平板锥形金属膜盒内压柱失稳理论研究

运载火箭蓄压器金属膜盒存在内压下的柱失稳问题,为获得评估膜盒失稳压力的计算方法,以平板锥形金属膜盒为研究对象,基于欧拉压杆公式推导的内压柱失稳临界压力计算公式,通过建立等效拉伸压缩模量不一致的薄壁圆筒弯曲模型进行求解。得出适用于拉伸、压缩轴向刚度不一致的膜盒抗弯刚度计算方法,进而得到膜盒的内压柱失稳计算公式,并将公式计算结果与膜盒柱失稳试验结果进行了比较和分析,验证了公式的有效性。     

基于ANSYS的滚珠丝杠副屈曲分析

利用2端铰支压杆的欧拉公式对丝杠的临界压力进行了计算,为准确计算屈曲临界载荷,利用有限元软件ANSYS对其结构进行了线性和非线性屈曲分析,并对不同方法计算的结果进行了对比．计算结果表明,欧拉公式和线性计算的结果相差很小．由于考虑了材料的初始缺陷和初始扰动,非线性屈曲分析得到的临界载荷最保守,因此应用该值设计的滚珠丝杠副偏于安全．     

阀门导向杆撞击应力数值分析

基于AMESim软件对一种排气阀建立了动力学分析模型,求解了导向杆与主阀芯、主阀芯与阀座撞击时刻的最大撞击速度;基于Abaqus软件建立了发生碰撞部件的有限元模型,求解了该撞击速度对应的最大撞击应力。研究结果表明：采用的数值分析方法可为阀门导向结构的强度设计和试验预示提供指导。     

单楔块双向逆止器接触应力仿真分析

为了减少卡滞现象,设计一种单楔块双向逆止器并列举两种实例进行自锁分析。采用PROE软件建立了两种单楔块双向逆止器的三维模型。通过ANSYS有限元分析进一步验证楔块的自锁性,研究表明：楔块自锁的理论计算结果与有限元分析结果具有较好的一致性,设计的此种单楔块双向逆止器具有一定的自锁能力。     

运载火箭推进剂交叉输送系统控制方法仿真研究

利用AMESim软件建立级间多贮箱并联的交叉输送系统仿真模型,利用交叉输送地面试验数据对模型进行修正,开展了2种控制方法的仿真计算,验证了采用截止阀控制和压力差控制:2种方法的可行性。研究表明：贮箱气枕压力和交叉管路流阻是影响推进剂交叉输送的重要因素;截止阀控制方案中贮箱压力的设计需重点满足芯级发动机最低泵入口压力条件,压力差控制方案中需综合考虑满足最低泵入口压力条件和维持芯级液位稳定的要求来设计贮箱压力;截止阀控制方案所需的助推贮箱压力较小、芯级液位控制难度更小,其性能更优。     

羽流燃气属性对近距平板的受力影响研究

以研究真空羽流环境下近距卫星底板的受力问题为目的,采用基于NS方程的连续流数值仿真方法开展分析研究。发现了燃气比热比通过影响激波形状和膨胀扇区进而影响下游平板受力的结果。获得了比热比和总压为该类问题关键参数,平均分子量和总温为非关键参数,以及比热比增加将导致羽流在底板上产生的轴向力减小的结论。通过等效比热比混合气体的计算结果,说明了开展该类喷流影响模拟试验的可行性。     

某型发动机自反馈调节阀动态仿真分析

基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型，利用动网格技术及用户自定义函数（User-define Function，UDF），对发动机预燃室调节阀的自反馈调节过程进行动态数值模拟，并分析阻尼参数对调节效果的影响。结果表明：自反馈机构可实现对不同压力扰动的及时响应，具有稳定流量的效果，改变阻尼参数可对调节响应速度和流量稳定性进行优化，其中摩擦力对调节影响最显著。     

