摘要：可重复飞行器飞行过程中,面临着复杂的力、热、空间等载荷环境,对飞行器系统可靠性和结构完整性提出了需求。可重复飞行器上升、再入过程中受到严酷的气动噪声环境,噪声传到飞行器内,会对内部的设备产生影响。因此在对结构进行设计时,除了轻质、承载、耐温等设计要求外,还要达到很好的隔声性能,在轨期间满足一定的空间环境要求,并可实现可重复使用。考虑到聚甲基丙烯酰亚胺(polymethacrylimide, PMI)泡沫优异的耐热性、比强度高、轻质等特点,将PMI泡沫与复合材料蜂窝板进行复合,开展其隔声性能研究,获取了典型试验件的隔声性能。在此基础上对飞行器结构进行了设计,通过试验验证了其良好的隔声效果。开展了不同剂量的带电粒子辐照试验,对其多次、长期在轨后的隔声性能进行了评估,在30~5 000 krad(Si)粒子辐照下,不管是PMI泡沫还是PMI泡沫与蜂窝复合结构的隔声性能变化不大,满足可重复使用的隔声性能要求。

摘要：加筋壳结构具有较高的比刚度和比强度,被广泛应用于航空航天承力结构中。可靠性优化设计(Reliability Based Design Optimization,RBDO)方法通过综合考虑结构参数中的不确定性和风险因素,可避免结构的过保守设计,保证其在服役环境中的可靠性和安全性。提出了一种基于自适应代理模型的高效RBDO方法,来解决屈曲可靠性约束下的加筋壳结构轻量化设计问题。基于预期可行性函数准则实现了样本点的自适应添加,并通过构建分段函数将离散变量连续化,进而在保证设计结果可靠性的前提下提高优化效率。最后,通过将可靠性优化设计结果与确定性优化结果对比,验证了所提方法的有效性。

摘要："快速充电事件"是国际空间站2006年首次观测到的一种充电现象,在出地影瞬间的1—3 s内航天器结构体被迅速充到30—70 V的负电位,显著超过空间站的安全设计标准,一度引起国际航天界的关注.目前国际上对"快速带电"的研究尚不充分.基于Furguson等的研究,本文建立了快速充电的物理模型,对快速充电的机理和规律给出了合理的解释.计算及分析结果表明:快速充电是在航天器出地影瞬间由高压太阳电池阵的光伏激发过程驱动的,是一种非平衡态的充电过程;快速充电脉冲主要是由于在太阳帆板电压的快速启动过程中帆板上的电子充电电流未及时被玻璃盖片的充电所阻塞而导致的,当快速充电过程达到平衡时便表现为"正常充电事件";快速充电的幅度主要取决于太阳帆板电压的启动时间、启动方式等,因此表现出一定的离散性,但随着等离子体密度的增大而衰减,与国际空间站观测结果一致.

摘要：基于相似理论建立缩比模型试验相似准则,提出了火箭发动机喷流声场试验预示方法的流程。通过缩比模型系留点火试验,根据几何相似、喷流参数相似、发射环境相似来预示起飞噪声环境,在国内首次给出了运载火箭表面的噪声环境的空间相关特性,结果表明预测结果与遥测数据之差小于1.5 d B,校验了缩比模型方法的有效性。缩比模型方法对于我国新一代运载火箭的起飞噪声环境预示、噪声载荷设计、地面试验具有重要意义。

摘要：高超声速飞行器在巡航或再入过程中面临着严酷的气动力/热/噪声等复合环境,对热防护系统结构的完整性和耐久性提出了严峻挑战。热环境下的动特性是进行结构动态响应分析和优化设计的基础,本文对四周简支的飞行器热防护系统金属加筋壁板热动特性进行了分析,使用有限元软件NASTRAN建立分析模型,基于理论和有限元方法获得了壁板结构热屈曲临界温度,研究了热环境对固有振动频率和固有振型的影响,对比分析了均匀和非均匀温度场对结构模态的影响。结果表明,壁板结构在热环境下易发生屈曲,热模态分析中需考虑热屈曲、大位移变形等因素。同时证实热环境对壁板结构动特性影响较大,结构的固有振动频率随热环境下弹性模量的降低而减小,热应力对结构的固有振动频率和振型都有影响,当温度场分布改变时,固有振动频率的变化规律基本相同,固有振型则不同。

