后弯压气机设计的分析研究

后弯压气机较径向压气机具有高效率区流量宽广,且压气机效率高的优点,使得与后弯压气机相匹配的发动机的动力性、经济性得到改善。本文论述了为设计后弯压气机,而做的后弯模型叶轮试验研究,国外后弯压气机叶轮测绘分析工作,以及在此基础上对优秀样机所做的叶轮成型规律和方程建立工作,这些工作为自行设计后弯压气机提供了有益的参考。     

涡喷发动机压气机转子叶片的故障分析及研究

分析了某型涡喷发动机压气机转子叶片断裂的故障，确定了叶片的断裂机理，提出了采用叶片错频的方式和实现叶片错频的工程方法解决叶片颤振问题．最终的实验结果验证了分析和解决方法的正确性．     

弯扭静叶对跨声速单级风扇性能影响的数值研究

通过数值模拟方法研究了弯扭静叶对跨声速单级风扇性能及其内部流动结构的影响。研究过程中将弯扭成型方法应用于某高压比单级风扇的静子叶片,结果表明:弯和扭分别可以通过对低能流体的径向迁移、改变气流攻角削弱吸力面分离损失;弯扭叶片可以改善静子流通能力,不仅改善了整个风扇级的性能,还对转子的流场结构产生了很大影响。     

叶尖间隙对弹用跨声速及亚声速压气机动叶的影响

为了平衡弹用涡轮发动机的制造成本与气动性能,采用三维数值模拟方法,研究了叶尖间隙高度对跨声速及亚声速压气机动叶的影响。结果表明,叶尖间隙对跨声速与亚声速压气机动叶影响有显著差异,其中,对亚声速动叶的影响可以忽略,但对跨声速叶片影响很大。对于跨声速叶片,随着间隙增大,叶片增压比、最高效率逐步减小,熵增区域也发生了显著改变。因此,相比亚声速动叶,跨声速动叶叶尖间隙的公差范围需更为严格。     

面向输弹一致性的某输弹机稳健优化设计研究

为了提高弹丸卡膛一致性,以减小弹丸卡膛起始点运动参数波动即提高输弹一致性,根据输弹机工作原理和输弹实验,归纳了输弹系统中的随机参数。基于ADAMS软件建立了考虑参数随机性的某输弹机输弹过程动力学模型。以弹丸卡膛起始点运动参数标准差最小为目标,以卡膛速度下界达到3 m/s为约束,建立了面向输弹一致性的输弹机稳健优化模型。采用全局和梯度组合优化算法以及描述抽样,提高了优化计算效率。数值算例结果表明,优化后输弹机卡膛速度满足要求,输弹机的输弹一致性得到提高,验证了所提方法的有效性。     

某型弹用发动机高压涡轮叶片断裂故障模式影响分析

针对某型弹用发动机试样研制阶段的地面、飞行试验各阶段中可能发生的各种故障模式、发生故障的原因及其对发动机工作过程和飞行试验的影响进行分析,列出该型发动机试样研制阶段的FMEA表.对发动机高压涡轮叶片可能潜在的断裂故障模式做出FMEA分析.同时基于发动机残骸分解检查、高压涡轮转子叶片断口分析、发动机性能计算、控制系统工作分析、发动机工作寿命分析,对故障发生的原因和机理进行研究,形成飞行试验中某发动机高压涡轮叶片断裂故障发生的原因及结论.     

液力变矩器叶片参数的正交试验优化设计

在计算流体动力学中,采用正交试验方法对液力变矩器的叶片参数进行优化。研究了优化变量的选择方法。根据一维设计理论并结合计算流场的分布特征,选取对变矩器性能影响显著的叶片参数作为优化变量。采用正交试验方法分别以起动变矩比、最高效率为单目标进行优化,得到最优目标值。在此基础上构建综合目标函数进行优化。对某变矩器优化后起动变矩比和最高效率分别提升了1.5%、7.3%,表明该方法效果较好,具有工程实用价值。     

对某型多管火箭武器减少试验用弹量的仿真

采用系统仿真技术对某型多管火箭武器系统减少试验用弹量进行研究,首先给出确定1组非满管用弹量的方法,然后对满管和非满管情况分别建立以下模型进行仿真计算：建立燃气流模型,计算燃气射流冲击发射装置迎气正面的作用力和作用力矩;建立发射动力学模型,对发射过程建模和分析,得到炮口起始扰动的角位移和角速率;建立外弹道模型,即在发射动力学得到的火箭炮炮口参量下,进行火箭弹炮口扰动的转化,进而进行射击密集度的计算。最后进行置信度检验。仿真结果表明,将1组齐射40发减少到1组齐射12发,密集度指标无显著性差异。     

