测量微小量级冲击加速度的传感器溯源方法研究

空空导弹在产品交付前,需要做各种模拟寿命周期内经历冲击环境的实验,其中着陆或发射时的微小量级试验范围小于国内最小冲击加速度校准范围。本文采用冲击校准与振动校准相结合的验证方案,以解决微小量级冲击试验时所用监测传感器无法溯源的难题,从而保证微小量级冲击试验的可靠性与准确性。     

载人飞船着陆座椅缓冲系统的动力分析与改进

现有载人飞船座椅采用前支座铰接的方式,只能实现单向着陆缓冲。为了减小着陆过程对航天员的多向冲击过载,在此将座椅支座铰链连接改为双向弹性支撑。建立了两种缓冲系统的动力学模型,在同一种着陆工况下,比较了两种缓冲方案的缓冲器行程、工作时间、胸—背向和头—盆向加速度的动态响应。算例表明,改进后的缓冲系统能降低多向冲击加速度峰值。     

运载火箭地面测发控系统架构研究

地面测发控系统是运载火箭的重要系统之一。经过六十多年发展,我国长征系列运载火箭地面测发控系统技术得到长足进步,支撑了航天运输系统的快速发展。近年来,随着一体化设计、射前无人值守、产品通用化、重复使用等新需求的出现,使得地面测发控系统不足之处逐渐显现。通过总结国内外运载火箭地面测发控系统的技术发展趋势,提出了我国运载火箭地面测发控系统架构设计思路,通过三层架构模型设计规范地面测发控系统技术体系、简化系统组成、提升系统整体性能。同时,结合我国下一代航天运输系统的技术发展需求,对我国下一代火箭地面测发控系统进行了设计构想,为后续运载火箭地面测发控技术发展提供建议。     

深空探测气囊着陆缓冲系统的原理样机冲击动力学相似问题研究

研究深空探测气囊着陆缓冲系统的地面原理样机冲击动力学相似问题。首先,从理论角度出发,对气囊着陆缓冲系统的冲击动力学响应进行了推导,发现初始气压、气囊体积、接触面积、登陆舱质量和着陆初速度等参数对着陆冲击响应特征起主要影响。然后,给出了地面原理样机设计思路,并且在理论推导的基础上提出了利用地面原理样机冲击响应与外星环境下全尺寸气囊着陆系统冲击响应的动力学相似关系。最后,设计了几种不同参数的地面原理样机,通过数值模拟方法计算了火星环境下的全尺寸气囊系统着陆冲击响应和原理样机冲击响应,利用地面原理样机冲击响应计算结果和所提出的动力学相似关系对火星环境下的全尺寸气囊系统着陆冲击响应进行了估计,验证了所提出的动力学相似关系的有效性。     

月球探测器软着陆冲击力学环境研究

针对我国月球探测二期工程中将会遇到的月面软着陆任务,分析探测器的着陆冲击力学环境。提出一种适用于探测器方案设计阶段的着陆冲击力学环境预示方法：利用探测器着陆稳定性试验中测得的缓冲机构作用力作为激励,采用有限元方法求解系统的动力学响应;采用加速度响应的冲击响应谱描述探测器着陆冲击力学环境;用响应谱的包络加上一定的安全系数来确定探测器着陆冲击的最大期望环境。对某探测器的具体分析表明：由于着陆缓冲机构的缓冲特性,软着陆冲击力学环境的能量主要集中在接近准静态的低频段,而在高频段没有比运载发射阶段力学环境更严酷。因此在低频段需要设计专门的试验标准来考核设备     

基于ANSYS/LS-DYNA的新型着陆缓冲气囊仿真分析

采用ANSYS/LS-DYNA对一种新型着陆缓冲气囊进行了仿真分析。采用C-V的气囊控制算法,分别从气囊的材料定义、模型构建和仿真结果分析等方面对整个着陆缓冲过程进行了全面的仿真,通过对结果的分析,验证了该气囊设计的冲击最大加速度为8.6 g,小于所设计通用弹药许用脆值,完全满足设计要求。     

基于形状记忆复合材料的空间可展桁架结构研究

形状记忆复合材料具有形变恢复力大、恢复率高、恢复稳定性与可靠性好等优点,可广泛应用于空间可展开结构.本文对形状记忆复合材料及其在空间可展桁架结构中的应用进行了初步研究.利用碳纤维增强形状记忆环氧树脂得到的热致型形状记忆复合材料玻璃化转变温度Tg为94℃,可实现"记忆起始态→固定变形态→恢复起始态"循环过程10次以上.基于所研制的形状记忆复合材料,设计了空间桁架、收拢与展开过程及形状记忆铰接头,并提出了悬挂式桁架展开系统设计方案.     

