摘要：针对传统的激光成像技术有大量冗余数据的缺点,提出一种基于压缩感知(CS)理论的激光照明成像方法。阐述了压缩感知的基本原理,进行了图像恢复算法仿真。仿真结果表明:随着采样率的提高,成像质量有明显的提高;随着目标物体稀疏性的提高,图像重构需要的采样次数减少。设计了成像实验系统,实现了32像素×32像素的图像恢复,证明了所提成像技术的可行性。

摘要：弥散燃料芯体中的陶瓷燃料颗粒在辐照条件下会形成裂变气孔,燃料颗粒内部气孔间的相互干涉作用及气孔内压的增长致使局部拉应力超过材料强度极限,进而导致燃料颗粒开裂。本文考虑高燃耗燃料颗粒内气孔尺寸和位置分布的非均匀性,实现了颗粒内部的细观结构参数化建模。运用有限元方法计算并分析了气孔尺寸、基体约束压应力、温度和气孔分布方式对颗粒内部最大拉应力的影响,研究了颗粒内开裂危险区的分布规律。结果表明,陶瓷燃料颗粒最大拉应力随气孔尺寸和温度的增加而增大,随基体约束压应力的增加而减小;燃料相的断裂强度减小,开裂危险区面积增大;燃料颗粒从内部多处开裂破坏,而表层处开裂的概率更大。本文为弥散燃料失效研究及优化设计提供了分析方法及数值参考。

摘要：为了准确预估液体火箭发动机推力室喉部结构的热疲劳寿命,采用热-力耦合方法对推力室喉部结构在整个循环加载过程中的变形进行数值模拟。以最危险的温度最高和变形最大处为考察点,在多次循环载荷下,综合运用循环疲劳和准静态疲劳理论,对数值计算结果进行分析,预估了结构的热疲劳寿命。研究表明:单次循环下,喉部结构寿命预估值最小,偏保守和安全,因而推荐工程设计和工程应用最优先参考。

摘要：燃气轮机被誉为制造业王冠上的明珠,是关乎国防安全、能源安全和保持工业竞争力的战略产业,是一个国家科技和工业整体实力的重要标志之一。燃气轮机制造装备水平的提升依赖于基础研究的重大突破。自国家重点基础研究发展计划(973计划)实施以来,共支持了两项重型燃气轮机制造基础研究项目。2006年,西安交通大学王铁军教授作为项目首席科学家主持了我国重型燃气轮机制造基础研究的第一个国家973计划项目,2011年项目结题验收为优秀。2012年,项目得到了国家973计划的持续支持。这2个国家973计划项目实施10年来,通过与东方电气集团东方汽轮机有限公司等单位协同创新,将基础理论研究融入企业实践,在高温透平叶片的传热与冷却技术、热障涂层强度理论与检测技术、高温透平叶片增材制造技术、高温透平叶片精密加工与检测技术、热力透平密封技术、轴承转子系统动力学等方面取得了重要进展,初步形成了重型燃气轮机高温叶片自主制造与实验验证能力,包括冷却设计、定向晶成形、涂层制备到试验验证,初步形成了F级重型燃气轮机转子设计、制造与验证能力,支撑了东方电气集团的重型燃气轮机研发,培养了人才,为我国重型燃气轮机自主研发打下了坚实的基础,相关成果及研究队伍可进一步服务于航空发动机和燃气轮机重大专项及企业实践。本文就该项目的研究概况与主要进展进行深入浅出的论述,并对后续研究提出展望。

摘要：传统的空间卫星天线具有固定的反射面形式,因而只能给出特定的辐射场型图,及固定的目标增益区。而机械式在轨可重构天线可以通过反射面背部的作动器对天线型面进行主动控制,根据不同的照射区域给出针对性的反射面几何形状,从而实现一星多用。论文围绕着可重构天线的反射面,使用碳纤维铝蜂窝夹层结构开展了一系列探索,为这种夹层结构建立了能够表征赋型过程中结构应力分布的有限元模型。根据反射面重构的设想,选择了具有合适刚度、足够强度蜂窝夹层材料。依据所选择的夹层结构设计了相关实验,证实了使用这种材料构造可重构天线反射面的可能性。