液体重定位推力时序的优化研究

研究了液体重定位的数值仿真方法，并利用半人马座在美国路易斯落塔试验室的落塔试验结果验证该计算方法的准确性，使用该数值仿真的方法对某贮箱液体重定位推力时序进行优化研究，研究结果表明通过对推力时序的优化能够加速液体重定位并能有效减少该过程需要消耗的能量。     

FBG在温度交变环境下温度灵敏度研究

为探求FBG在太空温度交变环境下是否可靠，建立了温度灵敏度试验系统。研究温度变化引起光纤光栅波长漂移与热膨胀系数之间的关系。首先，搭建光纤光栅温度敏感检测试验平台，通过改变环境温度获取FBG光谱并与理论漂移系数进行了对比，然后，建立温度与FBG主波长的线性与二次多项式拟合关系并选取SSE、RMSE、R-square三个指标对比两种拟合方法的优劣，最后分析了理论计算与试验计算结果差异的原因。试验结果表明，在温度设定的范围-60℃到110℃作为外层空间温度的模拟温度环境下，理论温度漂移值与实际值在不同光栅位置分别有7.4%、7.7%的误差，故FBG由于温度变化的主波长偏移用二次多项式拟合比理论相对线性拟合更精确。从而，利用FBG的机械参数来计算FBG的温度敏感系数是不合适的，具体的温度敏感系数需要通过试验来确定。     

滑移爆轰作用下隔板装药的冲击起爆

针对滑移爆轰波掠过隔板装药,提出了利用极曲线方法求解融板和炸药中冲击波参数、结合临界压力判据估计炸药冲击爆的理论分析方法;给出了一定装药条件的计算结果,通过实验进行了验证。     

基于光滑点插值的腐蚀损伤结构应力分析方法

针对环境作用下金属结构表面易发生广布腐蚀损伤,并对其自身强度产生影响这一问题,通过元胞自动机方法得到结构表面的腐蚀损伤形貌图,用开源计算机视觉库(OpenCV)结合图像分析技术对含腐蚀损伤结构的边界信息进行提取,依据提取信息建立计算模型,采用光滑点插值方法(S-PIM)对含腐蚀损伤结构的内部应力进行求解。结果表明:光滑点插值法与图像分析技术相结合可计算出含广布腐蚀损伤结构内部的应力分布,为环境作用下结构强度的定量分析提供新方法。     

基于有限元仿真的土壤压力沉陷模型建立与分析

针对土壤本构模型的多样性,利用有限元计算方法,对土壤压力沉陷进行建模与分析。根据有限元计算 方法在分析土壤力学中的应用,通过对不同土壤力学参数下得到的压力沉陷结果进行拟合,得出土壤压力沉陷特性 曲线,分析了土壤参数弹性模量、泊松比、内摩擦角和黏聚力对双指数模型参数的影响,给出了一种土壤压力沉陷 双指数模型。试验结果表明,采用双指数模型对湿黏土压力沉陷关系进行拟合是可行的。该方法对研究土壤压力沉 陷模型建立与分析具有参考价值。     

考虑接触的膜盒刚度分析

针对充气膜盒在充气气压作用下相邻膜片出现贴合的状态，分析了考虑接触非线性对刚度的影响，最后借助ANSYS软件的接触分析求得了充气膜盒在出现接触状态下的刚度，计算结果与试验数据的比较表明了接触分析的必要性。     

聚能装药金属射流在天线中的应用研究

瞬态小型化天线是天线技术研究的热点。针对聚能金属射流在小型化天线上的应用问题,采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法,以装药直径为50 mm锥形聚能装药为研究对象,进行了聚能金属射流天线形成偶极子天线理论分析。利用有限元软件LS-DYNA,对装药结构、炸药材质形成的聚能金属射流天线适用性开展数值仿真研究。研究结果表明：聚能装药形成的金属射流天线满足瞬态小型化特点,具有与波长匹配的长度、连续性和良好接口;聚能金属射流作为电磁脉冲辐射天线使用时需要具有一定长度和杵体,射流直径和杵体直径有过渡且杵体变化较小,可获得较大增益,金属射流在未完全成型时输入阻抗最小;小锥角罩形成的金属射流更能满足天线要求;药型罩厚度为2.1~2.3 mm时,形成的金属射流天线长度最大,存在一个辐射频率极值;B炸药装药形成射流天线的速度大于JH-2炸药和梯恩梯炸药,且B炸药装药爆炸产生金属射流的断裂时间最佳,最大杵体半径适中,断裂时可用天线长度最长,作为天线应用时可辐射的频率范围最大,更适合作为聚能金属射流天线使用。     

