列车车辆设备安装的过渡件结构优化和应用

对某型号列车车辆下部设备安装的过渡件进行结构分析,发现结构强度冗余较大.为提高材料使用率,减小列车整车整备质量,开展结构轻量化设计研究并提出改进措施.对常用底架设备安装方式进行有限元分析,利用OptiStruct对过渡件进行拓扑优化.根据材料工艺成型特点和结构安全要求对结构进行重新设计,并对新结构进行形状优化,获得最佳优化效果的结构设计方案.     

卫星星座优化与仿真平台设计与实现

卫星星座的优化设计问题是航天领域的一个研究重点,介绍自主研发的卫星星座优化与仿真平台的系统构架和主要功能.该平台主要包括4个子系统,能够实现卫星星座的信息管理、计算、优化、覆盖分析和可视化仿真等功能.本平台的特色在于使用多种演化算法和多目标优化算法对卫星星座的配置方案进行优化,得到最佳方案,如可以提供灾难应急时卫星机动变轨的最佳方案和仿真过程,从而辅助相关部门及时制定应急措施.并通过与有关文献中的对比计算,证明此系统的正确性和有效性.     

考虑强度和疲劳寿命影响的层合复合材料结构优化分析

工程应用中对复合材料轻量化的要求在不断提高,为了能够在满足工程应用对材料强度和疲劳寿命要求的同时,达到减轻结构质量的目的,研究了强度和疲劳寿命影响下的复合材料层合结构优化方法,并在此基础上提出了一种基于参数化有限元技术和改进遗传算法的复合材料层合结构优化方法。根据复合材料层合结构铺层参数属于离散型变量的特点,将遗传算法编码改为联合整数编码,并且为了能快速准确求出最优解,提出了精英保留策略、交叉和变异自适应度策略。最后,基于Visual Studio和ANSYS进行联合仿真,对所提出的方法进行验证,仿真结果表明,优化后的复合材料层合结构不仅能够满足强度和疲劳寿命的约束条件,并且其质量减少到初始质量的56.2%,优化效果明显,这表明所提出的基于参数化有限元技术和改进遗传算法的复合材料层合结构优化方法是可行的。     

某清扫车车架结构分析与拓扑优化设计

为了提高某自卸清扫车车架的力学性能并减轻重量,建立了车架的有限元模型,对车架进行了强度和刚度校核以及模态分析。并借助LS-DYNA分析了车架中间矩形框在外力激励输入下的位移时程曲线,得到了车架的变形及变化趋势,针对车架的动态变形分析结果,对车架中间矩形框的前后横梁加强区域进行了局部拓扑优化,以减少材料使用提高车架刚度,改善了车架的动态特性。分析结果表明:车架静态强度满足工作要求,工作时路面激励及怠速不会引起车架共振。     

基于OMNeT++的卫星数据流仿真

描述了离散事件网络仿真平台OMNeT ,在该平台的基础上对某型号卫星的内部数据流和星地数据链路进行了拓扑建模,并完成了数据流仿真.针对三种典型的工作模式,分析了该卫星平台有效载荷1553B总线通讯情况,并针对两种不同的传输链路,对大容量数据存储器容量进行了预算.仿真结果清楚地反映了星上存储器的存储容量与下传策略、1553B总线的通讯状况等数据流性能指标,为系统任务分析和设计提供了可靠的依据,同时也为卫星数据流仿真工作提出了一个新的途径.     

基于MSC Nastran的复合材料尾翼优化分析

以Patran为前处理软件,MSC Nastran为求解器,复合材料铺层数为设计变量,以结构质量最轻为目标函数,对复合材料尾翼进行优化设计,并总结复合材料结构优化设计中的思路、方法和步骤.     

电推卫星方圆过渡结构轻量化设计

讨论在考虑强度约束和动力学约束的情况下,全电推进卫星的方圆主承力过渡结构的轻量化设计.利用三维拓扑优化技术对方圆过渡结构进行优化设计,确定方圆过渡结构的传力路径,并据此进行创新构型设计.对创新构型进行强度及动力学分析,验证其在强度性能、动力学性能上的优越性.     

多金属硫化物切削仿真分析及载荷波动优化

针对深海多金属硫化物切削时螺旋滚筒载荷波动过大,影响滚筒寿命及生产效率等问题,对滚筒运动和受力进行了分析,利用MATLAB对螺旋滚筒切削硫化物过程进行仿真,研究螺旋滚筒结构和工作参数与滚筒切削头载荷波动性的关系,并利用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数和内置interior-point算法,对滚筒的结构和系统参数进行了优化.仿真结果表明,滚筒结构和工作参数对载荷波动性影响较大,优化后的滚筒切削厚度和截距增大,转速和牵引速度减小,此时载荷波动性更为平缓,x,y,z三向的波动分别降低8.2％,11.8％,13.7％,并且三向受力也明显减小,提高了螺旋滚筒的工作稳定性,延长了滚筒的使用寿命,有效改进了滚筒的生产效率.     

