摘要：在低频隔振领域,针对线性系统存在承载能力不足及传统准零刚度隔振系统存在刚度硬化,非线性跳跃导致系统失稳的问题,以仿生肢状结构作为负刚度元件与正刚度弹簧并联建立了仿生肢状准零刚度隔振系统的力学模型,分析了系统的静力学特性;基于拉格朗日方程建立动力学模型,采用谐波平衡法进行解析求解;通过理论分析和试验研究对比分析了线性、传统准零刚度隔振系统和仿生肢状准零刚度隔振系统隔振特性,以及激励幅值对系统隔振性能和稳定特性的影响规律。结果表明:相比线性系统和传统准零刚度隔振系统,仿生肢状准零刚度隔振系统不仅保证了系统具有较高的承载能力,而且通过结构参数设计有效降低了位移传递率,拓展了隔振频宽,提高了系统在复杂激励环境中的稳定性和隔振性能。

摘要：以大涵道比涡扇发动机总增压比由50∶1提升至70∶1为目标,设计了串接在某10级23∶1高压压气机之后的5级2.2∶1轴流压气机甚高压部件,探究以全轴流方式提高总增压比的方案的可行性。通过部件总体与一维设计,S2通流反问题与叶片造型,计算流体力学验证,在采用了各级正预旋、转子尖部大落后角、静子正弯等措施后实现了该设计。研究表明:在达到设计指标的情况下,该多级轴流甚高压部件的叶尖间隙可选择为0.2mm,若取较为常规的0.3mm叶尖间隙,则其大轮毂比、相对大叶尖间隙等几何特征,将导致失速裕度下降明显,稳定工作范围变窄。另外,在结构方面,全轴流甚高压部件方案还需要解决叶片数量巨大,级成本提高等问题。

摘要：目的构筑具有疏水性能的3Cr13不锈钢微纳结构表面,并分析表面微纳结构与疏水性能之间的关系。方法试验设计了喷砂与化学刻蚀结合的两步构筑方法,通过对喷砂与刻蚀工艺的不同参数优化,制备了具有疏水性能的3Cr13不锈钢微纳表面。从表面形貌参数推测了亲水与疏水试样表面微结构的差异,并从微结构面积分布的不同对推测进行了证明。结果经过处理后,不锈钢基体表面呈现由微米孔洞与纳米颗粒组成的微-纳双重结构分布,喷砂与刻蚀参数会影响基体表面微纳结构粗糙度因子,同时表面微孔洞的尺度、分布会影响疏水性能。疏水试样表面200~1000μm^2孔洞占孔洞总面积的比值大于39%,而1000μm^2以上孔洞占孔洞总面积的比值小于30%,即疏水试样表面微结构更多的是由密集的小面积孔洞组成。结论通过喷砂与化学刻蚀的方法可使3Cr13不锈钢表面产生具有疏水性能的微-纳双重结构,且疏水性能与微结构面积密切相关,当1000μm^2以上孔洞面积小于30%时,试样呈疏水性。

摘要：为了实现大角度低旁瓣的光束扫描,基于改进遗传算法和凸优化算法,对阵元位置以及阵元激励进行组合优化,设计了一种相邻阵元最小间距为18μm、工作波长为1550 nm的多圆环光学相控阵。优化过程分为两个步骤:首先对遗传算法进行改进,在特定俯仰角范围内优化环间距分布,从而在大扫描角范围内实现较低的峰值旁瓣电平;在此基础上,使用凸优化算法优化不同指向角下阵元的激励幅值分布,进一步降低峰值旁瓣电平。通过该组合优化,实现了俯仰方向为-45°~45°、水平方向为0°~360°的扫描范围,峰值旁瓣电平达到了-20.47 dB,最大远场发散角为0.146°。为验证算法的有效性,研制了含64个阵元的小规模多圆环光学相控阵,并搭建实验系统进行试验验证,实验结果与算法优化结果相符。

