一种自适应抽样的代理模型构建及其在复材结构优化中的应用

提出了基于一种自适应抽样和增强径向基插值的自适应代理模型方法，这种自适应抽样方法以确定适量的样本点数量和提高代理模型自适应能力为目的，使新增样本点位于设计空间的稀疏区域并确保所有的样本点均匀分布于设计空间以提高代理模型精度。标准误差用来判断代理模型的精度大小并决定是否对代理模型进行更新。一种条件随机抽样被用来对比本文的自适应抽样方法。经过对比验证发现，采用自适应抽样方法的代理模型精度比条件随机抽样方法的代理模型精度高。这种自适应代理模型结合多岛遗传算法被用来优化旋翼臂的碳纤维增强环氧树脂复合材料铺层角度使得旋翼臂的一阶模态频率最大。优化结果表明，不同的碳纤维增强环氧树脂复合材料铺层角度对旋翼臂的一阶模态频率值影响较大，优化结果获取了最优铺层角度，旋翼臂的一阶模态频率值被提高以远离激励频率而避免旋翼飞机的共振。     

静液挤压及退火处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响

通过不同状态AZ80镁合金的金相组织观察、力学性能试验和断口SEM分析,研究了静液挤压及退火热处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响。结果表明:经静液挤压后,镁合金组织发生动态再结晶,生成细小再结晶晶粒,再结晶晶粒尺寸10μm左右,镁合金抗拉及屈服强度明显提高,分别达到325 MPa和241 MPa。退火热处理后,在高温热能的驱动下镁合金组织发生了静态再结晶,同时位错能得到释放,使镁合金伸长率大幅度提高,达到8.1%。均匀化态的镁合金断裂属于韧性和脆性混合型断裂;挤压态镁合金断裂是脆性解理断裂;退火热处理态镁合金表现为沿晶脆性断裂,但与挤压态相比,断口有向韧性断裂过渡的倾向。     

固定鸭舵双旋弹动态稳定性分析

针对一种固定鸭舵双旋弹,研究了滚转角控制量任意时变条件下的动态稳定性问题。在弹体固定面坐标系中给出固定鸭舵双旋弹的力方程组和力矩方程组,建立了角运动状态空间模型。运用Lyapunov方法研究了固定鸭舵双旋弹的动态稳定性问题,证明可以通过求解一个Riccati形式的线性矩阵不等式来判断其动态稳定性。利用复数平方根计算方法得出稳定因子表达式,基于界实引理定义了绝对稳定H_∞范数。提出固定鸭舵双旋弹的绝对稳定性判据,包括稳定因子约束和绝对稳定H_∞范数约束,外弹道仿真结果验证了该稳定性判据的正确性。     

基于DEFORM-3D大型挤压筒温度场的仿真分析

在金属静液挤压成形工艺中,挤压筒与模具的预热工艺(预热温度、加热及保温时间)对金属挤压成形过程以及挤压制品的力学性能有着重要影响。本工作采用DEFORM-3D软件对40 MN卧式静液挤压机的挤压系统的温度场进行了有限元仿真,给出了挤压系统的稳态、瞬态温度场以及挤压筒内表面的瞬态温度分布;并对挤压筒内表面的温度进行了实验验证,测试结果表明,挤压筒内表面温度分布与仿真结果非常吻合,相对误差小于5%。因此,本工作所建立的温度场仿真模型为大型挤压系统预热工艺参数的确定以及挤压系统自身结构优化提供了一个有效的理论依据。     

一种新型涵道飞行器的设计与气动特性研究

涵道飞行器可以悬停、垂直起降和前飞,且安全性高、结构紧凑、噪声低。针对涵道飞行器一般只能以直升机模式低速前飞,设计了一种能以飞机模式快速前飞的新型可倾转有翼微型涵道飞行器。该涵道飞行器设计固定机翼,且涵道外形设计综合考虑了低速飞行和快速飞行的性能要求。然后采用数值模拟和风洞实验的方法研究了它在不同飞行模式下的气动特性。研究结果表明：该新型微型涵道飞行器不仅可以悬停、垂直起降和以直升机模式低速前飞,而且能以飞机模式快速前飞涵道飞行器可以悬停、垂直起降和前飞,且安全性高、结构紧凑、噪声低。针对涵道飞行器一般只能以直升机模式低速前飞,设计了一种能以飞机模式快速前飞的新型可倾转有翼微型涵道飞行器。该涵道飞行器设计固定机翼,且涵道外形设计综合考虑了低速飞行和快速飞行的性能要求。然后采用数值模拟和风洞实验的方法研究了它在不同飞行模式下的气动特性。研究结果表明：该新型微型涵道飞行器不仅可以悬停、垂直起降和以直升机模式低速前飞,而且能以飞机模式快速前飞并在整个飞行包线中具有良好的气动特性。     

一种新型灵巧枪弹的气动特性研究

相对普通枪弹,灵巧枪弹具有小尺寸和高命中精度的特点,可显著增强单兵战斗力和生存能力。考虑器件尺寸和气动特性的技术要求,设计了一种新型增程灵巧枪弹的气动外形。该灵巧枪弹与普通枪弹在外形尺寸上有很大区别,气动特性及流场特征尚不明了,因此有必要对灵巧枪弹气动特性进行深入研究。采用数值仿真和风洞实验的方法研究了灵巧枪弹的气动特性,并分析了弹尾外形尺寸变化对灵巧枪弹气动特性的影响规律。研究结果表明：数值仿真结果和风洞实验结果基本一致,证明了数值仿真方法的可行性;随着灵巧枪弹收缩段长度的增加,阻力先减小、后增大,升力和俯仰力矩绝对值先基本保持不变、后增大;随着交界半径的增大,阻力、升力和俯仰力矩绝对值均减小;随着弹底半径的增大,阻力先增大、后减小,升力和俯仰力矩绝对值先减小、后增大。