紧凑拉剪试样中Ⅰ/Ⅱ复合型穿透裂纹的三维特性分析

进行了Ⅰ/Ⅱ复合型载荷作用下航空结构铝合金CTS试样线弹性的全场三维有限元计算,分析了复合型离面应力约束因子Tz和面内约束T应力的分布特性,研究了厚度和载荷条件对应力各分量及应力三轴性水平Rσ、应变能密度U0的影响以及这些量在实验中观察到的裂纹起裂方向上的特点。结果表明：（1）平面内约束T应力在此种试样形式下为零;（2）复合型裂纹的三维效应区与厚度成正比,为0.4-0.5B,与载荷条件基本无关,但是厚度效应随着载荷角的减小逐渐变小,到II型载荷时基本消失;（3）离面约束因子Tz随着径向和厚度尺寸的增加逐渐减小,但在周向基本不发生变化;（4）最小应变能密度U0min的方位能够表征此种材料三维复合型断裂的裂纹起裂方向。研究结果为建立三维复合型断裂准则提供了理论基础。     

基于修正的Craig-Bampton法的大长径比助推器分离特性研究

在芯级周围布置助推器是提升运载能力的有效手段。对于长径比较高的助推器，结构呈现明显的局部弹性效应，这将对助推器分离的安全性产生影响。针对传统Craig-Bampton方法无法适用于大范围运动弹性体的不足，本文采用修正的Craig-Bampton法获得系统的正则化模态，使研究对象的所有模态与频率一一对应，实现分离体大范围刚体运动与弹性变形的有效耦合。基于该方法开展柔性多体动力学仿真，获得了不同模态阶数和结构刚度的弹性助推器分离系统的分离特性。研究结果表明，与传统的刚体模型相比，考虑助推器弹性效应的分离动力学模型更加贴近真实飞行情况。基于此，获得了各阶模态和结构刚度对分离安全边界的影响规律，其中以一阶横向模态最为敏感。通过研究弹性助推器的分离特性，为运载火箭助推器分离系统的工程实际应用提供理论参考和研究支撑。     

重复使用火箭着陆结构稳定性分析

近年来,包括中国在内的诸多国家相继开展垂直起降重复使用火箭的研究,运载火箭在平台上垂直着陆时的着陆稳定性为实现运载火箭重复使用的关键问题. 由于在运载火箭设计初期结构设计尚未完成,不具有供着陆稳定性分析的详细的动力学模型,难以开展着陆过程动力学仿真,故对运载火箭着陆稳定性评估方法的研究尤为必要. 本文基于广义碰撞定律,对二维运动模式下运载火箭与着陆平台的多点碰撞过程进行了分析,切向采用库伦摩擦模型给出了切向运动学恢复系数的表达式. 本文首先通过机械能约束和接触碰撞中的单边约束给出了一般运动形式下广义运动学恢复系数的值域,再对两种典型运动模式,给出了该两种典型运动模式下广义运动学恢复系数的值域. 然后考虑着陆腿中缓冲器的作用,将运载火箭与平台的碰撞近似为完全非弹性碰撞,得到了其广义运动学恢复系数,并结合运动学分析和能量法提出了一种基于碰撞后速度的着陆稳定性的判别方法. 最后以某型运载火箭着陆样机的参数为例,分析了碰撞前速度、着陆腿跨距、摩擦系数对着陆稳定性的影响,结果表明,本文提出的稳定性判别方法较能量法更为精确,可以考虑触地速度、角速度、摩擦系数等参数间的耦合关系.      

考虑蜂窝高度效应的蜂窝夹芯板稳定性分析

蜂窝芯层等效弹性参数因受表板影响与其高度紧密相关,而传统蜂窝夹芯板稳定性模型未对其加以考虑。本文基于精化锯齿层合板理论,建立了蜂窝夹芯板稳定性模型。模型借助于解析均匀化方法获取蜂窝芯层等效模量,并因引入该方法而能够反映由蜂窝高度改变引起的蜂窝芯子等效模量变化对屈曲载荷产生的影响,即捕捉到了蜂窝芯子的高度效应。以四边简支蜂窝夹芯方板受单向面内压缩载荷作用为例进行了算例分析。算例结果表明,蜂窝芯子高度效应在蜂窝高度较低时明显,随着蜂窝高度增加,高度效应逐渐减弱。此外,高度效应在蜂窝芯层厚度比例较大时明显,随着蜂窝芯层厚度比例的持续下降,高度效应减弱直至消失。     