发动机气门弹簧的模糊优化设计

本文建立了发动机气门弹簧的模糊优化设计模型,探讨了多目标之间的协调,约束条件和目标函数中的模糊因素的处理方法,通过实例计算表明:模糊优化设计较经典优化方法更能体现设计过程的模糊性。     

机动弹头引入段弹道优化设计

建立了机动弹头再入弹道的数学模型,该模型要求在满足热流约束的条件下,寻找一个攻角控制规律作为输入来使得弹道最优.采用遗传算法对此问题进行优化计算,并设计了一种适当的惩罚函数将其转化为无约束问题,提高了求解效率,得到了全局最优弹道和相应的初始伴随变量.实例计算结果表明,数学模型正确,计算方法可行,在满足热流约束的条件下可以求解出最大终端速度弹道.     

发动机转子叶片的动力学分析

为更好地了解和掌握发动机叶片的固有振动特性,对某发动机转子叶片进行模态分析和谐响应分析。利用大型有限元计算软件ANSYS,采用三维实体单元建立有限元模型,得到了不同材质叶片的前8阶固有频率和振型,并将分析结果与实验结果比较。结果表明:钛合金更适合作为叶片的铸造材料;在简谐载荷作用下,叶顶的响应要远大于叶根部的响应值;采用20节点的三维实体单元计算精度高;定轴转动叶片的离心力载荷主要影响叶片的扭转振动频率。     

双循环圆液力缓速器叶形参数优化设计

为对双循环圆液力缓速器弯叶片叶形参数进行优化设计,搭建叶栅系统优化设计平台。建立缓速器内流道参数化模型,并通过网格独立性研究对仿真模型可信度进行验证。基于三维流场仿真技术,以叶形包角与工作面内外圆弧半径为设计变量,进行试验设计研究,分析设计参数对缓速器制动性能的影响,构建近似模型,采用多岛遗传算法进行全局优化设计,得到最优的设计参数,并对优化前后缓速器内流场特性与制动性能进行对比分析。分析结果表明：优化后缓速器的制动性能显著提高,制动力矩平均增幅可达42.3%.     

导弹舵面的复合材料设计与分析

针对导弹武器所追求的降低结构质量、提高有效载荷和战斗力的目标,将某型导弹金属舵面进行了复合材料化设计。通过工程算法对该舵面结构进行三向刚度的等代设计,初步给出适当的复合材料铺层方式。利用有限元法对初步设计复合材料舵面进行了计算分析并优化出最佳铺层方式。基于刚度、强度、稳定性设计要求,开展了舵面结构复合材料铺层及厚度等细节优化设计,给出了复合材料舵面结构尺寸及铺层角度。对比分析金属舵面与复合材料舵面,发现在刚度等效的情况下,强度满足要求,稳定性良好,重量减轻一半左右。     

一种导弹终端侵彻多约束最优制导方法

针对地面目标精确打击及高效毁伤的需求,提出一种满足终端位置、落角及攻角约束的最优制导方法。利用比例导引项、落角约束项及加速度约束项保证终端命中多种约束条件,并且设计制导阶次实现全程加速度指令的优化分配,保证命中目标时的加速度指令收敛为小量。通过仿真计算验证了该制导方法能够满足精度、落角及攻角等终端约束条件,同时具有更好的加速度指令特性,有利于增强导弹的精确毁伤能力。     

扣机电磁铁优化设计

过去基本上采用试算法进行火炮自动机电扣机的电磁铁主要参数设计。根据电扣机设计的两类问题和广义梯度法解决多变量、非线性约束同题的一般方法，提出了扣机电磁铁主要设计参数的优化算法。并以某扣机电磁铁设计为例。对其推力进行了优化计算。提出的方法可直接用于扣机电磁铁设计，也可用于其他类型电磁铁设计计算。     

反舰导弹最优末端蛇形机动策略

以攻防态势和工程设计需求为背景,从研究目标水面舰艇的反导防御能力入手,研究反舰导弹末端蛇形机动的作战使用方法．首先对水面舰艇的反导防御体系进行建模,研究反舰导弹和舰空导弹的攻防对抗过程,然后在此基础上研究反舰导弹的蛇形机动突防方法,并进行仿真分析,最后以拦截弹平均脱靶量最小为评价指标选择最优的末端蛇形机动突防策略．