折叠尾翼驱动扭簧参数优化及数值仿真

建立了无人机折叠尾翼展开机构的动力学模型,计算得到折叠尾翼展开的运动规律。根据折叠尾翼展开机构的设计要求及扭簧的设计准则,建立驱动扭簧参数的优化模型。采用模拟退火算法,用Visual Basic语言编制计算程序求解得到扭簧的优化参数。建立了折叠尾翼的有限元模型,针对优化前后的扭簧参数分别进行了数值模拟计算,结果表明：优化后的参数能够让折叠尾翼在满足设计要求的时间内展开到位,而冲击载荷只有原方案的23.2%。     

我国探月工程运载火箭选型问题探讨

"发展空间科学,开展深空探测"是我国近期（2010年前后）的航天发展目标之一,月球探测是实现我国"开展深空探测"的第一步。发射月球探测器（或卫星）选择适当的火箭型号显得尤其重要。文章从月球探测工程对运载火箭的基本要求着手,结合国外月球探测工程的经验和长征系列火箭的现状,提出了候选火箭及其改造方案,并且对月球探测三种运行轨道的优缺点和工程的可实现性进行了分析。从航天大系统工程整体化的角度,提出了用长征三号乙加上面级发射环月卫星,同时将上面级实现硬（或软）着陆作为首选方案,用长征三号丙发射探月器进入奔月轨道作为次选方案的建议。     

一种工业机器人多目标轨迹优化算法

为解决工业机器人工作效率低、能耗损失严重和关节冲击磨损较大的问题,提出了一种基于布谷鸟搜索（cuckoo search,CS）算法和非支配排序遗传算法-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)的混合算法（简称为CSNSGA-Ⅱ）,用于机器人的轨迹优化。采用5次非均匀有理B样条（non-uniform rational B-splines,NURBS）曲线作为工业机器人的轨迹规划曲线,同时以运动时间、能耗和冲击磨损为优化目标构建相应的多目标轨迹优化模型,并在速度、加速度和加加速度的约束下采用CSNSGA-Ⅱ进行轨迹优化。CSNSGA-Ⅱ以Tent混沌映射初始化时间序列,采用不可行度算法将解分为可行解与不可行解,并利用改进的CS算法对不可行解进行处理。利用MATLAB软件对6R勃朗特机器人进行建模仿真,并对得到的非支配解集和归一化加权迭代最优值进行对比分析。仿真结果表明,相比于NSGA-Ⅱ、多目标粒子群优化（multi-objective particle swarm optimization,MOPSO）算法,所提出的CSNS...     

新型自充气式着陆缓冲气囊的理论分析与设计研究

目的针对目前着陆缓冲气囊充气展开方面的功能缺陷,设计研究一种新型自充气式气囊。方法详细论述气囊的结构及其自充气原理,建立气囊整体结构模型;分析气囊进气孔的结构和工作原理,并进行相关计算;最后理论分析气囊缓冲着陆过程及其缓冲性能。结果新型自充气式缓冲气囊展开时仅有1/6的体积需要自带气源充气,进气口结构能满足空投下落时气囊的自充气,实例计算得出空投载荷的最大冲击加速度只有60 m/s2,小于允许的最大冲击加速度。结论新型自充气式气囊能够大大减轻空投系统自身的重量,进气口结构能满足气囊功能要求,使空投物资受到的冲击加速度小于允许的最大值,气囊能对空投货物起到很好的缓冲保护作用。     

土壤参数对返回舱着陆冲击特性的影响分析

建立合理可靠的土壤模型是返回舱着陆冲击仿真分析的关键问题。利用显式动力有限元软件LS-DYNA模拟了返回舱着陆冲击过程,并采用正交试验设计对土壤模型中主要材料参数对着陆冲击响应特性的影响显著性进行了分析。结果表明：土壤材料体积模量、屈服参数A2对最大加速度、冲击脉宽影响较大,土壤材料屈服参数A0、A1对最大加速度、冲击脉宽的影响较小,各参数的交互效应不显著。这些结论可为返回舱着陆冲击过程的相关试验和返回舱设计分析提供参考。     

物联网业务推广中运营支撑平台的地位及作用

随着物联网业务的推广发展,对信息化的支撑能力提出新的需求,本文对物联网产业链中主要环节的需求展开分析,结合物联网运营支撑平台（即M2M平台）的建设方案来满足物联网业务的发展需求,同时对物联网平台的功能进行简述。     

