高超声速飞行器多学科优化建模方法

为建立高超声速飞行器多学科设计优化软件系统,研究了一种面向多学科设计优化的建模方法.通过分析系统分解带来的学科设计冲突,建立了两种多学科连续性条件.据此连续性条件,结合现有飞行器设计流程,提出了一套建立多学科设计优化模型的方法,包括系统分析模型和系统优化模型.针对高超声速飞行器方案设计,研究了包含弹道/控制、气动、超燃冲压发动机、结构、热保护系统等五个学科的多学科设计优化问题.采用所研究的多学科设计优化建模方法,构造了系统级模型,并在框架软件中按照此模型集成各学科软件,建立了高超声速飞行器多学科设计优化软件系统.     

基于Hamilton原理的大展弦比直机翼固有特性分析

基于Hamilton变分原理,推导具有几何非线性特点的大展弦比直机翼的自由运动方程。基于所推导的运动方程,将机翼简化成薄壁盒型梁,分别对铝合金梁和复合材料梁进行MATLAB仿真,得到机翼的固有频率。并且将仿真得到的结果与用NASTRAN计算得到的结果进行比较,两者所得的结果一致。     

锰掺杂对(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-LiNbO_3压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统陶瓷制备工艺制备了(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-LiNbO_3-xMnO_2压电陶瓷,分析了陶瓷样品的微观组织结构.实验结果表明,随MnO_2掺杂量的增多,陶瓷由四方相转变为正交相,晶粒的均匀性下降并生成K_3LiNb_6O_(17)相.研究了MnO_2不同掺杂量对陶瓷压电性能的影响.结果表明,随锰掺杂量的增加,材料逐渐变"硬",机电耦合系数k_p和压电常数d_(33)逐渐减小,同时Q_m逐渐增大;当MnO_2含量为0.8%(质量分数)时,陶瓷的机械品质因数达到最大,此时陶瓷的压电性能为:k_p=0.34,k_t=0.43,d_(33)=110pC/N,Q_m=401.3.     

超声速进气道整流罩船尾形状及其底阻的数值研究

针对超声速导弹进气道整流罩的底阻问题,文中采用CFD数值技术,模拟计算了某整流罩底部抛物形船尾附近绕流流场的压力分布,并由此得出船尾长度与整流罩高度之比对整流罩底部阻力大小的影响关系曲线,可为设计出低阻力的进气道整流罩提供参考.     

基于Voronoi图的巡航导弹突防路径规划研究

在威胁分布已知的情况下，构造出巡航导弹突防中平面威胁点集的Voronoi图，并对其有向赋权使之成为有向网络图，采用动态规划法计算出最短突防路径。在考虑巡航导弹动力学约束的基础上，构造三B样条函数对最短突防路径进行修正与平滑。用Matlab对路径进行规划与仿真。     

超音速二维空腔流的数值研究

首先通过数值计算方法研究了通过不同长深比的二维空腔的可压缩气流,得到了二维空腔受其长深比的影响所呈现出的气动环境变化.在此基础上,提出一种可用于空腔外形设计的流场计算方法.数值分析的结果与文献提供的数据大部分相符,证明了所采用方法的可行性.