基于人工操纵策略的微型直升机航向控制

为完成对微型直升机航向的控制,利用机载测控系统获得人工操纵数据,采用神经网络和参数拟合的方法提取人工控制指令u和对应的航向变化ψ,从而得出人工控制策略,并建立相应的控制策略模型。在比较两种不同的控制策略模型时发现,神经网络模型适用于控制指令实时输出的参考,而参数化模型更易于在微型直升机的控制系统中使用。以参数化控制策略模型和PID控制律为基础,可规划控制指令轨迹并设计航向控制器。实验结果表明,该控制器能够稳定而准确地改变和保持微型直升机航向。     

直缝焊管开口孔型中轧辊与管坯间的接触压力分布

为确定直缝焊管中轧辊与管坯间的接触压力分布规律 ,采取全息光弹性方法对该问题进行实验研究 ,并且利用有限元方法进行模拟计算 ,最终得出直缝焊管开口孔型轧辊与管坯间接触压力的分布规律 :管坯在开口孔型中处于弯曲成型阶段时 ,下轧辊与管坯的接触压力分布局限于轧辊的两侧 ;上轧辊与管坯的接触压力分布是以轧辊中点为界分为两个部分 ,每个部分内接触压力近似呈三角形分布。管坯在开口孔型中处于弯曲成型阶段时 ,接触压力分布是在弯曲成型阶段压力分布基础上中部叠加了一个挤压力     

Effect of Electric Field on Conductivity and Vickers Hardness of an Al－Li Alloy

Static electric fields were applied on an aluminium-lithium alloy during solution treatment. The conductivity and Vickers hardness of the quenched A1-Li alloy is changed with the effect of electric field. The Vickers hardness increases with the applied electric field for a certain solutionizing time but decreases with the time under an electric field. In the absence of the electric field, the Vickers hardness and the conductivity increase synchronously, while reversed after electric field treatment. Positive and negative electric fields had the similar effect. The change of the local electron density in alloy caused by electric field is presented to explain the effect.     

规则凹坑表面形貌润滑研究

给出了一个研究规则凹坑对表面摩擦性能影响的三销环试验方案，考察了面接触下不同尺寸的规则凹坑对表面润滑性能的影响。结果表明，当规则凹坑表面尺寸适当时，其润滑效果比无规则凹坑表面有较大提高。实验分析表明，规则凹坑对表面摩擦学性能影响的主要因素为规则凹坑润滑所造成的真实接触面积与塑性接触面积的变化，因此在选择凹坑尺寸时，应使表面真实接触面积，尤其是粗糙峰塑性变形程度降低，此外，规则凹坑尺寸除了顶面积大小外，凹坑深度的优化非常重要。     

基于微空泡效应的疏水性展向微沟槽表面水下减阻研究

超疏水表面在水下的减阻效果随着来流冲刷时间的增加会逐渐减小甚至会出现粗糙增阻的现象,而这种现象的本质在于超疏水表面裂隙中驻留的气相结构在来流的作用下会不断地从表面脱离.针对超疏水表面的裂隙中驻留的气相结构在水下不稳定的情况.本文通过对表面微结构的设计,利用疏水性展向微沟槽结构使驻留在沟槽内部的气相结构被相邻沟槽间的脊状结构挡住,从而不能轻易的被水流冲刷掉.实验结果表明该表面不仅能使气相结构在表面微结构内稳定驻留,而且基于稳定驻留在表面结构内的气相结构,在来流作用下会有新的气相结构生成.虽然表面上不稳定的气相结构会随流速的增加而加剧地脱离表面,但是可再生的气相结构能够补充由于冲刷从表面脱离的气体.最终在固/液界面间构建相对稳定的气模.通过粒子图像测速系统(PIV)对近壁面流场进行分析,可得到大于15%的速度滑移量.     

轿车钢板表面形貌特征参数的提取

通过对典型轿车钢板表面形貌的分析,以形貌与其摩擦学性能的关系为出发点,对粗糙表面、粗糙峰和粗糙谷的分布特性进行了统计分析。结果表明：粗糙表面、粗糙峰和粗糙谷数的统计分布特性与润滑及接触等性能密切相关;针对轿车钢板表面、粗糙峰和粗糙谷数在高度方向概率分布曲线的非Gauss特性,提出采用Weibull概率密度函数的非线性曲线拟合对分布特征进行分析处理。所得拟合参数具有非常明确的物理意义,所此可以采用少量参数来较全面地描述其对应的轿车钢板表面形貌特征分布。     

基于表面设计减阻的水下航行体模型实验与数值分析

针对水下航行体高速航行时提高航速的需要,开展近壁面湍流边界层减阻的研究。进行表面设计使旋涡流动加强导致局部空化从而产生壁面附着的微气泡,以降低流体粘性系数,伴随近壁面湍流结构的改变来实现一定幅度的减阻。设计并进行轴对称体模型在高压循环水洞中的空化现象观测和阻力测量并做了相应条件下的数值计算。。实验和数值结果分析的基本结论比较一致:某种特征表面形貌在湍流中有一定幅度的减阻,局部空化效应在中低流速下牺牲压差阻力而导致航行总阻力升高,在高流速条件下则降低总阻力。     

旋转圆盘空蚀试验中的硅材料破坏过程研究

利用自制旋转圆盘空蚀试验装置,以流动自来水为介质,对磨片、化抛片、抛光片和刻蚀片等4种硅片进行连续8 h试验以及对磨片进行连续14 h跟踪观察试验,研究硅材料的微观破坏过程,并利用扫描电子显微镜、触针式表面形貌仪和原子力显微镜对其表面微观形貌进行分析.结果表明:经连续8 h空蚀试验后,磨片原始表面的片状层基本消失,表面破坏程度最严重,化抛片次之,其表面尖锐的边缘发生了钝化,抛光片和刻蚀片的表面变化不大;化抛片的表面粗糙度Ra值由227.79 nm降至173.31 nm,抛光片的Ra值由0.483 nm增加至3.455 nm,磨片在14 h试验后其Ra值由0.3304 μm降至0.1965 μm;一定尺度的表面微观形貌对硅材料产生显著影响.