理论问题进行了讨论。该框架的特点在于,由静态思路转向动态思路,强调信息的更新和充分利用,与现有设计理论和工程实践保持协调。