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航天火工机构可靠性的强化试验验证方法

宇航学报 2009年第6期30卷 2426-2430页

作者：荣吉利张涛北京理工大学宇航学院北京100081

针对性能参数服从正态分布的一类航天火工机构,参照＂应力-强度＂模型,提出了一种强化试验的小子样可靠性验证方法。试验中将火工机构性能参数置于相对额定条件更为严酷的条件下,用传统的成败型试验方法评估其可靠性,然后结合火工机构... 详细信息

针对性能参数服从正态分布的一类航天火工机构,参照＂应力-强度＂模型,提出了一种强化试验的小子样可靠性验证方法。试验中将火工机构性能参数置于相对额定条件更为严酷的条件下,用传统的成败型试验方法评估其可靠性,然后结合火工机构的力学特性推导出它在额定条件下的可靠性。公式的计算验证表明：利用本方法,在0.95的置信度下,只需要少于10次的试验就能够评定0.9999-0.99999的可靠性。最后,文章对强化试验的设计方法进行了说明。

关键词：航天火工机构 “应力-强度”模型强化试验可靠性验证

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推力和阻力作用下柔性自旋飞行器稳定性分析

兵工学报 2019年第10期40卷 2005-2013页

作者：潘成龙荣吉利徐天富项大林北京理工大学宇航学院北京100081 中国兵器工业集团航空弹药研究院黑龙江哈尔滨150030 北京宇航系统工程研究所北京100076

针对柔性自旋飞行器动力学问题,开展了在推力和阻力作用下动力稳定性研究。柔性自旋飞行器简化为非均匀、自由-自由的Timoshenko回转梁模型,基于转子动力学理论和有限元方法,考虑陀螺效应,在瞬态坐标系下建立了推力和阻力作用柔性自旋... 详细信息

针对柔性自旋飞行器动力学问题,开展了在推力和阻力作用下动力稳定性研究。柔性自旋飞行器简化为非均匀、自由-自由的Timoshenko回转梁模型,基于转子动力学理论和有限元方法,考虑陀螺效应,在瞬态坐标系下建立了推力和阻力作用柔性自旋飞行器的横向振动方程。在平均轴系和瞬态坐标系下分别从自旋转速、推力和阻力3个方面,分析了自旋飞行器动力稳定性和横向振动响应效应。研究结果表明:在瞬态坐标系下,阻力能够提高自旋飞行器稳定性,自旋转速不改变失稳区域;与之相反,在平均轴系下,阻力能够降低自旋飞行器稳定性,使临界推力和临界转速减小;自旋转速能够增大失稳区域,使静态失稳变为动态失稳;转动惯量和剪切效应能降低系统稳定性,相比于转动惯量,剪切效应影响更大,特别是对2阶频率影响。

关键词：自旋飞行器 Timoshenko梁横向振动振动响应

基于DYTRAN软件的三维水下爆炸气泡运动研究

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兵工学报 2008年第3期29卷 331-336页

作者：荣吉利李健北京理工大学理学院北京100081

应用国际上通用的有限元程序MSC.DYTRAN模拟在重力影响下水下爆炸气泡的脉动规律。通过引入新的流场边界处理技术对不同TNT药量在同一水深、相同TNT药量在不同水深等多种工况下气泡脉动的过程进行了数值计算。分析和总结了球形TNT药包... 详细信息

应用国际上通用的有限元程序MSC.DYTRAN模拟在重力影响下水下爆炸气泡的脉动规律。通过引入新的流场边界处理技术对不同TNT药量在同一水深、相同TNT药量在不同水深等多种工况下气泡脉动的过程进行了数值计算。分析和总结了球形TNT药包在不同装药量下气泡的半径及脉动的周期,得出了气泡脉动时气泡半径的时间历程曲线,并将计算结果与经验公式进行了对比分析。结果表明:计算结果与经验公式具有较好的一致性,有限元模型正确、有效,结果准确。计算模型、方法及结果对相关的工程研究和计算具有一定参考价值。

