海浪作用下的水下弹道数学模型

通过对随机波浪的分析，提出了一种线性假设，以运载器的流体动力系数和附加质量的基础，建立了运载器在波浪力作用下的水下弹道数学模型，并编写了计算程序，对模拟运载器在随机波浪作用下的一些典型弹道进行了数值计算和分析。     

一种基于切片法的分层海流下运载器附加扰动力计算方法

由于海流的复杂性,在水下无动力运载器的弹道计算中,仅以恒定海流速度求解其附加扰动力的常规方法存在较大误差,影响了运载器的出水姿态。本文在用计算流体力学（CFD）方法求得其流体动力无因次系数的基础上。采用切片法计算得到运载器的附加扰动力。并对两种方法在均匀海流和分层海流两种情况下附加扰动力的计算结果进行了比较,结果表明,均匀海流下两种方法的计算结果一致,而在分层海流下,若选择合适的切片数,使用切片法的计算结果比常规方法要精确。     

六分量盒式应变天平的有限元分析

应用ABAQUS软件对NF-3风洞中现有一台盒式应变天平的整体结构进行了有限元分析,提出改进其弹性连杆的设计方案,并对两种方案作了有限元计算比较.结果表明:改进后的结构提高了天平整体刚度,降低了各载荷之间的干扰,尤其是其它载荷对轴向力的干扰.同时利用子模型技术,对天平的受力严重部位进行精确化分析,校核了天平强度.提高了天平设计效率和成功率,具有较好的工程应用价值.     

导弹水面热分离性能建模与计算

根据战术导弹与运载器水面动态热分离过程特点,建立了导弹与运载器分离载荷和分离弹道工程计算模型,编制了相应计算机解算程序。针对一种水面热分离战术导弹,计算其与运载器的水面动态分离性能,计算值与相关结果符合较好。分离性能工程模拟计算快捷方便,可为水面导弹分离系统的设计和改进提供一定理论指导。     

有效载荷/阿里安3运载器动特性分析

本文给出阿里安3运载器在飞行期间作用在有效载荷上的动态载荷的预测方法。这种研究通常称之为“耦合分析”,它限于较高的纵向激振:发生在主活门关掉之后的第二级推力衰减。整个结构当做有效载荷和运载器的组装结构对待;前者用简化的“有效质量”模型,后者用详细的“有限元”模型表示。运载器/有效载荷界面的加速度用以下两种方法计算:——第一个方法用模态迭加法,它要求完整系统(运载器+有效载荷)动特性的全部信息。——第二个方法是基于直接积分的方法,它可以不通过动态特性的模态计算而直接求解运动方程。这种分析是在 L01、L03和 L04次飞行中观测的若干次推进衰减情况下进行的,而且考虑了激励的散度,并采用综合的发动机关机情况。方法应用于第一次 Ariane3(L10次飞行)任务,这次任务是进行 ECS2和WESTAR6双星发射,并考虑了 SYLDA 双星发射连接架。     

法国未来宇航运载器的研制

文章介绍了法国目前研制宇航运载器的态度、特点和步骤。给出了各种单级和双级宇航运载器的结构布局和构思。强调了飞航式两级宇航运载器方案的重要性和可行性。最后对与运载器相匹配的发动机装置还进行了较深入的探讨。     

以火箭-冲压发动机为动力的单级入轨运载器的性能分析

本文分析了以火箭和火箭-冲压发动机为动力的垂直或水平起飞、水平降落、有翼单级入轨运载器的几种设计方案,并对这几种方案的性能和成本做了比较。为此,将原来的有效载荷和使用要求与航天飞机相似的液氢液氧火箭运载器做了一些改动,以便与氢燃料冲压发动机相配合。使用吸气式发动机使燃料消耗量明显地减小,但是重量却增加了,因为增加了冲压发动机,同时为了承受更大的气动载荷和热载荷,一些结构也需要加强。分析结果表明,在起飞重量相同的条件下,使用吸气式发动机的飞行器,整个系统的成本要比火箭系统高百分之十九。但是,由于有效载荷增加,使用吸气式发动机其单位运输成本仍然低于火箭系统。     

航天运载器及低温贮箱的热防护系统

低温贮箱是航天运载器最大的结构部件,作为压力容器用来贮存液氢、液氧推进剂,也作为运载器的主承力结构,起着支撑热防护系统以及为其它系统仪器设备提供安装基础和空间的作用.随着航天运载技术的不断发展,低温贮箱热防护系统已经成为重复使用运载器的关键技术之一.介绍了一次性使用运载器热防护系统的发展历史,以及重复使用运载器低温贮箱热防护系统的最新进展.     