摘要：为深入了解平板式预膜喷嘴初次雾化特性,试验研究不同进口条件对平板式预膜喷嘴初次雾化特性的影响规律。试验采用了背光照明和片状激光照明相结合的高频拍摄手段分别获得液膜俯视和侧视破碎形态,同时运用本征正交分解(POD)法和液膜边缘定位等分析方法进行光学图像结果后处理,获得表征平板式预膜喷嘴初次雾化特性三个物理量:液膜波动频率、破碎距离和横向不稳定波长。试验结果表明:①通过分析侧视和俯视破碎形态,平板式预膜喷嘴液膜破碎形态可分为三类:末端破碎、波浪脱落和表面剥离,进口韦伯数对预膜喷嘴破碎形态的影响占主导地位;②把POD法和液膜边缘定位方法等相结合方法应用到高频非接触光学喷嘴雾化图像的后处理分析中,是一种非常有效的数据后处理方法;③液膜初次雾化特性主要受到进口韦伯数和气液动量比的影响,破碎距离和横向不稳定波长都随进口韦伯数的增加而降低,液膜表面不稳定波动频率随进口韦伯数的增加而增加,所获得的经验关系式与试验数据吻合较好。所获得的进口参数对液膜破碎形态和雾化特性的影响规律为喷嘴后续优化设计提供了依据。

摘要：仿真研究了介质/金属波导在140~220 GHz频段的损耗和色散特性。在该频段,当传输波长接近波导尺寸时,介质层不能降低传输损耗,但介质层导致模场结构发生变化,波导的色散进入负值区间。分析总结了具有不同介质层厚度的介质/金属波导的色散特性变化和零色散位置。提出了利用不同介质层厚度的波导对金属波导进行色散补偿的方法和方案。结果表明,通过色散补偿可以实现在不同频点的零色散特性,也可以实现一定频段范围内的平坦低色散特性。研究结果对该频段波导的结构设计和制作工艺等具有指导意义。

摘要：为了解决卫星信号不可用条件下长航时导弹精确导航的问题,提出了一种复用弹载制导雷达进行载体地速测量的一体化设计方案。对“X”型、“T”型天线布局方式下三维地速测量的计算方法进行了推导,设计天线波束参数、波形参数、射频组件和信号处理架构。对该系统的测速误差进行了分析。结果表明,复用弹载制导雷达进行载体地速的辅助测量,能够满足载体导航速度修正的需求,提高了设备集成度。

摘要：针对多子系统间存在复杂因果逻辑关系的信息物理系统(cyber-physical systems,CPS),建立带有未知非线性项和不确定耦合项的CPS多因系统模型,并提出基于云控制技术的分布式控因方法.利用非线性解耦观测器对CPS多因系统进行动态前馈线性化,使得CPS多因系统分解为多个无耦合关联的CPS因系统.设计基于非线性解耦观测器的分布式模型预测控制器以及分布式优化算法,对解耦后的CPS因系统实现在线约束优化控制.最后,通过数值仿真表明所提出控制策略和优化算法的有效性.

摘要：异形弹是一种弹芯截面为非圆截面的杆式穿甲弹。为探究截面形状对杆式穿甲弹侵彻效率的影响,设计了圆形、三角形、正方形、十字形和刻槽形五种截面形状的穿甲弹芯(其质量、截面面积、杆长均相等)。在不同着靶速度条件下,利用25 mm弹道炮开展了异型弹垂直侵彻半无限金属靶的试验。结合靶板的弹坑深度和形貌,分析了不同截面形状弹芯垂直侵彻半无限厚靶板的侵彻规律,并初步讨论了其侵彻机制。结果表明,在试验速度区间(1273~1747 m/s),三角形、正方形、十字形截面侵彻体相对于圆形截面侵彻体的无量纲侵深增加量及增加率均随着靶速度的提高而增大,而刻槽形截面侵彻体相对于圆形截面侵彻体的无量纲侵深增加量无明显变化;由于异形截面弹芯易发生剪切破坏,导致侵彻过程中其弹芯头部面积要小于圆形截面弹芯的,从而降低异形截面侵彻体的侵彻阻力,因此三种异形截面(三角形、正方形和十字形)弹芯相对于圆形截面弹芯均有更高的侵彻效率,其中十字形截面弹芯最高。

摘要：在双艇交替领航协同导航系统中,水声测距设备易受水下复杂环境等因素影响引起量测信息出现异常,导致协同导航系统定位误差增大。为了解决该问题,设计了一种基于马氏距离结合自适应容积卡尔曼滤波器的协同定位算法。采用新息序列马氏距离故障检测法对系统进行评估,利用卡方假设检验原理对量测异常进行判断,再构造自适应因子对协方差矩阵进行在线修正,提高算法的鲁棒性。最后利用自适应容积卡尔曼滤波算法实现协同导航系统的实时数据融合。利用湖试试验数据进行仿真,在量测异常情况下,从艇最大定位误差不超过15 m,结果表明所提出的算法能有效地提高在量测异常情况下协同导航系统定位精度。