卫星导航综合仿真平台的研究与实现

卫星导航系统是各大国争相抢夺的战略高地,卫星导航综合仿真平台可以对卫星导航系统的研究提供帮助。本文详细分析了卫星导航综合仿真平台（NSSP）的设计思想与整体架构,分析了仿真平台的主要功能,给出了NSSP的具体实现,并指出了下一步的主要工作。     

基于OPNET的卫星网络仿真平台设计

卫星网络采用无线信道进行通信,使得在仿真设计时存在一定的困难并且工作量较大。该文采用了一种近似方法,利用现有技术成熟的地面网络来模拟卫星网络。通过对通信链路定时通断及其属性的设置充分体现了卫星网络的移动性、动态性和传输时延大等特点。并用OPNET网络仿真软件建模并得到了仿真结果。此方法在仿真开发初期是一种切实可行的设计方法。     

卫星分系统仿真测试平台设计与实现

卫星三级测试包括设备级测试、分系统级测试和整星级测试,测试成本较为昂贵,为了达到尽早的开展分系统级测试的目的,提出了一种数字仿真环境同单机设备相结合的分系统仿真测试平台的设计方法;通过对各单机设备进行仿真建模,并依据设备间的数据交互方式进行物理实现,为单机设备构建分系统级的测试环境;解决了在缺少单机设备时无法开展分系统级测试的难题;尽早的对单机设备进行分系统级测试,可以在早期就发现单机设备存在的缺陷并进行改正,从而达到节省测试成本的目的。     

基于OPNET的低轨卫星网络仿真平台

为研究适用于低轨卫星网络的协议与算法,在OPNET中搭建仿真平台,包括卫星网络拓扑的设计、节点模型、进程模型以及链路模型的建立。该平台能模拟低轨卫星网络路由表的建立和数据包选路等过程。依据卫星网络运动的规律性,采用拓扑快照方式的静态路由策略,对低轨卫星网络进行路由仿真,验证了平台的有效性。     

基于STK的侦察平台-卫星通信链路建模仿真

为研究侦察平台高速运动、姿态变化剧烈条件下卫星-空中侦察平台通信链路的连通性和误码率性能,在理论分析信道模型、天线模型和信号调制方式的基础上,提出利用STK进行仿真分析的方法.通过对平台轨迹和发射机/接收机的建模,建立精确的仿真场景并进行仿真分析.仿真结果表明,利用上述建模仿真方法,可以实时得到精确的平台-卫星链路连通时间、链路误码率等重要链路性能数据,并较大程度提高了卫星-平台链路的精度,为空中侦察平台-卫星通信链路的设计提供了重要的参考依据.     

多模卫星导航星载终端仿真平台设计

高分辨率卫星的大成像幅宽、多成像模式、多时空协调、全天候、全天时对地观测需求对卫星高精度高稳定度姿态控制技术、高精度卫星定轨技术提出了极高的要求。为确保卫星定轨精度指标达到设计要求,并提高对卫星定轨技术的分析能力,提出了搭建多模式精密定轨半物理仿真验证系统,在地面用卫星导航星载终端仿真平台模拟各种星载导航设备。提前开展仿真验证工作,减少星载导航设备在轨飞行风险,提高可靠性。提出一种多模卫星导航定轨星载终端仿真平台的设计方法,整机设计包括导航板、接口板。实测表明,该仿真平台重约1.5kg,尺寸220mm×140mm×70mm,功耗约20W,兼容处理GPS L1/L2、BD2 B1/B2/B3等信号,模拟星载导航设备在高动态条件下定位、定轨、授时的性能,提供精密定轨所需要数据,为星载导航设备精密定轨仿真验证提供了新的思路。     

卫星网络密钥管理仿真平台的设计及性能测试

当前,卫星网络密钥管理方案复杂度的度量以理论分析为主,缺乏对其执行效率的有效评估手段。为此,文中在OpenSSL及Miracl等密码库的基础上,通过引入时延、误码率、丢包率等算法,设计了卫星网络密钥管理方案仿真平台,并进行了性能测试及相关方案仿真。结果表明：构建的仿真平台具有良好的可扩展性,基本链路参数可满足实际密钥管理方案的运行要求。另外,ID—KMS方案仿真结果也验证了基本链路参数算法的有效性,说明了该仿真平台可为后续密钥管理方案的执行效率评估提供实验环境支撑。     

卫星通信数传半物理仿真试验平台的构建与应用

提出了卫星通信数传半物理仿真试验方法,介绍了卫星通信数传半物理仿真系统平台的功能及设计原理.提出的卫星通信数传半物理仿真试验平台通过对仪器设备的控制来模拟卫星通信时不同工况的数传信号,将基于结构相似度的图像评价方法应用于数传质量评估中,实现系统信道数据传输质量的量化分析.在EMC实验室中,系统成功实现了数传链路的仿真试验,试验中的传输数据使用真实的卫星遥感图像,并采用与卫星上相同的数据处理方法,运行相同的星上协议.经试验验证,所提出的卫星通信数传半物理仿真试验方法能够有效建立数传链路各项参数与数据传输质量的模型,对影响数传能力的因素进行地面研究,并为数传故障分析提供依据和试验方法.     

探空火箭回收伞结构的开伞动载仿真分析

针对某型号探空火箭回收伞的结构优化设计,对伞衣承受开伞动载能力与结构敏感参数的关系做了详细的研究.从解决开伞动载模型紧耦合特性难题的思路出发,应用计算机建模与仿真方法,建立了伞衣结构与冲击气流耦合分析的模型.通过调整伞衣结构参数,对伞衣结构对开伞动载的响应做了比较分析.仿真结果表明,伞衣辐射加强带附近、伞衣伞绳连接处和伞顶孔附近是环缝伞伞衣的结构薄弱环节,给出了相应的增强措施,讨论了结构敏感参数与结构承载能力的关系.研究证明了上述仿真方法在结构设计中的有效性,为优化设计提供了切实可行的依据.