环形液池内中等Pr数流体的浮力-热毛细对流

为了了解水平温度梯度作用时环形液池内的浮力-热毛细对流特性，利用 有限差分法进行了非稳态三维数值模拟，环形液池外壁被加热，半径为40 mm，内壁被冷却， 半径为20 mm，液池深度为3~17 mm，液池内流体为0.65cSt的硅油，其Pr数 为6.7. 模拟结果表明，当水平温度梯度较小时，流动为轴对称稳态流动，随着温度 梯度的增加，流动将会失去其稳定性，在浅的液池内(d=3mm)，转化成三维振荡 流动，在深的液池内(d≥6mm)，转化成三维稳定流动；模拟计算的 临界温差及表面温度分布图像与实验结果基本吻合.     

MATLAB在理论力学教学中的应用

 为克服教学资源紧张，激发学生的学习兴趣，提高教学效果和质量，基于MATLAB的数值计 算，结合图形处理和网络技术，以某振动系统为例，阐述了一类理论力学虚拟实验软件的系 统结构、设计思想、实现过程以及在教学和实验中的具体应用．应用该软件，学生可掌握实 验原理，提高感性认识，调动学习积极性．根据该软件的设计思想，教师可指导学生进行新 的实验设计．     

仿生中性络合剂对花岗岩摩擦磨损行为的影响研究

基于自然界生物侵蚀的络合机制，分别以柠檬酸、酒石酸和草酸等3种低分子量有机酸为有效成分配置了3种仿生中性络合剂，同浓度盐酸溶液作为对照试剂，采用往复滑动摩擦磨损试验，以H13钢球为摩擦对偶，考察仿生中性络合剂处理前后花岗岩表面的摩擦磨损行为.结果表明，3种仿生中性络合剂侵蚀处理均能诱发花岗岩表面裂隙扩张，形成溶蚀坑，岩石表面力学性能下降，矿物颗粒间联结变弱，表面摩擦磨损加剧，磨损机制以磨粒磨损为主.相比无机强酸对岩石矿物颗粒的酸蚀作用，有机酸的络合作用对花岗岩表面摩擦磨损行为的影响更为显著，其中，分子量小且结构简单的草酸相比柠檬酸和酒石酸更容易诱发花岗岩表面矿物颗粒络合溶蚀，从而促进岩石表面摩擦去除.     

强电磁干扰环境下的信号传输研究

在LIA工作环境中，存在强大的电磁干扰，对高速分幅相机的应用极为有害。针对4MeV LIA的电磁干扰情况，通过采用光纤传输控制信号的措施，能很好地传输窄脉冲，信号延时抖动小，达到了高速信号的可靠传输要求，既解决了抗电磁干扰的要求，也满足了高速分幅相机的使用要求。     

着靶速度对PELE横向效应的影响

为了分析弹丸着靶速度与PELE横向效应之间的关系，在弹靶系统一定的条件 下，就不同弹丸着速对PELE横向效应的影响进行了试验. 试验结果表明，着速与破片的数量 和覆盖面积有很大关系. 在400$\sim$900\,m/s范围内，随弹丸着速的提高，PELE在穿透靶板后，破片数量增多，覆盖面积增大， 横向效应增强. 结合试验，对PELE弹侵彻靶板进行了数值仿真，仿真结果与试验结果吻合较好. 在进一步分析时发现，着速增至900\,m/s左右时，破片横向速度降低，着速增至1\,100\,m/s左右时跌至最低，而后又逐渐回升.     