Analysis and Design of a New Shaped Spherical Reflector Antenna with a Horn Feed

A design method of a new shaped spherical reflector antenna with a horn feed for wide-angle scanning is presented, in which the horn＇s phase center need not be found out and its optimal position can be determined. It is found from numerical calculation that the shaped spherical reflector antenna has better electrical performance than that of the spherical reflector antenna, at the maximum gain value under the conditions of the same feed and reflector aperture, and can be used as a wide angle searching antenna.     

固体火箭发动机燃气射流驱动液柱过程中的内弹道研究

为了实现单兵火箭“有限空间内发射”的能力,提出了在尾管内放置液柱平衡体的单兵火箭发射系统,对该系统进行试验研究的同时分时段分析了内弹道过程。以经典内弹道理论为基础,将燃气与液体之间的无规则混合假设为“穿孔混合”,建立了发射系统的数学模型,并运用龙格-库 塔法进行了数值计算,给出了完整的内弹道曲线。通过试验与计算结果的对比分析,计算结果与试验结果吻合较好,燃烧室最大压力相对误差为1.6%,弹丸速度相对误差为0.9%,验证了该模型的有效性,为单兵火箭驱动液柱发射系统的内弹道过程提供理论参考依据。对比分析单兵火箭发射系统在有无液体柱平衡体两种条件下的计算结果可知,在相同发射条件下,液柱平衡体在减弱发射特征的同时提高了弹丸的速度,提升了火箭弹的威力。     

100km以下风场对远程弹箭运动的影响研究

在声坐标系中建立了100 km高度范围内自由大气风场的计算模型,根据Nimbus-7卫星探测器( SAMS)温度数据,利用热成风公式对100 km以下的风场进行了计算分析,与某火箭探空实测数据的对比曲线显示：计算风场与火箭实测风的分布规律基本一致,说明根据卫星探测温度数据,在p坐标系中利用热成风公式计算高空风场的方法是可行的。以某远程火箭为对象进行的对比计算结果表明,受高空风的影响,远程弹箭的射程差与侧偏都很大。     

基于高斯投影的发射方位角精确计算方法

针对导弹试验,在进行弹道参数解算时,需要提供精确的发射方位角的问题,采用高斯投影的方法,详细推导了一种不同于传统的发射方位角计算方法,并提供了具体算法和模型.在理论分析的基础上,采用新方法对算例数据进行计算和分析.结果表明,用新方法计算得到的发射方位角精度达到秒级.该方法已在靶场发射方位角的计算中得到成功应用.     

抗红外干扰弹的脉冲幅值序列算法研究

针对伴飞干扰弹和拖拽干扰弹等新型红外干扰弹的特点,提出了脉冲幅值序列算法,可以有效区分目标和新型红外干扰弹,由实例分析表明了算法的有效性,并通过对脉冲幅值序列算法的计算量和存储量分析,说明在C67×序列数字信号处理(DSP)芯片上实现的可行性。算法对进一步提高四元正交探测器红外导引头抗红外干扰弹能力具有实际意义。     

复杂目标双站光散射的有效算法

研究了目标双站光散射分布的数值计算,提出了积分步长自适应算法,应用此方法对某表面有涂层材料的空中目标进行了理论计算,并给出了在脉冲和连续波照射时目标双站激光散射分布的结果对比,通过和固定步长算法比较,在保证计算精度的前提下,该方法可将计算速度提出5倍以上。