摘要：以典型惯导产品加速度计贮存寿命评估为例,提出了一种基于故障行为模型的加速退化试验设计方法,解决了缺乏预试验数据情况下试验应力水平设计的问题。在通过对产品特性和主机理分析基础上,确定表征产品贮存寿命特征参数及试验应力,构建了考虑材料等分散性的加速度计故障行为模型,用以描述参数加速时变规律的特性。在试验应力最高水平确定的情况下,基于给定置信度和故障行为模型,以高应力水平下退化量的置信下限与低应力水平下退化量的置信上限不交叉为原则,采用基于仿真的加速退化试验设计方法,优化确定低应力和中间应力水平,从而设计给出试验剖面,并给出了加速退化试验方案优选流程,最终从备选方案集中确定加速度计试验最优方案。通过实际案例分析,验证了该方法的有效性。

摘要：为了快速测量Ad hoc网络在任务想定下的数据完整性,根据相关定义给出了数据完整度解算过程,并基于相似理论建立相似现象,推导了有效信噪比、流量与节点移动速度等关键参数的相似模型,综合得到了Ad hoc网络数据完整性相似模型.为验证上述模型的效果,应用OPNET仿真平台设计了一个救灾Ad hoc实验,仿真结果表明正常应力作用下的原始网络和短时高应力作用下的相似网络数据完整度误差小,且相似模型的效用不随故障阈值、应力增加倍数以及网络拓扑结果的变化而变化.

摘要：为解决可靠性多目标优化设计问题,并考虑各博弈方行为方式的动态性特点,提出一种自适应行为博弈算法。每个设计目标被视为一个博弈方,在计算随机设计变量对目标函数影响因子的基础上,结合模糊聚类将随机设计变量集分解为博弈方的策略集;建立了自适应行为规则,在新一轮博弈开始之前调整各博弈方的博弈行为,以及目标函数与各博弈方自身收益函数之间的映射关系;在经历多轮博弈后,根据收敛准则得到博弈均衡解。汽车制动器的案例设计结果表明,在计算效率方面,自适应行为博弈算法比竞争博弈与合作博弈算法具有更明显的优势。

摘要：吸声材料是火箭常用的降噪方法之一。针对高速火箭整流罩,采用三聚氰胺泡沫塑料吸声材料开展了被动控制内声场降噪方法的实验和数值研究。首先,建立了阻抗管的实验平台,实验测量了吸声材料在不同厚度和表面处理下的吸声系数。然后,基于该材料设计了多种火箭整流罩的内声场降噪的方案,采用统计能量数值仿真方法及混响室噪声环境实验,研究了吸声材料厚度、表面处理及布局方式对整流罩降噪性能影响规律。结果表明,采用吸声材料能够有效降低整流罩内声场噪声,总声压级隔声量最大达5.5 d B,厚度增加和表面处理在一定程度上能够增加隔声量。

摘要：针对目标权重选取的主观性问题,提出基于竞争博弈进行多目标可靠性优化设计的方法。首先,将各设计目标视为不同的博弈方,通过随机设计变量集映射(RDVSM)技术,将优化模型中的随机设计变量集分解为各博弈方所拥有的策略集;然后,各博弈方以自身收益为目标,结合性能测量方法在各自的策略集中进行单目标可靠性优化设计,并由所有的优化设计结果形成一轮博弈的策略组合;经过多轮博弈之后得博弈均衡解。压力容器和齿轮减速器2个案例的分析表明,所提方法有效避免了目标权重的选择,设计结果具有较高客观性。