一类三阶非线性方程的奇摄动问题

本文利用匹配渐近展开法,研究了一类有两个边界层的非线性奇摄动问题,在文中构造形式渐近展开式,并在两个边界层分别进行匹配,得到此类问题在各种情形下的复合展开式。     

重力对大型环形可展天线展开动力学的影响研究

受限于火箭尺寸,大型星载环形天线在发射时收拢,入轨后在零重力环境下展至工作态。然而在地面实验重力环境下,克服重力的悬吊卸载系统并不能完全抵消重力场的全部影响,导致地面实验难以准确预测在轨展开动力学行为。因此,有必要借助仿真深入对比分析地面上重力加卸载展开与太空中无重力展开的动力学异同。该文基于柔性多体动力学的仿真方法,建立了天线在零重力和重力加卸载系统两种工况下的全尺寸展开动力学模型。仿真结果不但复现了地面实验的非同步展开现象,而且系统地给出了天线在整个展开历程中所有杆件载荷和驱动力的变化规律。并进一步基于能量分析,半解析地研究了重力对驱动力的影响。该文的研究不但有助于理解大型网状天线的展开动力学,为天线的机构设计、优化和地面实验设计提供技术支撑,而且提出的建模方法和得到的认识也可用于研究和理解其他大型网状天线。     

基于GA-NLP的剪刀式折叠桥梁展桥机构多目标优化设计

针对新型剪刀式折叠桥梁展桥机构的优化设计问题,首先建立了展桥机构的运动学和静力学模型,然后以展桥机构关键铰点位置和岸桥节与竖直方向所成夹角为优化设计变量,以展桥机构的空间位置为主要约束条件,以展桥油缸、连杆、关键铰点受力峰值最小为优化目标,通过正规化和加权处理构造了展桥机构多目标优化分析模型,并采用遗传算法（genetic algorithm, GA）和非线性规划(nonlinear programming, NLP)混合算法对该优化分析模型进行求解。最后,利用ADAMS（automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析）软件验证了展桥机构多目标优化分析模型的正确性。结果表明,优化后展桥油缸承载的拉力与推力峰值分别减小了57.9%和25.3%,连杆承载的拉力与压力峰值分别减小了26.1%和55.2%,展桥机构2个关键铰点受力峰值分别减小了23.5%和26.8%。研究结果可为展桥机构的改进设计提供理论依据。     

贴标机供标机构运动精度可靠性分析

应用运动精确度理论和可靠性理论,对贴标机的关键装置供标机构运动精度进行可靠性分析。根据平面机构的几何约束方程,采用矩阵法推导平面机构运动精度误差表达式,建立贴标机供标机构——连杆滑块机构运动位移精度和速度精度失效的极限状态方程,并构建该机构运动精度位移和速度可靠性模型。在考虑杆长加工误差的情况下,通过Matlab计算程序实现了贴标机供标机构的运动精度可靠度计算,迅速准确地得到机构位移可靠度和速度可靠度,并用Monte-Carlo法进行验证。结果表明：与Monte-Carlo法相比,本文方法的相对误差均小于0.5%。本文方法实用、有效。     

六杆间歇机构综合方法的研究

主要研究了六杆单、双次间歇机构综合的计算机综合方法。以机构运动学知识为基础 ,综合了连杆曲线中带有单、双直线段和圆弧段的基础四杆机构 ,从而建立起基础四杆机构的数据库。根据各种类型的基础四杆机构连杆曲线的特性 ,研究了输出II级杆组的综合方法。按本文所介绍的方法综合六杆间歇机构 ,可得到间歇角从 2 5°到 5 0°的滑块一次间歇机构和滑块二次间歇机构以及间歇角从 2 5°到 14 0°的铰链一次间歇机构。计算机仿真结果证明所用的方法可行 ,且对每组输入要求均得到多个满意的结果 ,实现了六杆间歇机构综合的多解及自动设计。     

六轮探测车可折展悬架方案评价及仿真分析

针对六轮探测车的四杆摇臂转向架( FLRB)型悬架,进行了折叠点的布置和折叠关节的类型组合方式研究,提出了7种折叠展开构型方案.采用模糊评价的理论和方法,建立了相应的评价模型及方案集和评价集,经过优选运算,确定了所提出的折叠展开构型中的最优方案.建立了基于所优选的悬架构成的探测车移动系统三维模型,用仿真软件ADAMS进...     

可交联硅烷接枝聚乙烯共混物的性能

研究了可交联硅烷接枝聚乙烯共混物（PEBX）的熔体流动速率（MFR），维卡软化点测试过程中的温度变形关系，拉伸性能及结晶行为等性质。研究结果表明：（Ⅰ）纯聚乙烯共混物（PEB）的MFR基本上不随时间变化，而PEBX的MFR随时间减小；（Ⅱ）在相同的温度下，交联后的聚乙烯共混物（CPEBX）的变形量小于PEB和PEBX，而PEBX又小于PEB，在维卡软化点附近的温度，CPEBX的变形速率远小于PEB和PEBX；（Ⅲ）CPEBX有交联，但其断裂伸长率与PEBX和PEB的相近，未受到交联的影响，其屈服应力高于PEBX和PEB；（Ⅳ）CPEBX的熔点和熔程与PEBX及PEB 的差不多，但结晶度比后两才的有所升高。讨论了产生上述特性的原因。