变分原理与非线性水波的Hamilton描述

本文用全变分方法导出水波动力学问题的基本方程组，再用平均势函数Ｆ（Ｘ，ｔ）渐近表示速度势函数（Ｘ，ｙ，ｔ）和Ｌａｇｒａｎｇｅ函数Ｌ（Ｘ，ｙ，ｔ），导出具有Ｂｏｕｓｉｎｅｓｑ形式的方程．研究了Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则方程的简单推导问题．     

材料力学实验教学改革的实践

利用实验室现有条件，拓展材料力学实验设备功能，提高教学效果，我们做了尝试，取得了一些经验．     

无石棉自增强摩擦材料的研制与性能研究

为了消除石棉基增强摩擦制动材料对环境和人体的危害，以α－氨丙基三乙氧基硅烷为活化剂，对取自粉煤灰的漂珠进行活化处理，再以其作为基础增强填料替代石棉，成功地研制出新型无石棉自增强摩擦材料．这种新材料的基本组成除增强剂漂珠外，还有树脂－橡胶粘结剂和摩擦改善剂等．检测和试用结果证明，在给定的试验条件下，与石棉增强的摩擦材料相比，这种无石棉自增强摩擦材料的摩擦学性能好，制动时间短，偶件的磨损很小，而且漂珠价廉易得，并为粉煤灰的再生利用找到了一条新途径     

低温对碳纤维复合材料弯曲性能影响试验研究

由于航天运载器的轻量化需求，高性能碳纤维增强环氧树脂基复合材料(CFRP)已经应用于液体燃料贮箱的研制，但其服役环境苛刻，往往要经受-183~-253 ℃的超低温或多次低温循环过程．目前，对CFRP的低温力学性能，尤其是常-低温循环力学性能的研究仍比较局限，这制约了CFRP燃料贮箱的设计和研制进程．本文针对一种液氧相容的环氧树脂体系，采用热压罐工艺制备了CFRP单向板，并测试其在25 ℃、-55 ℃、 -120 ℃和-183 ℃下的弯曲力学性能．结果表明，弯曲强度和模量均随着温度降低而提高，当温度从25 ℃降低到-183 ℃时，弯曲强度提高约66.7 %，弯曲模量提高约10.3 %．同时，本文也研究了室温-液氧循环50~200次对弯曲力学性能及微裂纹萌生的影响．结果表明，200次循环后，单向板的弯曲强度基本没有降低，并且内部也无微裂纹产生．本文研究表明，该CFRP体系具有较为优异的低温力学性能和耐低温循环性能，在液体燃料贮箱领域有着巨大应用潜力．     

参数投影法表面网格生成

本文采用投影方法化三维网格生成为两维网格生成，大大精简了计算量，且通用性强，生成的网格平面性好，正交性强，编制的软件为用户提供了良好的界面，使用方便。     

State-of-the-art and prospects for orbital dynamics and control near small celestial bodies

小天体探测是未来深空探测的重点领域之一, 而小天体附近轨道动力学与控制问题是小天体探测任务迫切需要解决的关键问题. 该问题涉及形状不规则小天体附近的动力学环境建模与小天体附近轨道动力学机理. 本文从不规则形状小天体引力场的建模、小天体附近的自然轨道动力学、小天体附近的受控轨道动力学3 个方面综述了小天体附近轨道动力学与控制的研究现状与发展趋势, 并分析了小天体附近轨道动力学所面临的挑战与难题, 最后对我国未来小天体探测任务可能涉及的轨道动力学与控制问题的发展方向进行了展望.     

A REVIEW ON THE APPLICATIONS OF DEEP LEARNING IN AIRCRAFT DYNAMICS AND CONTROL

飞行器动力学与控制历经多年的发展取得辉煌成就,也面临着一系列亟需解决的难题。深度学习基于存储、记忆、预训练的新模式为动力学与控制难题的解决提供了新途径。本文以提升飞行器控制自主性和智能水平为研究主题,从三个方面总结了深度学习在飞行器动力学与控制中的应用,包括：在动力学建模中应用深度学习来提升模型计算效率和建模精度、求解模型反问题;在最优控制中应用深度学习来提升轨迹规划速度、最优控制实时性和自主性;在飞行器任务设计中应用深度学习来提升任务优化的计算效率和决策水平。在此基础上,梳理了各个方案的优缺点和部分代表性成果。最后,给出了深度学习应用于飞行器动力学与控制的四点建议。     

The present status and prospects in the research of orbital dynamics and control near small celestial bodies

Small celestial body exploration is of great significance to deep space activities. The dynamics and control of orbits around small celestial bodies is of top priority in the exploration research. It includes the modeling of dynamics environment and the orbital dynamics mechanism. This paper introduced state-of-the-art researches, major challenges, and future trends in this field. Three topics are mainly discussed: the gravitational field modeling of irregular-shaped small celestial bodies, natural orbital dynamics and control, and controlled orbital dynamics. Finally, constructive suggestions are made for China's future space exploration missions.     

