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可重复使用飞行器舱门结构优化及仿真分析

可重复使用飞行器舱门结构优化及仿真分析

作者：杨飙哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

飞行器起飞,升空或进入轨道时,会受到高温,腐蚀,振动和冲击等复杂影响,并且对飞机运动的准确性和稳定性有很高的要求。本文针对舱门结构和材料参数设计优化问题,对舱门结构进行了关键零部件的布局优化和轻量化设计,舱门复合材料参数优化... 详细信息

飞行器起飞,升空或进入轨道时,会受到高温,腐蚀,振动和冲击等复杂影响,并且对飞机运动的准确性和稳定性有很高的要求。本文针对舱门结构和材料参数设计优化问题,对舱门结构进行了关键零部件的布局优化和轻量化设计,舱门复合材料参数优化,刚柔耦合结构的载荷受力的研究,主要研究内容如下:首先,针对飞行器舱门结构的工况技术要求和设计原则等问题,研究可重复使用飞行器舱门结构总体设计。采用概念设计方法,并参考国内外相关舱门机构方案,确定舱门机构的三维模型;针对舱门在复杂外太空环境工作,舱门要重复展收,抵抗破坏和耐高温等问题,对飞行器的展收机构的运动特性进行了分析,然后设计出可重复展收舱门机构,能够满足使用要求。接着,针对概念设计的结构存在质量偏重、材料冗余和布局不合理等问题,研究舱门结构铰链的布局优化和铰链的结构轻量化。基于SIMP变密度OC优化准则法利用Topology Optimization求解器对上章设计的模型进行结构拓扑布局优化和结构轻量化设计,在满足设计要求的条件下,得到铰链更合理的材料分布,得到铰链合理的布局,并使其质量减轻,对优化后的结构进行了校核,最终得到优化模型,提高了结构强度和刚度,验证了拓扑优化方法的有效性,为设计人员提供参考。然后,针对舱门在复杂环境工作,耐腐蚀、耐高温等问题,研究舱门蒙皮复合材料铺层参数优化。蒙皮采用了碳纤维的材料进行铺层,把有限元法与优化设计思想相结合,基于层压板铺层理论,将Ansys Workbench的Design Exploration模块用作对复合材料蒙皮的铺层角度进行参数优化的工具。通过分析和计算,获得了舱门蒙皮的最佳铺层角度,这对提高机舱门的强度和刚度具有重要意义,也可以为复合材料舱门的设计提供合理的指导作用。最后,针对铰链在地面和微重力条件下的载荷分布问题,研究了舱门的刚柔耦合结构的载荷分布。以复合材料舱门铰链结构为研究对象,采用刚度等置换原理,利用Ansys软件Apdl模块导出铰链模态中性文件,将其导入到Adams联合仿真,仿真结果表明,由于铰链结构属于超静定结构,仿真时出现铰链的载荷分布不均匀以及冗余约束问题,采用轴承连接的方法,可以解决仿真问题,刚柔耦合结构比纯刚性结构的载荷分布更符合实际载荷分布;刚柔耦合结构的动力学分析可以更真实地反映零件的受力。

关键词：舱门拓扑优化复合材料参数化超静定刚柔耦合动力学

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纤维复合微波吸收材料电磁建模与分析

纤维复合微波吸收材料电磁建模与分析

作者：杨飙华中科技大学

学位级别：硕士

吸波材料作为隐身技术的主要途径之一,一直是国防领域研究关注的焦点。与此同时,吸波材料作为解决电磁干扰问题的有效手段,在民用领域同样有着良好的应用前景。纤维复合吸波材料作为一种高性能复合结构材料,凭借优异的力学性能和对高温... 详细信息

