摘要：以欧拉屈曲梁构成的非线性吸振器为研究对象,针对不同的应用环境,分别建立有无重力条件对应非线性动力学模型并重点研究重力场对非线性系统分岔特征的影响。利用复变量-平均法推导出非线性系统的慢变方程,进而得到其对应的鞍结(saddle-node, SN)分岔以及霍普夫(Hopf)分岔边界。通过对比有无重力条件下的分岔边界发现,重力场使分岔边界受参数影响范围变大;进一步,在有重力场条件下,针对失谐参数和激励幅值对非线性系统分岔特征的影响展开讨论;最后,考虑重力场条件,针对欧拉屈曲梁非线性吸振器部分关键设计参数对系统分岔特征的影响进行了分析。计算结果发现:满足一定条件,SN分岔和Hopf分岔会有共存的情形;而且,频响幅值随激励幅值的变大而产生两个分支,随激励幅值继续增大,将使两个分支重合但多解区间并未消失且增大;欧拉屈曲梁长度和斜置倾角对分岔特性有较大影响,且变化规律相似,随着参数增大,SN分岔与Hopf分岔边界减小。

摘要：研究了支链布局对重力场下3-PRS并联机构静柔度的影响.首先通过分别构造静力及静变形在操作空间与关节空间之间的映射模型,将切削力/力矩、运动部件重力及支链分布重力引起的变形映射到末端,进而借助线性叠加原理构造系统的静柔度模型;然后建立子装配体在各自局部坐标系中定义的柔度系数与界面柔度系数间的映射模型;最后,在利用有限元软件验证所建立静柔度模型正确性的基础上,研究机构末端重力引起的变形及末端静柔度随支链布局不同的变化规律.研究结果表明,全对称布局的3-PRS并联机构具有较好的抵抗重力和外载荷的能力,为该类装备的设计提供了理论依据.

摘要：建立高精度高分辨率区域地球重力场模型是大地测量学科的重要科学目标之一,可为固体地球物理、地球动力学、地震学以及资源勘探等领域提供基础信息,也是当前大地测量现代化发展实现GNSS测定海拔高程的重大需求.提出了一种基于矩谐分析的区域重力场建模方法,在局部直角坐标系中求解地球引力位的Laplace方程,推导了扰动位、重力异常、重力扰动、大地水准面差距和垂线偏差的矩谐展开式以及矩谐系数阶方差和阶误差的计算公式,给出了利用重力观测值进行矩谐分析求解矩谐系数的数学模型和算法,为抑制矩谐分析中存在的周期延拓边界效应,提出了扩展计算区域范围的策略.利用EGM2008重力位模型生成模拟地面重力和航空重力观测值,加入标准差为2 mGal的高斯白噪声,分别设计基于地面重力数据和基于航空重力数据的模拟数值试验,对矩谐分析建模方法进行了验证与分析.数值结果表明基于矩谐分析构建的区域重力场模型可靠且可达很高的精度,由地面和航空重力数据计算的2.5′×2.5′大地水准面精度分别达到1 cm和1.4 cm,4 km飞行高度处航空重力观测值的向下延拓误差仅为3.1mGal,矩谐分析可为区域重力场精细结构的逼近提供一种新的选择.

摘要：风云一号气象卫星是我国最早成功发射的太阳同步三轴稳定对地遥感卫星。由于早期的技术和器件原因 ,星上计算机因空间辐照而失控。造成星上贮气耗尽 ,卫星高速翻滚。本文详细介绍了在卫星面临失败的情况下 ,作者利用地球磁场和重力场与卫星的相互作用 ,采用星上的磁力矩器和可用的一切手段而设计的一整套抢救这颗卫星的技术方法。并简述了经过75天的艰苦努力 。