深空探测自主导航技术综述

深空探测自主导航技术在减少地面测控负担, 提高探测器的生存能力和扩展探测器的特殊应用潜力等方面具有独特的优势, 自主导航在国外的深空探测活动中已经成功验证并逐步开始在实际任务中应用, 未来的自主导航技术将成为深空探测技术发展的一种必然趋势. 由于我国测控资源有限, 在我国的深空探测规划中, 发展自主导航技术将显得更为重要. 在我国即将开展火星和小行星探测计划的背景下, 本文综述了国外深空探测自主导航技术研究状况, 以及在一些探测任务中的试验和应用情况, 并对每个探测活动进行了简要概括;其次, 本文调研了国外自主导航系统中所采用的光学敏感器设备;最后, 结合"深空1号"任务巡航段基于小行星的光学自主导航, 分析提出了深空探测自主导航中需要掌握的关键技术, 并对相应的技术在国内外研究情况进行了总结.     

超大型航天结构动力学与控制的保辛方法

超大型航天器是空间资源探索和利用的重要空间基础设施,也是实现航天强国目标的重大战略性航天装备。由于这类结构的质量和尺寸巨大,将带来在轨运行中的姿-轨-结构耦合和在轨姿态控制问题。同时,结构的超大尺度、构型变化与空间环境相互作用将产生极复杂的结构振动和大型结构特有的波动现象。这些为其动力学建模与数值求解、在轨精确姿态控制、低频结构振动抑制和振动波动耦合的特性调控等提出了新的挑战。本文介绍了本团队近十年基于保辛方法针对上述问题取得的研究进展,包括超大型航天结构在轨耦合动力学与姿态控制、超大型航天结构波动力学行为与控制、可展开结构设计以及变刚度主动控制方法等。     

三体轨道动力学研究进展

三体系统轨道动力学问题是航天动力学领域中的经典问题, 具有丰富的理论与工程意义, 并将在人类由近地延伸到深空的航天活动过程中起到至关重要的作用. 本文回顾并总结了三体系统轨道动力学相关研究进展, 并结合未来的深空探测的发展趋势, 展望了三体系统轨道动力学研究中的热点与挑战. 首先阐述了三体问题的研究背景及意义, 简要回顾了三体系统动力学模型的发展历程. 其次, 系统概述了三体系统平衡点附近的局部运动特性, 介绍了平衡点附近周期轨道解析与数值求解方法, 给出了拟周期运动的最新进展. 同时总结了共振轨道、循环轨道、自由返回轨道等三类三体系统全局周期运动的动力学特性与研究进展. 再次, 从不变流形理论和弱稳定边界理论两个方面综述了三体系统中低能量转移与捕获轨道设计的研究进展. 最后, 综述了三体系统轨道动力学在编队飞行、导航星座设计两方面的应用, 并展望了全月面覆盖轨道设计、三体系统下的小推力轨道优化和三体系统的三角平衡点开发利用中值得关注的轨道动力学与控制问题.      