用刚体界面加速度估算有效载荷的载荷

在有效载荷结构系统的设计/分析过程中,往往使用刚体有效载荷进行系统分析,并利用得到的有效载荷/运载器。界面处的加速度作为弹性有效载荷的输入力函数来确定有效载荷结构的设计载荷。这种分析充其量是一种近似,因为忽略了弹性耦合效应。本文研究了一种计及有效载荷弹性修改的运载器/刚体有效载荷界面加速度的方法。当用一组截断的广义坐标可以描述一个物理系统时,方法是精确的,方法的优点是完整的设计/分析过程可以由负责有效载荷设计的机构来完成。本方法需要计及由于有效载荷的改变而不断修改的主振型,但不需要用组合系统模型得到的全部瞬态解。本方法已用于一个实际的复杂结构——海盗飞船系统。本文将本方法用于海盗飞船得到的结果与用一个系统模型得到的精确解做了比较。     

无动力运载器水弹道特性计算

针对无动力运载器浮心重心距、发射离管速度和折叠尾翼解锁距离3种设计要素参数值一定的变化范围,对一种无动力运载器的水弹道特性分别进行了仿真计算和分析比较,获得了3种设计控制参数变化对运载器出水速度、俯仰姿态及弹道袋深等的影响趋势,对水下运载器性能设计具有一定指导作用。     

金属与碳纤维复合结构发射箱耐高温冲击性能

为解决发射过程中产生的带颗粒高温燃气对碳纤维复合材料(CFRP)发射箱的冲刷和烧蚀问题,某型号发射箱采取薄壁金属与CFRP复合的结构形式,内层为金属层,外层为CFRP层。使用计算流体力学软件Fluent仿真不同材料、不同厚度金属层与CFRP层复合结构的温度分布;利用有限元分析软件Ansys进行线性温度屈曲分析,研究钢+CFRP复合、铝+CFRP复合两种复合结构以及不同厚度金属层复合的屈曲温度;提出热发射环境金属+CFRP复合结构参数,并与实际热发射试验结果进行对比分析。仿真和试验结果表明：金属+CFRP复合结构发射箱中,金属层厚度过薄,无法适应热发射过程的高温冲击,金属层会发生向内屈曲现象;相同厚度情况下,钢+CFRP复合结构耐热发射温度冲击能力高于铝+CFRP复合结构;相同质量情况下,钢+CFRP复合结构耐热发射温度冲击能力低于铝+CFRP复合结构。     

环氧基CFRP冲击性能及损伤容限性能研究

为获得碳纤维增强复合材料(carbon fibre reinforced plastics,CFRP)受低速冲击时的损伤情况,对环氧基CFRP层合板进行抗冲击及损伤容限性能试验。为获取不同冲击能量下CFRP层合板的低速冲击响应信息,对CFRP层合板进行低速冲击试验,基于试验结果进行层合板低速冲击损伤形式、损伤机理及能量响应和冲击损伤形貌分析;为确保复合材料结构的耐久性和损伤容限,进行冲击后压缩试验,分析CFRP的损伤阻抗和损伤容限。结果表明:冲击能量在冲击过程中被吸收或转化,CFRP层合板的分层阈值和冲击能量无关,与材料的属性及成型工艺相关;CFRP层合板的冲击能量-凹坑深度曲线与凹坑深度-剩余压缩强度曲线拐点位置一致,且拐点对应的凹坑深度不超过BVID规定的凹坑深度。     

基于接触面特征的螺栓联接刚度研究

螺栓联接由于其可靠和有效性在工业界得到广泛应用,螺栓联接设计中的联接刚度设计在螺栓联接结构中具有十分重要的作用。提出一种最佳预紧力下螺栓联接结构的有限元分析方法,在综合考虑螺栓螺母与被联接件及被联接件之间的受力、接触、摩擦等非线性因素的基础上,采用不同结构的系列参数模型运算结果进行联接刚度分析,研究了螺栓预紧力、被联接板厚度、螺栓公称直径、被联接板外径及螺母系数等因素对联接刚度的影响。通过接触面压应力分布实验验证和连续性假设,对联接结构刚度函数式进行无量纲化推导,实现了系列参数模型无量纲化刚度数据的有效拟合,在有限元分析结果基础上获得了计算螺栓联接结构联接刚度的计算公式。通过与有限元分析结果及文献［4-6］结果比较,验证了该刚度计算公式的有效性和可靠性。     

