深空大天线结构设计关键技术

深空大天线具有口径大、精度高、通常采用波束波导馈电方式等特点,因此在天线的结构设计中必须考虑一些特殊问题.文中根据实践经验对这些关键技术(如天线座型式、天线反射面重力变形等)问题进行了归纳和分析,供大家参考和研究.     

风洞调压阀数值模拟和结构设计

以国内2.4m跨声速风洞调压阀为对象,使用CFD软件、采用基于压力的隐式coupled算法和标准k-ε湍流模型,实现了调压阀可压缩稳态流场的数值模拟,及对调压阀加设整流锥、调压阀并联旁路阀和调压阀并联旁路阀并加设整流锥三种阀门模型进行数值模拟和验证。结果表明,数值模拟的流量与真实值误差0.43%,压力场、速度场能反映实际现象,旁路阀全开时增加87%以上的流量,整流锥降低了阀后压力梯度和校正轴向核心流偏向作用明显。     

天体撞击器的构型设计与侵彻性能仿真分析

采用小型化、模块化、分体式设计原理,对天体撞击器进行了构型设计。介绍了四种天体撞击器构型设计方案,通过分析对比,选用最优的设计方案,将侵彻本体设计为卵形头部细长体,将贮箱和控制模块对称外挂于本体两侧,侵彻本体内部放置科学载荷集成装置,并通过封装起抗高过载作用。通过计算机软件,对所设计的天体撞击器进行侵彻性能仿真分析,确认所设计的构型在高速、高过载情况下未产生弯曲变形,且未受明显破坏。天体撞击器侵彻弹道稳定,侵彻深度大于1 m,所承受侵彻过载超过50000 g。     

井下氮气泡沫发生器结构设计及发泡性能数值模拟

针对氮气泡沫辅助蒸汽吞吐开采中存在地面发泡质量不佳、泡沫注入井下过程中消泡严重的问题,设计了一种新型井下氮气泡沫发生器.该泡沫发生器由外部配套油管和内部可投捞发泡芯体两部分组成,能够在一趟管柱中完成注泡沫和采油两个工艺.外部配套油管通过螺纹连接在特定的工艺管柱中,可投捞发泡芯体能够实现在工艺管柱内部的投捞及卡定.发泡结...     

JPC对不同角度的移动靶的侵彻数值模拟

为了研究聚能杆式射流（JPC）对不同角度的移动靶的侵彻效果,发现一定的规律,为实验提供仿真基础,利用TrueGrid软件建立战斗部模型和不同角度移动靶模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟。数值模拟结果表明,在侵彻不同角度的移动靶中,随着移动靶角度的增加,JPC的头部速度成递减趋势,对靶板的作用时间成递增趋势,刚穿透靶板时所形成的穿孔的开坑直径基本趋于稳定值。     

内置传感器的管道数值模拟及优化设计

在机械设计等工程实际中,管道的压力损失计算是其设计的一项非常重要的任务.为了确定某管道内置传感器的最佳插入点,就要计算因传感器而引起的管道流动损失,建立了不同设计的内置传感器管道的数学模型,使用目前通用的专业CFD数值计算软件FLUENT对管道内流场进行三维数值模拟,并将不同设计的计算结果进行对比分析,认为流动损失相对较小且流场流速稳定度较好的型4为最优设计,计算结果为该管道的进一步优化设计提供了参考.     

耐磨损径向滑动轴承结构设计及数值模拟研究

在磁力泵滑动轴承的实际设计过程中,应该综合考虑润滑、冷却、防止颗粒划伤等因素,同时兼顾泵的效率要求。基于轴瓦内侧开设导流槽、轴瓦分布圆孔的设计思路,设计了11种不同结构的磁力泵径向滑动轴承,并对其进行有限元计算,分析了不同结构径向滑动轴承的力学性能,初步总结了导流槽及轴瓦圆孔在自润滑轴承设计中的应用规律。     

聚能射流侵彻钢板相似律数值模拟研究

利用相似理论分析了聚能装药射流侵彻钢板过程的相似参数,建立了射流侵彻钢板的相似关系;并采用LS-DYNA3D软件,对聚能射流侵彻钢板的过程进行了数值模拟。结果表明,射流对模型1、模型2的侵彻深度、开孔口径、射流头部速度、侵彻形状均符合相似律。     

并联杆式射流侵彻混凝土靶板的数值模拟分析

随着现代战场的变化,根据混凝土毁伤目标的需要,提出了一种新型并联装药结构,其侵彻体冲击钢筋混凝土目标时既要有较高的穿深力,又要有足够大的穿孔直径,使两者兼顾,才能为后级随进弹创造条件.结合杆式射流的特点提出了一种新型并联装药结构,并用有限元LS-DYNA软件对杆式射流侵彻混凝土的过程进行了数值模拟.结果表明这种并联杆式...     

