摘要：近年来,在轨服务技术日趋成熟,因此在空间技术研究领域在轨组装受到了较高的关注度。研究了一种大折展比高刚度索杆张拉式六棱柱组装单元及三爪式对接接口机构,并对其运动学及动力学特性进行了研究。首先,提出并设计了一种新型的空间结构组装单元和一种结构为三爪式的对接接口,进行在轨组装时可应用该接口。接着,分析了空间结构组装单元的运动学特性,验证了组装单元具有良好的展开与锁定功能。最终,通过对大型结构体模型进行有限元分析,发现了结构体的基频受到多个参数的影响,通过进一步的分析得到了具体的影响关系和灵敏度,为在轨组装空间大型结构体的设计奠定了基础。

摘要：利用固定界面的模态综合法建立了平面薄膜结构耦合动力学模型,精确得到了薄膜结构发生耦合振动的临界条件,分析了其耦合动力学特性。结果表明,与薄膜结构耦合基频有关的参数主要有薄膜预应力、框架弹性模量、截面惯性矩、长宽比、边长、框架横截面积、框架密度、薄膜密度和薄膜厚度。当薄膜预应力小于临界值时,薄膜结构的振动由薄膜来主导,当薄膜预应力大于临界值时,薄膜与框架发生耦合振动,此时薄膜结构的振动特性由薄膜与框架共同影响,并且随着薄膜预应力的增大,薄膜与框架发生耦合振动的阶数也随之增多并会出现振型顺序后移的现象。对薄膜结构的动力学特性进行了无量纲分析,推导了薄膜结构的小尺寸模型和大尺寸实物之间的相似准则。

摘要：为了提高零航速减摇鳍在不同风浪强度下驱动能量的利用效率,对随机海浪的频谱特性进行了分析,在此基础上对系统状态方程进行扩展,设计了基于二次型指标的随机最优控制器.为实现能量消耗与减摇效果之间的最佳匹配,采用遗传算法对二次型指标的加权矩阵进行优化,优化过程中根据系统的特点对基本遗传算法进行了改进.为了在不同海况下实现随机最优控制,提出了加权矩阵的自适应准则.仿真结果表明,只要根据外部环境正确选择加权矩阵参数,就可以用尽可能少的能量达到预定减摇效果.

摘要：为满足超大型(公里级)空间结构在轨组装的需求,设计了一种全新的空间大型结构体组装接口并对其装配性能进行了详细的分析。首先,详细设计了一种纯机械式双锁定组装接口。其次,通过建立接口运动学模型,对组装接口的容差性能进行了分析,得出X方向容差为14.25 mm,Z方向容差为15.84 mm,绕X,Y,Z三个轴的角度容差分别为5.65°、5.51°和5.34°。最后,对对接接口进行了ADAMS仿真分析,验证了容差分析的正确性,得到了对接机构接触力与静摩擦系数、机械臂推力、碰撞锥角之间的非线性影响关系,为空间对接机构的设计奠定了基础。

摘要：随着空间对地观测范围和观测精度要求的不断提升,对大型平面可展开天线机构的需求越来越迫切。本文提出了一种全新的空间大型二维多折展开相控阵天线机构,对其进行了构型优选、结构设计及动力学特性分析。首先,建立了综合评价指标,优选出综合性能最优的天线整体构型方案。其次,对天线机构各部件进行了详细的结构设计,进行样机的研制与展开原理实验验证。最后,建立了天线机构的有限元模型,通过仿真得出了天线机构展开态前5阶振动频率及其对应的振型,并以系统频率变形比作为优化目标对各杆件截面参数进行优化。本文所设计的二维多折展开平面天线机构折展比达到17.6,提高了传统平面天线机构的折叠比;分子振动基频达到1.3339 Hz,实现了大型平面天线机构的高刚度支撑,为我国大型平面相控阵天线机构的研制提供了可行方案。