吸波材料作为隐身技术的主要途径之一,一直是国防领域研究关注的焦点。与此同时,吸波材料作为解决电磁干扰问题的有效手段,在民用领域同样有着良好的应用前景。纤维复合吸波材料作为一种高性能复合结构材料,凭借优异的力学性能和对高温环境的适用性,目前已成为隐身战机特殊部位(尾喷口、进气道等)吸波的候选材料。本研究从电磁场计算理论出发,对纤维平行排布和平纹编织两种典型结构进行建模,采用基于FEM原理的数值求解方法,分析了材料的几何结构特点、纤维和基体的电磁特性对材料反射率的影响规律,以及材料中电磁波能量损耗发生的位置和主要方式;同时,为了分析材料对于斜入射电磁波的吸收效果,采用FITD计算方法对材料的RCS性能进行了预估。本文通过分析研究对象的结构特点,确定采用满足周期边界条件的二维模型来计算平行结构的反射率,对于编织结构选择使用具有完美电导体边界和完美磁导体边界的三维模型来计算。分析了表征吸波材料性能的反射率和RCS计算方法,并确定了反射率计算过程中参数化扫描的基准参数组合。平行和编织结构在反射率变化规律上具有一定相似性,但由于编织结构中存在平行和垂直于电场的两种纤维阵列,在参数定义上更具多样性,因此其几何尺寸和电磁参数对反射率的影响呈现出与平行结构不同的变化。结果表明平行电场方向纤维的间距仅对高频吸收峰位置有一定影响,垂直方向纤维的间距对于高低频吸收峰的深度和带宽都有相当影响;当平行电场方向纤维电导率为40 S/m,垂直电场方向纤维电导率为20 S/m时,可获得较好的吸波特性;编织结构在极化稳定性方面要优于平行结构,但RCS主瓣和旁瓣均略高于平行结构。研究表明入射电磁波能量损耗的主要机制为纤维中感应电流的电阻损耗,对于平行结构,位移电流随入射深度增加而减小,而对于编织结构,位移电流主要存在于纤维和基体的交界面。对计算结果规律性的归纳和对电磁波能量损耗的分析,有助于对材料进行综合改性和结构优化,本研究对纤维复合吸波材料的设计和分析具有重要的指导意义。

关键词：复合吸波材料电磁仿真纤维编织微波反射率雷达散射截面

二氧化氯无机消毒副产物生成规律及其控制研究

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二氧化氯无机消毒副产物生成规律及其控制研究

作者：杨飙南京信息工程大学

学位级别：硕士

二氧化氯(ClO)作为饮用水消毒中替代液氯的A类消毒剂,具有高效、广谱以及几乎不产生有机卤代消毒副产物的优点。但ClO消毒过程中也会生成无机消毒副产物(ClO、ClO),尤其是Cl O的超标,已成为限制其在饮用水制备领域安全应用的重要问题。... 详细信息

