Rocking Block线碰撞离散化研究

针对Rocking Block中的线碰撞问题,首先采用离散化思想将线碰撞问题离散为多点碰撞系统,而后基于LZB方法对所建多点碰撞系统进行动力学建模.仿真结果表明随着离散点数的增加,基于LZB方法的多点碰撞模型能够很好地刻画Rocking Block中的相关线碰撞问题,且精度与离散程度紧密相关.     

可重复使用运载火箭全寿命周期费用分析

对可重复使用运载火箭全寿命周期费用的组成进行了分析,建立了可重复使用运载火箭全寿命周期费用模型。基于此分析模型,分析了完全可重复使用运载火箭和一子级可重复使用运载火箭单枚单次发射平均全寿命周期费用随运载火箭发射次数的变化关系。结果表明,随运载火箭枚数与发射次数的增加,可重复使用运载火箭单枚单次发射平均全寿命周期费用显著降低,且当发射次数达到某一定值时,运载火箭单枚单次发射平均全寿命周期费用要低于运载火箭的制造费用;在可重复使用运载火箭全寿命周期费用中,降低操作费用在降低全寿命周期费用中不可忽视。     

含摩擦滑移铰及驱动约束多刚体系统数值算法

研究了具有驱动约束及非光滑滑移铰多体系统动力学方程的建模与数值计算方法．将驱动约束视为非定常约束，非光滑滑移铰视为双边定常约束，滑移铰的摩擦模型采用库仑摩擦模型；应用第一类Lagrange方程建立系统的动力学方程，应用距离函数建立滑移铰的约束方程；将线性互补方法和Baumgarte约束稳定化方法引入，以解决滑移铰法向约束力的计算以及约束方程违约问题．最后应用曲柄摇杆机构作为算例，说明该方法的有效性．     

运载火箭分离装置引导与捕获过程非光滑动力学研究

分离装置是运载火箭中的一个重要部件,直接影响运载器飞行任务成败。以往研究多集中分离装置中连接释放过程,对后续引导与捕获相关过程研究尚少。对引导与捕获阶段相关非光滑动力学问题进行归纳,对相关现有技术进行总结,提出引导与捕获阶段研究设计方法,并指出工程设计需关注的几个问题,对分离装置结构工程研究设计具有一定的参考意义。     

含摩擦柱铰链平面多体系统动力学的建模和数值方法

以含摩擦柱铰链平面多体系统为研究对象,建立其动力学方程并给出相应的数值计算方法。首先,建立了含摩擦转动柱铰链的力学模型。在此基础上,应用第一类Lagrange 方程给出了该类系统的动力学方程,将Lagrange乘子与柱铰链的法向约束力建立了对应关系,并给出了柱铰链摩擦力的广义力。由于摩擦力的存在,使得该方程是关于Lagrange 乘子的分段连续的非线性代数方程组,该文对此采用混合算法:对于连续段(物体相对转动的角速度不为零时),采用拟牛顿算法和龙格-库塔法求解方程;在不连续点(物体相对转动的角速度为零时),通过粒子群算法(PSO)、试算法和龙格-库塔法求解方程,克服了方程在不连续处Lagrange 乘子(法向约束力)的初值不易选取的困难。最后,通过算例说明了该算法的有效性和可行性。     

运动滑道含摩擦多体系统的建模和数值方法

研究了运动约束面含摩擦多体系统动力学方程的建立和算法问题．首先利用第一类Lagrange方程给出了系统的动力学方程,并以矩阵形式给出了这类系统摩擦力的广义力的一般表达式．为便于摩擦力和铰链约束力的分析与计算,采用笛卡尔坐标和约束方程的局部方法,使得系统的约束力与Lagrange乘子一一对应．应用增广法将微分一代数方程组转化为常微分方程组并用分块矩阵的形式给出,以便于方程的编程与计算,提高计算效率．最后用一个算例验证了该方法的有效性．     

重复使用运载火箭技术进展与展望

首先从伞降回收、垂直返回、带翼飞回和升力体式等类型分析了国外典型重复使用运载器的发展现状;然后从技术难度、对总体设计体系的影响、运载能力损失、对主发动机的技术要求、回收过程复杂性等方面对各技术途径进行全面的对比分析,并概述了重复使用运载火箭的关键技术,开展了重复使用运载火箭经济性分析;最后对未来重复使用运载火箭技术发展进行展望。重复使用是运载火箭发展的必然途径,中国还需大力发展重复使用运载火箭技术,未来还将走向天地往返+重复使用空间运输的模式。