关键词：流体力学水下爆炸气泡脉动数值模拟

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一种预测航天火工装置可靠性的小样本方法

宇航学报 2015年第3期36卷 360-364页

作者：荣吉利宋乾强张涛北京理工大学宇航学院北京100081 北京宇航系统工程研究所北京100076

给出了一种预测航天火工装置功能可靠性的新方法。当产品特性值服从正态分布,且已知产品上(下)规范限时,基于应力—强度模型,结合可靠性、统计学等相关知识,给出了航天火工装置可靠性的小样本预测方法。该方法可用20发以内的试验样本量... 详细信息

给出了一种预测航天火工装置功能可靠性的新方法。当产品特性值服从正态分布,且已知产品上(下)规范限时,基于应力—强度模型,结合可靠性、统计学等相关知识,给出了航天火工装置可靠性的小样本预测方法。该方法可用20发以内的试验样本量来预测火工装置0.999999的高可靠性指标。此方法虽以火工装置为研究背景,但其基本原理可应用到其他机械类产品的可靠性预测之中,为可靠性的预测提供一种新的途径。

关键词：小样本可靠性预测火工装置

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某大型运输车的时域平顺性仿真分析

北京理工大学学报 2017年第2期37卷 146-150,156页

作者：荣吉利郑育龙刘琥何丽王玺北京理工大学宇航学院北京100081 北京航天发射技术研究所北京100076

为解决某大型运输车在运输过程中,车载精密仪器振动过大而影响其使用性能的问题,基于拉格朗日原理,建立了某大型运输车仪器-车-路耦合的19自由度振动动力学模型;利用白噪声模块,构建了随机路面激励时域模型;采用时域分析方法,分析了路... 详细信息

为解决某大型运输车在运输过程中,车载精密仪器振动过大而影响其使用性能的问题,基于拉格朗日原理,建立了某大型运输车仪器-车-路耦合的19自由度振动动力学模型;利用白噪声模块,构建了随机路面激励时域模型;采用时域分析方法,分析了路面不平度、车速以及仪器悬置刚度阻尼对仪器振动加速度影响.并采用粒子群算法,对相关参数进行优化.研究表明:通过提高路面等级、选择适当的行车速度、适当的降低仪器悬置的刚度和阻尼,能够有效降低仪器的振动加速度,提高大型运输车的平顺性.

关键词：仪器-车-路耦合路面不平度时域模型振动加速度粒子群算法平顺性

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开孔复合材料层合板大变形渐进损伤分析

开孔复合材料层合板大变形渐进损伤分析

中国力学大会-2021+1

作者：韦振乾荣吉利张世雄赵自通北京理工大学宇航学院

介绍/亮点Introduction/Highlight在ABAQUS平台上通过用户材料子程序(UMAT)对复合材料层合板进行渐进损伤分析是该领域研究的常用方法之一。ABAQUS平台传入用户材料子程序(UMAT)中的应变项为对数应变,对于大变形和大转动情况下的损伤问...

介绍/亮点Introduction/Highlight在ABAQUS平台上通过用户材料子程序(UMAT)对复合材料层合板进行渐进损伤分析是该领域研究的常用方法之一。ABAQUS平台传入用户材料子程序(UMAT)中的应变项为对数应变,对于大变形和大转动情况下的损伤问题已经不再适用。大载荷作用下复合材料层合板的运动状态变得更为复杂,为了满足几何非线性分析,在渐进损伤理论体系下通过第二类Piola-Kirchhoff应力张量和Green应变张量表征损伤材料本构方程关系,

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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火星进入器壁面脉动压力环境数值模拟

宇航学报 2018年第5期39卷 482-490页

作者：石小潘赵瑞荣吉利袁武北京理工大学宇航学院北京100081 中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心北京100190

为研究跨超声速阶段来流马赫数、来流攻角及配平翼展开角的变化对进入器壁面脉动压力环境的影响规律,本文采用脱体涡方法对火星进入器模型开展非定常数值模拟,获取壁面不同位置处的脉动压力信息。研究表明:在跨超声速阶段,进入器壁面脉... 详细信息