Reliability Analysis of Piezoelectric Truss Structures Under Joint Action of Electric and Mechanical Loading

Based on the finite dement method（FEM） for the dynamical analysis of piezoelectric truss structures, the expressions of safety margins of strength fracture and damage electric field in the structure element are given considering electromechanical coupling effect under the joint action of dectric and mechanical load. By importing the stochastic FEM, reliability of piezoelectric truss structures is analyzed by solving for partial derivative in the process of solving dynamical response of structure system with mode-superposition method. The influence of dectromechanical coupling effect to rdiability index is then analyzed through an example.     

某风洞试验装置动力学特性分析

针对某型飞机进气道的优化设计和性能评估装置问题,对U型运动机构进行模拟分析。采用2个力矩电机同时直接驱动俯仰轴,引入ALGOR23有限元分析软件,对试验装置进行运动学分析和有限元分析,有限元分析包括静应力分析和模态分析。分析结果表明：试验装置的结构设计满足指标要求,能为相关设计提供借鉴。     

基于ANSYS的管路锥形密封结构参数分析

利用有限元分析软件ANSYS,通过计算控制要素、有限元计算分析,对2种结构的密封性能进行比较。在不同设计参数条件下,计算出2种管路锥形密封结构满足密封条件时主要设计参数与轴向预紧力、密封面宽及vonMises应力的关系曲线,获得主要设计参数在工程应用时较稳健的取值范围。计算结果表明,在同等密封条件下,与锥头-锥孔结构比较,球头-锥孔的密封性能相对更好。     

典型装药水下爆炸的殉爆规律研究

针对典型的壳装炸药殉爆更接近炸药实际使用状态,采用ANSYS／LSDYNA软件建立了典型装药水下殉爆的有限元仿真模型,通过计算得到了殉爆距离与安全距离,基于此加工了试验样弹,并进行了相应的水下殉爆试验。试验结果与数值仿真结果较为吻合,表明了本文的仿真模型能够有效描述带壳装药的水下殉爆情况,水下试验中南冲击波压力和气泡周期来判断被发装药是否殉爆是可行的。最后,在水下殉爆理论分析基础上,根据试验结果预计了大药量水中兵器战斗部的安全性。本文的研究可为水中兵器战场环境的安全性设计提供依据,并可为水中兵器战斗部殉爆毁伤能力评估提供参考。     

抗高过载装药结构爆轰点火内弹道两相流仿真

为了研究抗高过载装药结构下采用爆轰点火时火药颗粒的运动和燃烧情况,以及此种装药结构下的点传火特性,在试验研究的基础上,建立了抗高过载装药爆轰点火过程的轴对称二维两相流计算模型.通过编程计算求解了高装填密度下,点火过程中药床内各物性参数的变化情况,依据计算结果列出了部分典型时刻的压力分布图和固相空隙率分布图.通过对点火过...     

双层环形桁架可展天线机构运动特性与动力学分析

为改善单层环形桁架式可展天线在大口径时刚度较低的问题,设计一种双层环形桁架可展机构,作为大口径星载天线的支撑与展开机构。对双层环形桁架可展天线进行结构分解,绘制闭环可展机构单元的旋量约束拓扑图,分析机构自由度,得出双层环形桁架可展机构只有一个自由度;基于螺旋理论分析各个构件的旋量速度,通过矢量运算得到各个构件的角速度和质心线速度,并得到速度雅可比矩阵;利用旋量导数分析机构中各个构件的旋量加速度,计算得到各个构件的角加速度和质心线加速度;基于牛顿-欧拉方程和虚功原理,建立整体双层环形桁架可展机构的动力学方程,进行数值计算与仿真验证。研究结果表明：计算和仿真结果验证了理论分析的正确性;所提双层环形桁架可展天线机构整体结构简单,仅需一个驱动便可顺利展开;基于螺旋理论的运动学和动力学分析方法具有明确的物理意义,且分析过程较为程式化,易于编程。     

锥壳结构轴向刚度研究

从壳体的薄膜理论出发,推导锥壳的轴向刚度计算公式并利用有限元分析进行验证。根据公式,分析半锥角、锥壳高度等结构参数变化对轴向刚度的影响,为锥壳结构的设计提供参考。