摘要：以分布式混合电推进飞行器技术研究为背景,针对分布式动力翼在前飞状态下动力/气动耦合特性开展数值模拟及分析。首先,通过对分布式动力翼各部件进行合理拆解,结合超椭圆方程、四阶Bezier曲线、CST (Class Function/Shape Function Transformation)参数化方法等构建了分布式动力翼复杂对象的参数化模型。然后,依次对动力翼二维剖面翼型、动力翼单元翼段、分布式动力翼整体动力/气动耦合特性进行了数值研究,并与常规翼型-机翼进行了对比分析。最后,梳理了分布式动力翼内外流耦合与其二维-单元-整体特性之间的内在联系,提出了关于分布式动力翼动力/气动耦合设计思路的建议。

摘要：针对分布式动力垂直起降飞行器,提出了综合理论模型和工程经验假设的分布式动力翼-诱导翼面布局的推进-气动耦合模型,实现了对垂起-过渡-巡航全飞行包线内分布式动力翼-诱导翼面气动性能的实时快速计算。结合涵道流场模型和涵道推力增强系数发展了涵道喷流速度的快速计算方法,针对有/无动力输入状态完成了基于动量理论的推进-气动耦合模型推导,进行了推进-气动耦合模型特性分析,并开展了典型飞行工况下的CFD仿真校验与分析。结果表明,所建立的分布式动力翼-诱导翼面的推进-气动耦合模型具有较高精度,计算速度很快,能够满足动力学系统分析和飞行控制系统设计时的实时计算需求。

摘要：针对高效X型转子发动机汽油燃烧不充分的问题,提出了一种缸内直喷掺氢方法用于提升燃烧效率和发动机热力性能。建立了X型转子发动机三维CFD数值模型,通过缸压、放热率和功率实验数据验证了模型有效性,在喷氢总量、喷氢压力、喷氢开始时刻相同的条件下,分析了氢气缸内直喷且汽油预混时氢气喷孔直径对发动机缸内流动、燃烧、热力性能以及污染物排放特性的影响,并与纯汽油预混式发动机性能进行对比,揭示了缸内直喷掺氢方法的优越性。结果表明,在小氢气喷孔直径(2 mm)下,火焰传播比较均匀,且在燃烧室两侧狭缝中都有较大的对称的火焰,燃烧更加充分,发动机指示热效率达到了最高37.07%,较不喷氢和大氢气喷孔直径(4 mm)分别提高了10.23%和7.85%。与大氢气喷孔直径相比,虽然小氢气喷孔直径下NO x排放量上升了21.12%,但是碳氢化合物、碳烟排放量分别下降了79.08%和2.17%。小氢气喷孔直径(2 mm)为最优喷氢方案,研究为X型转子发动机的喷氢方案设计与优化提供了指导。

摘要：以结构简化后的模块化平台作为研究对象,根据水下爆炸设备抗冲击试验设计标准,设计试验工况使其达到GJB150.18—1986规定的最严酷考核工况,对此单层隔振平台进行抗冲击试验并与设计谱输入下的仿真结果进行对比.结果表明:试验设计合理,最严酷工况下谱位移达到设计要求,试验后模块化平台模型外观完好,未出现塑性变形,模块化平台冲击响应计算结果与试验结果较为符合,模块化平台的加速度峰值与谱加速度相较于浮动冲击平台内底减小幅度在95%以上,表明单层隔振平台具有良好抗冲击性能.

摘要：为获得炸药装药在多次脉冲载荷条件下的安全性,基于大型落锤模拟加载装置,设计了两次脉冲实验装置,建立了两次脉冲载荷条件下炸药装药安全性实验方法。研究了CL-20基含铝炸药在两次脉冲载荷条件下的安全性。结果表明:所用的实验装置可以对CL-20基含铝炸药装药实现两次脉冲,实验原理可行。锤头高度为1.0 m时,炸药装药在两次脉冲载荷作用下未发生点火;锤头高度超过1.2 m后,炸药装药在第二次脉冲载荷作用时发生点火。

摘要：针对水下机器人集群通信平台在实际运用中存在多普勒效应、易受水质和障碍物等影响产生误码的问题,提出一种基于弱电鱼感知机理的水下仿生电场通信系统。该系统根据仿生电流场通信原理,通过两对发射接收电极传递信号,设计了一套基于幅移键控原理的现场可编程门阵列(FPGA)数模混合电路。首先,为实现平台低功耗及小型化,模拟电路通过合理选型并进行画板制版,具体的发射电路包含幅移键控调制电路以及半桥驱动放大电路,采用低零漂高精度仪表运放提取接受电极两端电势差;其次,为了提高水下机器人集群通信距离实时变化时通信系统的稳定性,通过FPGA增益控制数字电路控制可编程放大器实现自适应倍数放大;然后,采用FPGA模数转换数字驱动电路驱动模数转换芯片将模拟信号转换为数字信号;最后,通过整流滤波数字电路整流后设计幅移键控非相干解调数字电路输出二进制数据流后由串口电路传输至树莓派中进行数据处理。仿真分析了不同尺寸不同形状障碍物对水下电场通信影响,并进行水下通信实验,结果表明:在淡水中电导率为4.87×10^(-4)S/cm条件下,所提出的水下电场通信系统可实现通信距离为2.4 m时误码率为0,且水下电场通信收发电极平行时,通信性能最佳。