摘要：薄壁加筋结构是航空航天领域常见的一种结构型式,这类结构的强度分析和优化设计广泛地受到关注。相比自行开发软件,合理地结合商业有限元软件的优势开展结构分析和优化设计更加简单实用,且易于飞机结构设计人员掌握。提出了一个基于***和HyperWorks的完整的结构分析和优化设计流程。首先,在***中进行整体结构的建模和分析,然后将隔框从整体结构中隔离出来,将***分析得到的隔框边界节点的位移信息作为强制位移载荷施加给隔框,然后基于HyperWorks的优化模块对隔离出的隔框单独做优化分析和拓扑结构设计。该流程合理地结合了***的结构分析功能和HyperWorks的优化功能,以薄壁圆筒隔框结构中隔框部分的拓扑优化为例详细说明了流程的全部细节,通过算例表明该结构分析和优化设计流程普遍适用于大型复杂结构的优化设计问题。

摘要：本文针对树脂基复合材料L型板,为模拟其在典型机械载荷作用下的承载能力及破坏过程,设计了仅约束端部平动自由度的夹具,并借助楔形夹具,分别实现了端部可面内转动和固支两种夹持状态。首次采用数字图像相关、高速摄像和声发射技术相结合的监测方案,开展了典型机械载荷作用下L型板力学性能试验,同时获得了加载过程中试样的面内应变场、表面破坏过程、及内部损伤产生的声发射信号。试验结果表明,不同端部夹持方式下L型板的极限拉伸承载力略有差异,在内侧圆角处和外侧边缘试样先后发生破坏,其面内应变由对称分布转为非对称分布,并产生能量较大的声发射信号。L型板的压缩极限承载力低于拉伸极限承载力,仅在内侧圆角处产生破坏,沿宽度方向扩展并贯穿整个试样。

摘要：对某往复压缩机管道系统的机械特性、气柱特性、气流脉动及机械振动响应进行数值模拟。根据往复压缩机管道系统建立合理的力学模型,并结合压缩机设计参数、运行工况及介质状态参数找出了引起压缩机管线振动的根本原因。最终,制定了合理的整改方案,振动消减效果明显。

摘要：多胞材料可通过大变形大量地吸收冲击能量,引入密度梯度可进一步提高其耐撞性。梯度多胞材料的宏观力学响应对材料密度分布极为敏感,不同类型的细观构型的影响也极为不同。已有的研究工作主要局限在对给定的密度梯度分析其动态响应,较少对耐撞性设计方法进行研究。本文针对梯度闭孔泡沫金属材料,基于非线性塑性冲击波模型发展了耐撞性反向设计方法,以维持冲击物受载恒定为目标,运用级数法获得了简化模型和渐近解。利用变胞元尺寸法构建了连续梯度变化的三维Voronoi细观有限元模型,并利用ABAQUS/Explicit有限元软件对理论设计进行数值验证。结果表明,反向设计理论简化模型的渐近解对于梯度闭孔泡沫金属材料的耐撞性设计是有效的,所提出的耐撞性设计方法在控制冲击吸能过程和冲击物受载方面具有指导意义。

摘要：通过三点弯曲试验研究了纤维增强复合材料铝蜂窝夹芯结构的力学性能。分析了不同面板类型(碳纤维面板、玻璃纤维面板、碳纤维/玻璃纤维面板)以及面板厚度和芯体孔径大小对结构破坏模式、极限载荷和能量吸收的影响。结果表明,碳纤维/铝蜂窝夹芯结构相较于其他两种结构,其极限载荷和能量吸收更强;面板越厚,芯体孔径越小,结构的极限载荷和能量吸收越强;面板厚度对于能量吸收影响较大,芯体孔径对极限载荷影响较大。对碳纤维/铝蜂窝夹芯结构进行有限元模拟,对其破坏变形过程进行对比分析后,验证了模型的有效性,为试验的设计和分析提供了指导与帮助。