基于线性调频机制的太赫兹无损检测成像技术

基于全固态电子器件和零中频机制，设计了基于调频连续波的太赫兹无损检测成像系统。所提系统的有效频率范围为9.375～13.75 GHz,经24倍频后自由空间中的频率范围为0.225～0.330 THz。采用单个喇叭天线与定向耦合器结合，实现收发一体，并利用光学透镜组对太赫兹波束进行准直聚焦。对准光系统的波束质量进行了优化，提高了系统的信噪比，确保了在现有参数条件下的最佳空间分辨率。同时，采用相位聚焦的方法对系统进行了非线性矫正，使得深度分辨率接近理论分辨率。系统采用直线扫描和旋转扫描组合的方式，实现了柱坐标三维数据的获取。利用所提系统对高压绝缘端子进行了检测评估，并重构了全视角透视图像，实现了目标三维结构在实空间和像空间的孪生对应。此外，所提系统能够准确地显示绝缘端子内部的异常区域，有助于直观地评估被检测目标的内部状态，进而可以进一步满足工业领域无损检测的需求。     

新型航天器电气综合一体化架构研究

随着电子技术的发展,电子元器件的体积越来越小,处理器的运算能力越来越强,存储器的容量越来越大,总线的传输速率越来越高,电子设备的集成度越来越高,成本越来越低。在这样的背景下,航天器电气综合系统设计理念也在与时俱进,为降低电气系统体积重量和功耗,以提高航天器的任务能力,同时为加快研制进度,降低研制成本,迫切需要开展新型航天器电气综合一体化架构研究,这篇文章主要对比国外航空航天领域飞行器先进电气综合系统架构,分析了目前国内航天器电气系统综合设计中存在的缺陷和弊端,结合我国未来新型航天器对电气综合系统的需求,提出了我国新一代航天器电气综合系统一体化设计的基本原则,并对系统软硬件体系架构及具体的功能实现方式进行了初步的设想。     

一种虚实结合的联合试验系统及方法

虚拟试验正朝着“虚实结合”和“综合集成”的方向发展,将实物设备与数学模型集成起来进行联合试验现已成为虚拟试验中“虚实结合”的有效手段,文章给出了一种将实物设备与数学模型进行联合试验的系统及方法,设计了模型包装器、实时网与RTI网的桥接器,论述了系统的时间管理方式,并在某型号的联合试验中得到了验证,将以反射内存网连接的半实物系统与以HLA连接的防御系统互联进行联合试验,考核型号的总体指标,应用表明该系统与方法具有良好的复用性、可扩展性和互操作性。     

车载测控系统标校过程中校相新方法研究

为提高车载测控设备展开和撤收的速度,增强车载设备的机动性能,提出利用偏馈进行校相的方法;该方法简化了车载测控系统的体系结构,校相过程中不需要联试应答机和标校塔的配合,利用偏馈代替联试应答机发射下行信号作为校准源,调整跟踪和/差通道间的相移,使得基带接收解调出的误差电压能准确反映目标的位置;试验结果表明,偏馈校相的相移结果一致性和稳定性较好,精度满足系统的指标要求,且与传统校相的相移结果基本一致;偏馈校相方法可以在车载测控系统中推广使用。     

军队安全管理中的脆性风险分析及其评估方法

安全管理作为部队日常管理的重要职能,对维持部队安全稳定具有重要作用.为全面分析其可能面临的风险威胁,促进军队安全管理模式转型,在分析军队安全事故的基础上,提出了基于脆性风险熵的安全管理脆性风险分析及评估方法.结合脆性传递原理,提出了安全管理对象间基于不同脆性关系和风险事件相关性的脆性概率计算方法;按照安全事故的分类原则,量化确定了军队管理对象的风险等级,并结合直觉模糊集的基本原理提出了相应的脆性风险量化方法.最后以某部某次危险品输送任务为例进行说明,梳理任务各执行阶段中的脆性传递关系及触发过程,并通过分析各管理对象的脆性风险熵及其脆性风险值变化验证脆性变化的基本规律,结果表明,其变化趋势满足安全管理对风险触发过程的认知.     

利用卡尔曼滤波和参数自调整控制器提高飞行仿真转台性能

为了提高惯性器件仿真的真实性,飞行仿真转台被广泛应用于半实物仿真系统.但是飞行仿真转台的响应误差、响应滞后、非线性等特性影响了整个半实物仿真系统的性能.采用卡尔曼滤波器对转台的状态进行估计,并设计了带有前馈的闭环控制器,减小了飞行仿真转台的低频相位滞后.通过对转动轴上的转动惯量进行辨识,控制器的参数可以自动调整来减小负载惯量变化对系统的影响,同时控制器对系统的力矩扰动进行了补偿.经过试验验证,转台小信号运行时的失真度残小为原来的1/5,动态仿真性能也有显著提高.