摘要：针对光谱重构领域中光谱数据量较大与重构精度较低的问题,提出了一种光谱可调谐的光谱重构方法。在此之前国内外相关研究均是在数百条膜系的基础上进行,并且计算过程比较复杂,该方法利用10条膜系针对不同的单色光源进行实验并进行光谱重构。光谱重构数学模型可以用线性方程组AX=B表示,在实验过程中会受到多种误差源的干扰,如膜系加工与设计间的误差、探测器量子效率拟合误差、杂散光干扰误差以及灰度值选取的误差等。这些误差源造成了线性方程组变为病态方程,造成了目标光谱信息解算的不准确。在解算目标光谱信息的过程中,首先在400~900 nm波长范围内利用凸优化算法解出含有误差的目标光谱信息的初始值,并进行初次拟合,得出含有误差的光谱曲线。然后利用已知的光谱曲线信息判断目标光谱的有效波长范围,对目标光谱范围进行伸缩,在此范围内进行二次局部解算,得出局部波长内的光谱信息,然后对局部光谱信息进行局部拟合,结合初次拟合结果,得出新的目标光谱拟合曲线,进一步提高了光谱重构精度,以此类推,得出精度较高的目标光谱曲线。针对重构精度的评价指标不仅采用了国内外广泛使用的ARE,MSE与RQE,还首次提出了一种新的评价光谱重构精度的指标,即计算目标有效波长范围内每隔10 nm的MSE值,若每10 nm的MSE值小于0.1,则认为光谱重构精度达到了10 nm,该方法不仅有效避免了在求解出现严重偏离真实值的情况,还在凸优化解算过程中提供了约束条件,有利于提高重构精度。实验结果表明该方法在保证MSE,ARE与RQE高精度的条件下,每隔10 nm的MSE最小值达到了0.0023。基于光谱可调谐光谱重构方法不仅达到了对目标光谱达到高精度重构的效果,而且实现了数据降维。此方法为光谱重构领域的工作方向提供了新的思路,在工程上具有较大的应用价值。

摘要：线型设计是纤维增强树脂(FRP)复合材料缠绕壳体设计的一项重要研究内容,它对壳体FRP复合材料缠绕制品的质量起关键作用。本文针对不等开口极孔或不同形状封头的FRP复合材料压力容器壳体,基于非测地线缠绕方程,提出了一套非测地线缠绕线型设计方法,建立了根据已知缠绕线型和芯模转角来确定相应的切点数和纱片宽度的计算模型,开发出了一套FRP复合材料缠绕壳体仿真软件系统,对非测地线缠绕线型进行了计算机图像仿真与检验。结果表明:各个设计区间的仿真结果满足设计要求,没有出现缠绕角突变、纤维分布不规律和纤维在局部严重重叠等异常现象。该仿真软件系统可以为工程人员在实际壳体缠绕之前提供参考,缩短缠绕线型迭代试错周期,同时也为后续缠绕角及缠绕顺序等缠绕参数的优化奠定了基础。

摘要：对产品设计链进行有效管理,可缩短产品上市时间,降低产品成本和提高产品质量。介绍了产品设计链的结构,提出了产品设计链模型和系统层次模型,论述了产品设计链中概念设计的产品建模方法,构建了概念设计阶段评价框架,介绍了设计链协同管理模型,并根据产品设计链的特点,提出采用蚁群算法与遗传算法相结合的方法,对设计链伙伴进行选择。

摘要：为了实现全景范围内的多目标跟踪搜索,克服连续捕获新目标时出现的低效、实时性差等缺点,提出了一种五通道红外全景系统设计方法。该方法利用空间分布5个视场大于90°的红外物镜与转向系统将五路光汇合成一路光,使用一个探测器代替多个探测器接收方位和顶视的图像信息,实现了方位360°和顶视90°视场范围内的成像,同时降低了系统的设计成本,减小了系统体积。鉴于在环境温度-40~60℃之间工作的中波红外全景系统会由于温度变化而导致系统的成像质量变差,故采用光学被动式无热化设计,以消除温度效应对系统的影响,在给定的温度范围内,成像质量满足设计要求。