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基于高阶气体动理学格式的高速流动数值模拟

飞行力学 2024年第4期42卷 1-6页

作者：水涌涛张昱煜姬兴苏伟中国运载火箭技术研究院北京100076 北京航天长征飞行器研究所北京100076 西安交通大学陕西西安710049

针对新型高速飞行器的设计在预示气动力以及气动热上的高分辨率需求,相比于耗散较大的传统二阶有限体积方法,高精度方法具有满足这种需求的潜力。基于气体动理学分布函数,结合自适应流动的高精度重构技术、斜率压缩因子技术和p-multigri... 详细信息

针对新型高速飞行器的设计在预示气动力以及气动热上的高分辨率需求,相比于耗散较大的传统二阶有限体积方法,高精度方法具有满足这种需求的潜力。基于气体动理学分布函数,结合自适应流动的高精度重构技术、斜率压缩因子技术和p-multigrid技术,发展了面向高速流动的高精度气体动理学格式,经过精度测试,可以达到预期精度。通过一维和三维典型高速流动算例验证了该方法在高速流动中的鲁棒性和高分辨率特性,展现了该方法在高速复杂几何构型的精确气动力热预示中的潜力。

关键词：高速流动气体动理学格式高精度

An Improved Dynamic Friction Rejection Attitude Stability Control Strategy

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Journal of Harbin Institute of Technology(New Series) 2019年第5期26卷 79-87页

作者： Yonghai Wang Gang Meng Jianlin Li yongtao shui Baogang Lu Beijing Institute of Space Long March Vehicle China Academy of Launch Vehicle Technology

The attitude stability control of under actuated spacecraft that used two reaction wheels in the presence of dynamic friction disturbance is handled. A novel improved control approach with a combination of a singular control law based on quaternion and extended state observer (ESO) is employed to establish a stabilization control so as to restrain the effect of friction. The corresponding simulation results demonstrate the highly stable accuracy and performance compensated dynamic friction. Furthermore if there is a non zero initial condition in under actuated axis the attitude stability can be enhanced with a magnetic torquer. Simulations for a nano spacecraft denote a potential application value in pointing accuracy using two reaction wheels and a magnetic torquer.

关键词： nanospacecraft dynamic friction singular control linear extended state observer magnetic torquer

Multi-missile Distributed Cooperative Guidance Law Based on De Bruijn Network

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Multi-missile Distributed Cooperative Guidance Law Based on ...

基于输入成型的挠性航天器自适应姿态控制（英文）

第37届中国控制会议

作者： Zhang Xi shui yongtao Wang Yonghai Lu Baogang Wang Sheling Beijing Institute of Space Long March Vehicle

In order to realize cooperative engagement for multi-missile, a new guidance law based on De Bruijn network is introduced in this paper. Firstly, the theory of network synchronization which is no need to estimate the impact time manually is used to design the guidance law, and the advantage is that the state of all the missiles will converge automatically in a short ***, by adopting De Bruijn network to build the local interactions, the communication network has good fault tolerant property, flexibility and high reliability to ensure information sharing and exchange among missiles. Finally, it is strictly verified by the simulation results that the law can drive all the missiles salvo attack the stationary target simultaneously.

关键词： De Bruijn Network Cooperative Guidance Law Network Synchronization

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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中国惯性技术学报 2019年第6期27卷 811-817页

作者：水涌涛胡建庞宝君崔乃刚哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 北京航天长征飞行器研究所北京100076

针对快速调姿挠性航天器的姿态控制问题,提出一种基于输入成型的自适应姿态控制方法,解决俯仰、偏航、滚转三通道的控制耦合问题,抑制航天器挠性振动、提高姿态控制精度。首先,建立了考虑弹性振动、执行器故障及惯量不确定性的挠性航天... 详细信息

针对快速调姿挠性航天器的姿态控制问题,提出一种基于输入成型的自适应姿态控制方法,解决俯仰、偏航、滚转三通道的控制耦合问题,抑制航天器挠性振动、提高姿态控制精度。首先,建立了考虑弹性振动、执行器故障及惯量不确定性的挠性航天器姿态动力学模型。基于欧拉轴角提出一种姿态机动参考轨迹设计方法,避免了俯仰、偏航、滚转三通道的耦合问题。通过多模输入成型方法对姿态机动参考轨迹进行修正,以抑制航天器弹性振动。采用自适应容错控制方法对修正后的参考轨迹进行跟踪,以实现挠性航天器快速姿态机动任务。数值仿真结果表明,与传统PD姿态控制方法相比,所提出的基于输入成型的挠性航天器自适应姿态控制方法可将残余弹性振动幅值和姿态控制偏差降低两个数量级,验证了该方法的有效性。

关键词：挠性航天器姿态路径规划输入成型自适应姿态控制

Porous organic cages as a novel platform for second harmonic generation

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Science China Chemistry 2024年

作者： Feng shui Yunqin Zhang Mao Yi Xiongli Liu Lin Li Shuo Zhang Yongshen Zheng yongtao Yao Qiao Zhao Baiyan Li Xianhe Bu School of Materials Science and Engineering National Institute for Advanced Materials TKL of Metal and Molecule-Based Material Chemistry Nankai University National Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Composites in Special Environments Harbin Institute of Technology