二氧化氯(ClO)作为饮用水消毒中替代液氯的A类消毒剂,具有高效、广谱以及几乎不产生有机卤代消毒副产物的优点。但ClO消毒过程中也会生成无机消毒副产物(ClO、ClO),尤其是Cl O的超标,已成为限制其在饮用水制备领域安全应用的重要问题。众多研究表明,ClO制备过程、自衰减过程以及与水中还原性物质的反应过程是Cl O生成的三个主要途径。为此,本研究以这三个方面入手,开展了无机消毒副产物生成规律与机制的系统研究,并以实际水样为对象,探索了Cl O无机消毒副产物控制方法。本研究主要内容和结果如下:(1)研究了反应时间、反应温度、硫酸浓度、氯酸钠浓度和HO与氯酸钠的摩尔浓度比等因素对R11法制备ClO效率的影响,并通过正交实验确定R11法最佳制备工况为:反应时间60min,反应温度75℃,硫酸浓度6mol/L,氯酸钠浓度450g/L。在R11法制备Cl O过程中,生成液中几乎不含ClO;ClO为主要的无机DBPs,主要来自于未完全反应的反应物氯酸钠,含量与氯酸钠的转化率相关。(2)通过化学反应动力学实验,计算得出在pH=7的中性水溶液中ClO的衰减反应级数为一级、并建立起浓度和温度相关的自衰减反应动力学方程模型为v=1.30×10ec,活化能数据表明ClO在常温下即可发生衰变。中性条件下,Cl O自衰减仅生成少量ClO,且规律不显著;ClO浓度随着衰减时间的增加而逐渐上升,Cl O初始浓度、温度和光照对Cl O的生成有促进作用。(3)水中的Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、S等无机还原物,以及天然有机物(NOM)对ClO的生成具有重要影响,但反应机制不同。Fe(Ⅱ)和S除了会还原ClO外还会继续还原ClO。Mn(Ⅱ)会导致具有吸附和催化氧化作用的Mn O的生成从而影响反应的进行。NOM几乎不与ClO发生反应。无机还原性物质的ClO生成比率(70%)高于天然有机物(60%)。ClO氧化可引起NOM中大分子量物质转化为小分子量物质,疏水性物质转变为亲水性物质;中、大分子量(1K-100K Da)的NOM与Cl O反应Cl O生成比率最高。(4)三种实际水样的ClO消毒实验表明,水中无机还原性物质和天然有机物浓度的高低共同决定了ClO的生成量。针对长江水源水的常规水处理工艺中,混凝沉淀能通过去除水中腐殖质类物质来控制ClO的产生,相比直接消毒(预氧化),Cl O降低了14.60%。ClO预氧化+混凝工艺能显著控制消毒阶段ClO的生成,但需要增加一道Cl O去除工艺;增加Fe去除工艺后,Cl O能减少26.53%。使用KMn O作为预氧化剂时,Cl O能减少34.69%,但需控制好预氧化剂投加量,过高甚至会造成相反的结果。

关键词：二氧化氯无机消毒副产物反应动力学水处理工艺

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现代乡镇企业财务管理

1988年

作者：杨飙

来源：南通市图书馆图书评论

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滑动扫描谐波的现场压制方法

石油地球物理勘探 2013年第4期48卷 507-512,676+499页

作者：蓝益军张树慧孟银龙王新全杨飙刘阳中国石油东方地球物理公司吐哈物探处新疆哈密839009 中国石油东方地球物理公司采集技术支持部河北涿州072750 中国石油吐哈油田分公司勘探公司新疆哈密839009

高密度宽方位三维勘探在成为主流地震勘探技术的同时,也带来激发成本的大幅度提高。应用滑动扫描能有效降低激发成本,提高施工效率。但可控震源激发本身存在的谐波因采用滑动而不可避免地干扰了相邻炮记录,因此压制谐波成为确保滑动扫... 详细信息

高密度宽方位三维勘探在成为主流地震勘探技术的同时,也带来激发成本的大幅度提高。应用滑动扫描能有效降低激发成本,提高施工效率。但可控震源激发本身存在的谐波因采用滑动而不可避免地干扰了相邻炮记录,因此压制谐波成为确保滑动扫描采集地震资料品质的前提。本文从可控震源激发的基本原理出发,分析了谐波产生的机理、谐波干扰的能量级别,并有针对性地设计滑动扫描相关参数,侧重压制滑动扫描产生的能量较强的二、三次谐波。试验及滑动扫描实际采集的地震资料显示本文的谐波压制方法效果良好。

关键词：滑动扫描谐波可控震源扫描频率扫描长度滑动时间宽方位三维

电流型稀土永磁无刷直流电动机控制系统的设计

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电力电子技术 2000年第3期34卷 36-37,45页

作者：金雍崔继彬羊彦杨飙西北工业大学

介绍了稀土永磁无刷方波直流电机调速系统的结构 ,讨论了三闭环控制原理及其实现方法 ,分析了电流型控制IC闭环控制原理及实现方法 ,给出了控制部分的电路原理和实验结果。

关键词：稀土永磁无刷直流电动机控制系统设计