为研究跨超声速阶段来流马赫数、来流攻角及配平翼展开角的变化对进入器壁面脉动压力环境的影响规律,本文采用脱体涡方法对火星进入器模型开展非定常数值模拟,获取壁面不同位置处的脉动压力信息。研究表明:在跨超声速阶段,进入器壁面脉动压力环境随马赫数的增加而趋于减缓。配平翼迎风面分离区受脱体激波影响明显,当来流马赫数较小时,可压缩效应较弱,分离区涡流运动剧烈,诱导的脉动压力环境较强;随着来流马赫数的增加,脱体激波对分离区抑制作用增强,分离区运动受到限制,诱导的脉动压力环境趋于平缓。此外,随着来流攻角增加,配平翼迎风面上再附点的位置向翼根方向转移,从而使翼根处的脉动压力环境趋于恶劣。当配平翼展开180°时,分离区再附点位置基本固定,配平翼迎风面脉动压力环境得到一定程度的减缓。功率谱分析表明,在配平翼迎风面上诱导的脉动压力能量主要集中在中低频区域。

关键词：火星进入器脱体涡模拟脉动压力环境频谱分析

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空间机械臂辅助深层采样阻抗控制策略

宇航学报 2022年第5期43卷 580-592页

作者：聂佳伟辛鹏飞荣吉利王瑞潘成龙程修妍北京理工大学宇航学院北京100081 北京空间飞行器总体设计部北京100094 齐鲁工业大学(山东省科学院)数学与统计学院济南250353

针对空间机械臂辅助深层采样任务中的建模与控制问题,基于刚体李群SO(3)方法对机械臂进行建模。通过梯形规划对机械臂进行轨迹规划,采用阻抗控制方法控制机械臂运动。推导了李群SO(3)模型下机械臂关节空间与末端笛卡尔空间之间的雅可比... 详细信息

针对空间机械臂辅助深层采样任务中的建模与控制问题,基于刚体李群SO(3)方法对机械臂进行建模。通过梯形规划对机械臂进行轨迹规划,采用阻抗控制方法控制机械臂运动。推导了李群SO(3)模型下机械臂关节空间与末端笛卡尔空间之间的雅可比矩阵,并且得到了两个空间的相互转换关系。采用锥互补方法计算采样机械臂与复杂接触面的碰撞力,并基于非光滑算法求解锥互补条件与系统动力学方程。通过对比位置控制与阻抗控制,证明了阻抗控制在实际应用过程中能够更加柔顺地控制机械臂与接触面进行接触。通过对控制参数进行调整,探究了不同控制参数对机械臂控制的影响,优化得到了合适的控制参数,从而能控制机械臂辅助完成深层采样的任务。

关键词：空间机械臂阻抗控制锥互补深层采样

基于Timoshenko梁模型的旋转弹箭横向振动模态分析

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北京理工大学学报 2012年第6期32卷 551-555,560页

作者：荣吉利徐天富李健北京理工大学宇航学院北京100081 广西工学院汽车工程系广西柳州545006

将旋转弹箭简化为Timoshenko旋转梁,基于有限单元法研究了其在自由飞行时的横向振动模态.采用Timoshenko梁模型,考虑陀螺效应和剪切效应,运用转子动力学和有限单元法的思想,建立旋转弹箭横向振动的有限元方程和频率方程.利用该频率方程... 详细信息

将旋转弹箭简化为Timoshenko旋转梁,基于有限单元法研究了其在自由飞行时的横向振动模态.采用Timoshenko梁模型,考虑陀螺效应和剪切效应,运用转子动力学和有限单元法的思想,建立旋转弹箭横向振动的有限元方程和频率方程.利用该频率方程,分别采用Rayleigh梁和Timoshenko梁模型对某旋转弹箭进行模态分析,对不同梁模型下的横向振动进动频率进行对比,并讨论弹箭转速和长径比对模态频率的影响.

关键词： Timoshenko梁旋转弹箭横向振动有限单元法进动频率