Second harmonic generation(SHG) is one of the most extensively applied nonlinear optical phenomena. Compared to traditional inorganic SHG materials, organic SHG materials, including non-centrosymmetric small molecular crystals and organic polymers, have been extensively explored for SHG optics due to their advantageous properties, including high light-induced damage threshold, ultrafast response speed, high polarization ratio, wide transparency range, and elevated dielectric constant. However,in organic SHG materials, most small molecular crystals often show poor thermal stability(<200 °C) due to their low molecular weight, which is an important obstacle for practical application under high temperatures. On the other hand, the difficulty in the growth of large-size crystals as well as the disorderly array of chromospheres on polymer chains associated with organic polymers have hindered their widespread application in SHG due to the requirements of processability and ***, it is significantly necessary to develop novel organic SHG material with high thermal stability, large-size crystals,excellent processability, high homogeneity, and a well SHG effect. In the contribution, we developed herein porous organic cages(POCs) as a novel platform for SHG optics. Thanks to its inherent macromolecular composition and zero-dimensional discrete structures, POCs can not only solve the instability problem of small molecule crystals but also overcome the drawbacks in growing large-size crystals for organic polymer. The obtained two POCs with chiral asymmetric centers(CPOC-R-5 and CPOCS-7) display advantageous features for SHG optics including well SHG performance, large-size crystal(5 mm×3 mm×1 mm),high thermal stability(≥250 °C), wide transparency window(750–2,000 nm) and high polarization ratio(up to 94.5%). This work thus develops POCs as a new platform toward the construction of organic NLO materials with the potential application in sorts of SHG optics.

关键词：

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碳化硅陶瓷超声波辅助磨削表面完整性研究

兵器装备工程学报 2019年第7期40卷 209-211页

作者：侯保江水涌涛孙向春安亚青北京航天长征飞行器研究所北京100076 中国运载火箭技术研究院北京100076

碳化硅单晶是典型的硬脆材料,具有硬度高、断裂韧性低及化学稳定性高等特性。为了研究其合适的加工工艺,采用超声波辅助内圆磨削的方法对碳化硅陶瓷内圆进行加工,观察其内表面形貌。实验结果表明,超声波辅助磨削更容易实现延性域的磨削。

关键词：碳化硅陶瓷超声波内圆磨削表面完整性

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单晶硅晶片化学机械抛光基本特性研究

兵器装备工程学报 2019年第6期40卷 163-166,205页

作者：侯保江安亚青水涌涛孙向春北京航天长征飞行器研究所北京100076 中国运载火箭技术研究院北京100076

实验中利用商业抛光机对单晶硅晶片进行化学机械抛光;实验结果显示:表面粗糙度随着抛光垫和抛光头的转速以及抛光载荷的增加而减小;抛光载荷是影响总厚度变化的主要因素,晶片的总厚度变化会随着抛光载荷的增加而相应地减少;材料去除率... 详细信息

实验中利用商业抛光机对单晶硅晶片进行化学机械抛光;实验结果显示:表面粗糙度随着抛光垫和抛光头的转速以及抛光载荷的增加而减小;抛光载荷是影响总厚度变化的主要因素,晶片的总厚度变化会随着抛光载荷的增加而相应地减少;材料去除率随着抛光垫转速,抛光头转速,以及抛光载荷的增加而增加,抛光载荷的变化对材料去除率的影响最明显。

关键词：砷化镓化学机械抛光抛光特性表面粗糙度

具有高可靠性弹间通讯的多弹协同打击制导策略

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战术导弹技术 2019年第1期 94-99页

作者：张曦水涌涛刘涛王永海张昱煜北京航天长征飞行器研究所北京100076 北京航天万源科技有限公司北京100176

针对多弹协同攻击目标的问题,基于De Bruijn网络结构提出一种分布式领弹-从弹制导策略。为了避免对攻击时间的估计,应用分布式网络原理设计协同制导分量,得到从弹的机动控制指令,在速度大小和方向上同时对导弹进行控制,状态信息可以快... 详细信息

针对多弹协同攻击目标的问题,基于De Bruijn网络结构提出一种分布式领弹-从弹制导策略。为了避免对攻击时间的估计,应用分布式网络原理设计协同制导分量,得到从弹的机动控制指令,在速度大小和方向上同时对导弹进行控制,状态信息可以快速收敛。采用De Bruijn网构建当地通讯拓扑网络,进行弹间信息的交互,以实现协同攻击。该制导律形式简单,易于参数测量,便于工程应用,De Bruijn通讯网络具有良好的容错性、灵活性和可靠性,适合于大规模作战网络。通过仿真案例验证了算法的有效性。

关键词： De Bruijn网络协同攻击分布式网络同步原理制导律

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C/SiC复合材料轴套渐进损伤分析

强度与环境 2016年第5期43卷 30-37页

作者：王姣王成华杨阳孙向春水涌涛北京航天长征飞行器研究所北京100076

以C/SiC为代表的陶瓷基复合材料以其优异的耐热、承载性能以及轻质特性,已成为先进飞行器关键承载部件设计选用的主要材料。基于实体型复合材料结构非线性强度失效模型及渐进损伤分析方法,采用ABAQUS软件对复杂受力情况下C/SiC陶瓷基复... 详细信息

以C/SiC为代表的陶瓷基复合材料以其优异的耐热、承载性能以及轻质特性,已成为先进飞行器关键承载部件设计选用的主要材料。基于实体型复合材料结构非线性强度失效模型及渐进损伤分析方法,采用ABAQUS软件对复杂受力情况下C/SiC陶瓷基复合材料副翼轴套的结构强度进行了预示,考核了某型号飞行器副翼关键部位在飞行力、热载荷作用下的承载能力,模拟了其在复杂受力情形下的渐进损伤过程。并开展相关地面试验,通过对试验与数值结果的对比分析,验证了数值分析方法的准确性和可行性。

关键词：复合材料数值模拟强度预示渐进损伤