摘要：为研究月面重力场下表取采样末端执行器与月壤作用关系,使用离散元法对铲挖取采样进行了仿真。结果表明:挖取阻力矩随转速和重力场增大而增大,但随入土角减小而增大;铲取阻力随速度、入土角、重力场增加,其均值和峰值呈增长趋势。入土角45°时,月面下的挖取阻力矩峰值比地面降低了73.5%,铲取阻力峰值降低了83.3%。分析表明:g/6重力场使得月壤更松软,铲挖斗内的重量减轻,这都将使阻力和阻力矩减小。研究结果可为表取采样末端执行器设计提供参考。

摘要：火卫一重力场对探测器的轨道设计及在星体表面着陆等任务而言极其重要。由于缺少探测器轨道跟踪数据,利用形状模型正演计算了火卫一高至80阶次的高阶重力场模型。介绍了基于火卫一形状模型计算引力位的边长法、面积法和体积法3种方法。在计算过程中,将多面体模型所在参考系由行星体固坐标系转换为以质心为原点、坐标轴与主惯性轴重合的坐标系。所计算引力位在45~56 m2/s2范围间变化,整体分布呈现条带状变化,且在Stickney陨石坑附近出现极大值。解算得到相对于x、y、z轴的惯性矩分别为0.355 45、0.418 10和0.491 34,C20项为-0.029 395 4, C22项为0.015 254。通过比较20阶、50阶、80阶重力场所计算的加速度,得出高阶重力场系数对加速度有明显影响的结论。

摘要：准确高效的气液两相流模拟对于核蒸汽发生器的设计具有重要意义。欧拉-拉格朗日方法虽然可以准确模拟粒子运动,但其计算复杂度随着粒子数量的增加而显著增加,难以实际应用。因此,本文在对汽水分离装置中液滴运动物理机理解释的基础上,结合单液滴欧拉网格逼近模型,得到了大尺寸喷射液滴的欧拉网格模型,给出了欧拉网格逼近模型对较大尺寸喷射液滴的物理机理解释和数学表达,将欧拉网格逼近方法应用于实际AP1000重力分离空间中大液滴的计算,分析了3种尺寸喷射液滴在重力分离空间中的行为,为汽水分离等装置中的大液滴分析提供有效的计算分析工具。

摘要：内编队系统通过实现内卫星纯引力轨道环境和内卫星精密定轨,完成高精度地球重力场测量,实现了不依赖于加速度计的重力卫星实施新途径。针对内编队重力场测量性能难以解析分析的情况,基于MATLAB并行程序设计进行了重力场测量数值模拟,获得了内编队重力场测量的有效阶数及其精度。在内编队轨道高度为300km、内卫星干扰力为1.0×10-10m/s2、外卫星定轨精度为3cm、内外卫星相对状态测量精度为1mm的条件下,计算得到内编队测量重力场的有效阶数为72,相应的大地水准面累积误差为44cm,重力异常累积误差为4.5mGal,由此可知内编队测量重力场的有效阶数主要分布在低阶部分。

摘要：自行设计并搭建了人工肾透析系统，实验研究了人工肾4种不同放置方式下(水平放置透析液进出口向上、水平放置透析液进出口向下、竖直放置血流向上、竖直放置血流向下)尿素和肌酐的传质情况。结果表明，重力场对人工肾传质影响显著，竖直放置血流向上清除率最高，竖直放置血流向下清除率最低。该结果对临床应用中提高人工肾的透析效率，以及人工肾透析机的优化设计均有重要的指导意义。

摘要：本文以试验结合数值模拟的方法,研究了一种利用彻体力场下封闭通道内流体的热驱动循环流动来强化换热的新型冷却方式。由显示实验清楚地拍摄到封闭通道内水的热驱动循环流动,同时通过实验和数值分析研究了水的运动和换热特性,实验和计算结果基本一致。研究表明在本文研究的参数范围内,只有当加热量超过30000W/m2时,流体的热驱动力才能克服阻力影响来驱使流体运动,同时加热端的平均换热系数达到了2500W/m2·K。此换热结构在高密度封装电子器件的冷却设计中将会有良好的运用前景。