摘要：整体壁板结构已经广泛用于飞机设计。与常规组装型壁板设计相比,整体壁板的疲劳裂纹萌生寿命具有明显优势。但在实际应用过程中,如何快速地对整体壁板的几何参数与疲劳性能进行设计,提高整体壁板结构的疲劳寿命,已经成为飞机设计人员关注的主要问题。文章从整体壁板概念设计模型入手,聚焦影响疲劳因素的主要参数,讨论了几何构型设计对应力水平的敏感性,形成了简易的整体壁板应力水平与几何参数对应公式,为设计人员提供理论指导。

摘要：在粒子式太阳能接收器中吸热效率与出口温度难以兼顾,而颗粒群热辐射吸收性能决定其热效率及升温上限,基于蒙特卡罗法建立了外部平行辐射投射下的静止颗粒群辐射传递模型,探究颗粒群几何构型、颗粒粒径、颗粒辐射物性、辐照条件等因素对热辐射传输的影响。结果表明:颗粒群吸热时间与粒径、空间构型无关;但与体积分数成正比,且随外部辐射强度或颗粒表面吸收率的增大而缩短。对给定颗粒群,平衡温度主要依赖于外部辐射强度;总体吸收率主要取决于颗粒表面吸收率。给定空间构型下,二者均与颗粒粒径正相关,且随体积分数的增大具有相似的变化规律。不同空间构型下,颗粒体积分数的增大均在强化吸收外部辐射的同时增大了自发辐射的逸出。现有构型中,棋盘交错型、扇型与随机型下的总体吸收率随体积分数的增大有峰值存在。扇型与随机型达到最高平衡温度和效率所需的颗粒浓度最小。根据计算结果提出了颗粒群总体吸收率经验关联式,其中有82.9%的计算结果与定义式计算值相对误差小于15%。该研究结果可为运动颗粒群辐射传递的计算、粒子式太阳能吸收器的设计提供参考。

摘要：柔性铰链已广应用泛于工程中多个领域,为了解决柔性铰链材料及几何构型同时优化的问题,对铰链的力学建模方法及优化设计算法进行了深入研究。根据柔性铰链的特性,即由圆周对称分布的柔性单元组成,将柔性单元简化为超静定梁,应用虚功原理推导了柔性单元的径向及切向刚度,并根据力平衡条件及变形协调条件,推导铰链的整体刚度,该刚度为材料参数、几何参数及构型的函数。建立铰链的优化设计模型,基于SIMP/RAMP模型,将材料参数表达为人工变量与备选材料参数的组合表达式,铰链的刚度表达为人工变量与不同构型刚度的组合表达式,从而将离散混合整数规划问题转化为连续参数优化问题,使得优化模型可以采用基于梯度的优化算法求解,降低了模型复杂程度且提高了求解效率。对柔性铰链的刚度进行了试验验证,理论结果与试验结果一致。此外,以球面反射镜侧向支撑为例来验证铰链的优化设计模型及算法,结果表明:逐次增大惩罚因子的求解算法使得初始阶段具有较大求解空间,随着惩罚因子增大,人工变量最终趋于0/1值,通过铰链参数及构型优化,使反射镜面形精度较初始设计提高15%左右。

摘要：利用半经验AM1法研究双噻吩基四硫富瓦烯富勒烯 C60 (BTTTF C60 )和四硫富瓦烯 C60 (TTF C60 )的几何构型、电子结构和前线轨道 .计算结果显示 ,两化合物的TTF面发生弯曲 ,形成独特的空间构型 ,电子结构的分析表明其原因是由C60与TTF或BTTTF的相互作用引起的 .C60的LUMO能与BTTTF的HOMO能接近 ,易发生D A反应 ,形成BTTTF C60 .BTTTF C60和TTF C60的LUMO能仍较低 .LUMO分布集中在C60部分 ,表明BTTTF C60的C60母体仍可接受电子 .另外对两分子的电荷分布、HOMO及LUMO的分析比较 ,表明所设计的BTTTF C60分子可能产生与TTF

摘要：以球烯分子含有12个五员环和若干个六员环为出发点,交替使用分子图形软件的编辑功能和分子力学能量优化计算两种方法,设计出一系列的球烯大分子,这些预测的构型为球烯大分子的合成和理论研究提供了必要的信息。

摘要：研究了使用两头、四头、六头菠萝形分流元件时锥形双螺杆计量段流场的变化 ,用有限元数值分析法建立了相应的有限元模型 ,并用有限元隐式算法进行模拟计算。研究了菠萝形分流块的设置位置、数量、排列方式、大小和形状对压力场、速度场、粘度场的影响 ,对新型锥形双螺杆计量段分流块的设计有一定的指导作用。

摘要：偏馈伞天线是能够适应高通量卫星的一种索网天线。文章针对在偏馈伞天线的设计中,由于结构的不对称性,导致常规伞形索网天线索网几何构型设计方法失效的问题,提出了一种新的设计方法。首先,依照形面精度均方根误差的原理,推导出了索段长度与形面精度的关系,利用最少节点数量作为优化条件,得到满足形面精度且节点数最少的主网面节点分布;然后,采用平面切割的方法计算出肋底部节点坐标及张力阵方向向量,并由张力阵计算得到了理想抛物面上的主网节点坐标,由迭代方法得到了背网节点坐标;最后,利用线性插值对形面精度进行验证。分析结果表明:该设计方法得到的索网结构能够满足工程精度要求;由迭代法确定的背网节点能够使索网天线达到自平衡状态。该设计方法对伞型偏馈式索网结构的设计有一定的参考价值。

摘要：依据贝塞尔曲线逼近的原理及特点，并利用母线的回转和三维透视图的生成及显示等技术，研究提出了实现三维回转体形状设计系统的结构框图。经实例证明了该方法在实际设计中是一种行之有效的几何构型方法。

摘要：分析了正交巨型柱面网壳机库结构的几何构成形式,推导了结构各几何参数间的数值关系,提出了正交巨型柱面网壳机库结构的建模方法。编制建模程序,给定结构跨度、长度、矢高、网格数,便可生成正交巨型柱面网壳结构几何模型。与正放四角锥双层柱面网壳和斜放四角锥双层柱面网壳结构进行对比分析,计算杆件最大应力、结构最大挠度与单位面积用钢量。结果表明,正交巨型柱面网壳机库屋盖结构主次分明、受力合理、传力路线明确,在保证结构强度与刚度的基础上减少材料用量,减轻结构自重,使机库结构实现更大跨度,为机库屋盖结构的理论研究与工程设计提供参考。

摘要：几何构型是影响固体发动机结构完整性的重要因素之一。基于三维线性粘弹性理论和结构分析软件***,改变发动机药柱的几何参数并对发动机进行结构分析,探讨了几何参数对发动机结构完整性的影响,并提出了不同几何参数的调整方法。结果表明,增加发动机药柱内孔直径或沟槽顶弧采用三心圆设计都能有效降低发动机药柱的应变水平,提高发动机点火的安全系数。