质谱仪在深空探测中的应用

深空探测是对太阳系、银河系乃至宇宙空间的探测活动。质谱仪在深空探测活动中起着重要的作用。本研究首先介绍了各国探测器的探测任务,以及有效载荷中质谱仪的质量、体积、功耗、质量探测范围和分辨率等主要参数;然后,进一步分析了每种质谱仪的离子源类型、质量分析器类型和针对特殊任务做的改进;最后,通过比较各种类型质谱仪的性能,对质谱仪在今后深空探测任务中的应用前景进行了展望。     

深空探测器指向机构可靠性设计研究

针对深空探测过程中面临的极端大温差,扬尘等独特空间环境,对深空探测器典型机构即指向机构的可靠性设计、分析、验证方法进行了探讨,为后续深空探测器机构设计提供了有益思路。     

基于ANSYS／LS-DYNA聚能射流侵彻靶板的数值模拟

利用ANSYS／LS-DYNA有限元大型工程分析软件,对某军用战斗部线型聚能装药切割器进行聚能装药射流形成、侵彻靶板过程的数值仿真,得到与试验结果相近的聚能射流形成和侵彻的物理现象和规律,侵彻深度误差为8．74％,验证了该模型和数值算法的合理性。在战斗部的设计中有一定借鉴意义。     

弹丸侵彻混凝土靶面的数值模拟与分析

对延时引信弹丸侵彻混凝土靶面进行数值模拟与分析,利用分析软件ANSYS中的LS-DYDA模块,采用仿真与数值分析的方法,分析出弹丸侵彻混凝土靶面的速度及加速度变化曲线,并通过对数据的分析与延伸计算,为检靶技术研究提供理论依据。     

初始攻角对钻地弹斜侵彻土壤影响的数值模拟

运用ANSYS/LS-DYNA软件,对初始攻角为5°,8°,12°的钻地弹斜侵彻土壤的过程进行数值模拟,得到了弹体运动轨迹图、侵彻深度曲线、以及侵彻土壤加速度时程曲线;通过比较,总结出初始攻角对斜侵彻土壤时运动轨迹和规律的影响,为钻地弹斜侵彻土壤研究提供参考。     

内燃机切向进气道进气数值模拟研究

配气机构作为内燃机的重要组成部分,对内燃机整体性能有着很重要的影响。随着内燃机技术的不断发展,国内外关于内燃机的研究也不断细化,其中对配气机构的设计及性能分析也提出了更高的要求。本文以直喷式柴油机为研究对象,模拟进气道中气体的流动情况。建立进气道气体流动的物理及数学模型,利用Fluent软件对切向进气道进行气体流动模拟,在考虑不同结构及尺寸的前提下,对切向进气道的充量系数及速度场进行分析和比较。通过数值模拟分析不同因素对进气道性能的影响,优选设计合理的进气道尺寸,总结切向进气道的结构特点,得出进气道结构对进气道性能的影响,为进气道结构设计提供理论依据。     

三种聚能装药结构侵彻靶板的数值模拟

为了研究单锥罩、双锥罩、球缺圆锥组合罩三种不同的聚能装药结构。利用Truegrid和有限元软件LS-DYNA对三种结构装药的射流形成和侵彻过程进行数值模拟。计算结果表明,双锥药型罩的侵彻效果更好些,但是,在大炸高情况下,射流的尾部容易断裂,影响射流的侵彻效果。     

面向深空探测Bayer图像的高效编码

本文提出一种基于JPEG2000标准的Bayer图像高性能RBCR（Remove Bayer Component Relation, RBCR）压缩算法。在RBCR压缩算法中,根据Bayer图像相关性较高的特点,对Bayer图像进行颜色分量分离,得到处理单元子图,对各子图进行1*4整型离散余弦变换,降低Bayer图像中各颜色分量空间域内的相关性;对变换后的各分量DCT系数使用标准JPEG2000算法独立完成小波变换、Tier1编码、MQ编码和率失真斜率计算等,再基于率失真斜率联合截取方法完成各个分量的码流截取,即使用相同的率失真斜率门限值,按照率失真斜率值由高到低的顺序依次完成所有分量编码码块的码流截取,最后各个分量的截取结果再进行独立的码流组织输出。在RBCR算法中通过加入DCT变换降低Bayer图像相关性和对各个分量码流的率失真斜率联合截取,提高恢复图像质量且精确控制了码率。实验结果表明,RBCR算法与各个分量独立压缩方法相比,恢复图像质量得到提升,尤其在4倍的压缩倍数下效果最佳,峰值信噪比平均提高1.814dB,复杂峰值信噪比平均提高2.414dB,可以满足深空探测低复杂度和高质量图像的要求。     

基于Docker技术的深空数据分发服务研究

数据传输是深空探测领域热门研究方向,实现低时延、高可靠性、便于部署的数据传输方法一直是该方向的重点课题。本文的研究基于Docker（容器引擎）下的DDS(Data Distribution Service,数据分发服务)发布订阅系统,面向深空探测背景,使用DDS下的QoS(Qualityof Service,服务质量),实现了分布式异构卫星间的数据传输。实验结果表明,分布式异构系统在Docker容器化封装后最优化的实现了数据高效传输,性能满足当前需要,可以为用户提供更加可靠的服务。     

某模拟雷达的天线结构设计与仿真分析

针对模拟雷达低成本的设计需求,在天线设计时采用基础框架与相控阵阵面相结合的复合天线结构,用较少单元的相控阵阵面模拟真实雷达的相控阵阵面。相控阵阵面采用喇叭空馈。这种馈电形式为封闭式,因而能量漏失小,馈电效率高。阵面的输入单元和辐射单元采用开口波导。该波导结构简单,加工成本低。它们通过轴向阶梯面与移相器连接,连接处不会产生电磁波泄漏和空间耦合。文中还建立了天线的有限元模型,进行静力分析,得到了天线在各工况下的应力云图和变形云图。结果表明,天线结构在各种工况下均能满足设计指标要求。