航天重大工程中的力学问题

近年来,我国航天重大工程蓬勃发展,航天工程中新的力学问题不断涌现,开展航天工程力学问题研究在航天技术的发展中起到举足轻重的作用。随着航天器朝着超高速、深空探测、多功能方向的发展,其面临的发射和运行环境也更加恶劣,发射过程中的多场耦合、非线性等问题更加突出。大阵面、大挠性的航天器对在轨结构展开、模态辨识、刚柔耦合控制提出新的要求,而高精度、高分辨率的观测需求,为航天器在轨微振动、热致振动的研究带来了新的课题。同时,这一系列的问题也对航天器的地面试验和仿真分析等提出了更高的要求,在这些领域,各国学者也积累了一定的成果。本文概括介绍了近年来航天重大工程中出现的新的力学问题,从航天器的发射、在轨运行、地面仿真和试验等方面对航天工程中的力学问题进行了综述。内容主要集中在耦合动力学、空气动力学、多体动力学、结构动力学以及试验力学等方面,同时提出了工程中力学方面所面临的问题以及下一步的发展方向。     

Mechanical problems in momentous projects of aerospace engineering

近年来, 我国航天重大工程蓬勃发展, 航天工程中新的力学问题不断涌现, 开展航天工程力学问题研究在航天技术的发展中起到举足轻重的作用.随着航天器朝着超高速、深空探测、多功能方向的发展, 其面临的发射和运行环境也更加恶劣, 发射过程中的多场耦合、非线性等问题更加突出. 大阵面、大挠性的航天器对在轨结构展开、模态辨识、刚柔耦合控制提出新的要求, 而高精度、高分辨率的观测需求, 为航天器在轨微振动、热致振动的研究带来了新的课题. 同时, 这一系列的问题也对航天器的地面试验和仿真分析等提出了更高的要求, 在这些领域, 各国学者也积累了一定的成果. 本文概括介绍了近年来航天重大工程中出现的新的力学问题, 从航天器的发射、在轨运行、地面仿真和试验等方面对航天工程中的力学问题进行了综述. 内容主要集中在耦合动力学、空气动力学、多体动力学、结构动力学以及试验力学等方面, 同时提出了工程中力学方面所面临的问题以及下一步的发展方向.     

碎石堆小行星的散体动力学建模与仿真方法综述

探测小行星将是未来几十年内航天界的研究热点. 现有资料表明小行星多为疏松多孔的碎石堆结构,易受探测活动的影响而破碎瓦解,因此对其探测必须先进行动力学建模,研究探测活动与小行星结构的相互作用,确保探测任务顺利执行. 在中国即将开展小行星探测任务的背景下,调研分析了散体动力学的研究和发展情况;并根据国内外的相关研究,对目前碎石堆小行星动力学模型与数值模拟方法的研究进行了综述;最后,结合小行星探测的应用背景,总结了小行星散体动力学模型中需解决的关键问题.      

双小行星探测轨道动力学研究进展

双小行星系统由在万有引力作用下彼此环绕的两颗小行星组成, 对研究太阳系起源、行星系统演化和行星防御都具有重要的价值, 近年来成为行星科学和航天动力学研究的热门对象, 对双小行星系统的原位探测也即将迎来热潮. 双小行星系统的独特构型和附近的复杂动力学环境为探测器轨道动力学和任务设计带来了全新的挑战, 为应对这些挑战所进行的研究也推动了轨道动力学基础理论的发展. 本文对双小行星探测轨道动力学的研究进展进行综述, 首先介绍了双小行星研究和探测的背景及意义, 简要阐述了双小行星系统形成理论及其附近轨道动力学的研究概况. 其次, 介绍了双小行星系统不规则引力场和相互引力势的建模方法, 进而展示了双星的姿态轨道耦合动力学, 即完全二体问题, 包括双星相对运动的平衡构型和稳定性. 接着, 介绍了描述双星附近探测器轨道运动的限制性完全三体问题的动力学模型, 以及该模型下的平动点、平动点周期轨道、大范围周期轨道、转移轨道和轨道维持等方面的研究进展. 第四部分综述了环绕双小行星系统单颗星的受摄二体问题, 以轨道摄动理论和行星系统中受摄二体问题的研究现状为背景, 介绍了环绕双小行星系统主星的半解析轨道动力学建模与轨道稳定性分析. 之后, 介绍了目前面向探测任务需求和考虑实际约束的轨道动力学研究和轨道设计. 最后, 基于目前研究进展, 分析了面临的若干问题, 对未来双小行星探测轨道动力学及相关技术的发展进行了讨论和展望.