摘要：主观评价指标权重的确定方法是人机界面评价中的一项关键技术,现有的人机界面主观评价方法难以摆脱个人和随机性因素的影响.提出的基于RBF网络的主观评价指标权重计算方法,利用人工神经网络的自组织、自学习与自适应特性对网络进行训练,使网络学习隐含在训练数据中人机界面主观评价指标的权重规律中,自适应调整主观评价指标的权重,克服了主观赋权法定权的随机性因素影响.文中建立了基于RBF网络的光柱表人机界面主观评价模型;研究了主观评价的样本数量、扩展系数、网络模型精度三者之间的相互关系.对不同训练样本数的光柱表人机界面主观评价RBF网络模型的分析表明,采用80个训练样本可以得到令人满意的评价精度.

摘要：基于键合图理论建立了电控喷油器数值模型,推导得到了其状态方程,循环喷油量计算值与测量结果最大相对误差为5.05%,喷油率计算值与试验测量结果吻合度较好,表明所建立的数值模型具有较高的精度.对循环喷油量波动响应面模型进行评价表明,其可以在设计空间内合理预测系统循环喷油量波动.响应面模型的显著性分析表明,针阀通道节流孔直径、喷孔直径、针阀升程、针阀弹簧预紧力的独立作用以及进油节流孔直径与出油节流孔直径、针阀通道节流孔直径、针阀升程、针阀通道节流孔直径与出油节流孔直径、喷孔直径、控制阀升程、控制阀弹簧预紧力、针阀升程、针阀弹簧预紧力、喷孔直径与针阀升程、针阀弹簧预紧力、控制阀升程与控制阀弹簧预紧力间的交互作用在95%置信水平下对系统循环喷油量波动影响显著.

摘要：针对船舶节能减排理论与技术研究中船舶水动力节能技术的需求,通过安装导流附体的方式来改善桨盘面处的伴流分布,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是一种有效的措施.基于CFD技术,研究了某散货船船桨舵相互干扰水动力性能的整体求解技术,预报了设计航速下该船体的阻力、螺旋桨的推力和转矩,通过与试验值的比较验证了该求解技术的可靠性.依据流经船体尾部三维流线绕船体分布的特点,确定了节能装置的主要参数,设计了导流鳍,并采用整体求解技术预报了船体、螺旋桨、舵和导流鳍相互干扰下各自的水动力性能,通过与无导流鳍时船体、螺旋桨、舵水动力性能的对比分析,预报了导流鳍的节能效果.通过绕船体三维流线流动细节的变化,探讨了导流鳍的工作机理.计算结果显示,安装导流鳍后,螺旋桨的效率有显著的提升,导流鳍的节能效果显著,至少可节能3%.

摘要：根据零航速下减摇鳍的运动方式,对减摇鳍在非定常流中的受力情况进行分析,建立了零航速减摇鳍的升力模型。利用CFD软件Fluent对零航速下减摇鳍升力进行数值仿真,依据仿真数据通过回归分析方法整定升力模型待定参数。针对升力模型的非线性特性和系统模型的不确定性,设计了基于PSD算法的单神经元控制器。仿真结果表明按该种思想设计的零航速减摇鳍系统取得了满意的减摇效果,且控制器对系统非线性和不确定性具有较好的自适应能力。

摘要：针对一种叶片导流式螺旋分离器结构特点,设计一种模拟螺旋分离器螺旋流场中流体转速对油滴粒度分布影响的测量实验,并通过马尔文激光粒度仪实验仪器对油水混合液中的分散相粒度及其分布进行测量。研究获得油相体积分数2%情况下,各转速状态下油滴粒径典型频率分布规律,揭示了平均粒径与流体转速近似成幂指数关系。通过基于测量粒度分布开展的CFD数值模拟与实验测得的分离效率数据对比,二者基本一致,表明了该方法在特定转速下的粒度分布可有效用于开展CFD数值模拟计算。研究对于进一步开展螺旋分离器结构、操作等参数优化及油水两相流场分析等数值模拟及分析提供参考。