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某T1000级碳纤维缠绕复合材料壳体承压特性

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复合材料学报 2024年

作者：金书明李德华杨明林天一许辉龚耀华张烜维上海航天动力技术研究所

为探究T1000级高压强复合材料壳体承压力学特性，本文开展了国产T1000级碳纤维复合材料宏观力学性能横向对比测试，并以此为基础完成复合壳体材料选型，根据工艺铺层信息，结合三次样条厚度预测方法及非测地线缠绕角计算方法，实现壳体... 详细信息

为探究T1000级高压强复合材料壳体承压力学特性，本文开展了国产T1000级碳纤维复合材料宏观力学性能横向对比测试，并以此为基础完成复合壳体材料选型，根据工艺铺层信息，结合三次样条厚度预测方法及非测地线缠绕角计算方法，实现壳体的高保真有限元建模，并基于渐进损伤分析方法，对复合壳体封头应力应变响应、复合壳体损伤演化过程、失效模式及爆破压强进行预示，最终通过液压强度试验验证了计算模型的准确性。结果表明：国产T1000碳纤维性能与东丽T1000G相当，且拓展CCF1000S综合性能表现最佳；封头段由壳体与金属接头段刚度不连续引起的变形不协调使得该区域受弯曲、拉剪耦合作用，进而导致封头肩部应力水平明显高于两侧；基于三维Hashin损伤准则的渐进损伤模型能有效地描述壳体损伤与失效过程，更能准确地预测壳体爆破压强及破坏位置。

关键词： T1000碳纤维纤维缠绕复合材料壳体静力分析渐进损伤分析

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基于迁移学习和参数优化的干扰效能评估方法

电子与信息学报 2024年第6期46卷 2515-2524页

作者：孙志国肖硕吴毅杰李诗铭王震铎哈尔滨工程大学通信与信息工程学院哈尔滨150001 上海航天电子技术研究所上海201109

针对数字通信系统中传统误码率评估导致干扰效能评估结果单一的问题,该文提出了一种基于迁移学习和参数优化的干扰效能评估方法。该方法选取各信号处理模块的核心参数作为机器学习的训练指标,并以优劣解距离的评估结果作为分类标准,采... 详细信息

针对数字通信系统中传统误码率评估导致干扰效能评估结果单一的问题,该文提出了一种基于迁移学习和参数优化的干扰效能评估方法。该方法选取各信号处理模块的核心参数作为机器学习的训练指标,并以优劣解距离的评估结果作为分类标准,采用支持向量机训练评估模型。通过改进蚁群算法的全局搜索能力和迁移学习的知识传递特性分别解决了支持向量机中的参数优化问题和训练样本中的数据缺失问题。仿真实验结果表明,掌握源域数据集的支持向量机在模型准确度方面提升4.2%,牺牲初始收敛能力的参数优化与最优解的靠近程度提升4.7%,并且可以应用于数字通信系统的干扰效能评估。

关键词：干扰效能评估数字通信支持向量机蚁群优化迁移学习

激光选区熔化成形GH4099合金高温拉伸性能研究

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材料导报 2024年第S01期38卷 435-438页

作者：崔哲杨帆杜磊付言飞肖美立柯林达上海航天精密机械研究所上海201600

通过研究激光选区熔化成形GH4099合金的显微组织和强化机理,对工艺参数进行了优化,对比分析了SLM试样与冷轧板在室温、500℃、700℃、900℃的力学性能。结果表明:优化后的工艺参数下SLM试样晶粒细小、组织致密,无明显缺陷。试样XY、XZ... 详细信息

通过研究激光选区熔化成形GH4099合金的显微组织和强化机理,对工艺参数进行了优化,对比分析了SLM试样与冷轧板在室温、500℃、700℃、900℃的力学性能。结果表明:优化后的工艺参数下SLM试样晶粒细小、组织致密,无明显缺陷。试样XY、XZ截面的平均硬度大致相等,约为400HV,比冷轧板高8.5%~9.8%。XY方向主要是树枝晶和胞状晶交相分布,熔池顶部存在较多的胞状晶,而XZ方向试样内部主要是外延生长的柱状枝晶。室温状态下成形试样的平均拉伸强度可达1160 MPa,规定塑性延伸强度为736 MPa,断后延伸率在29.5%以上,高于冷轧板。另外三种温度下试样的力学性能也优于冷轧板。

关键词：激光选区熔化 GH4099合金工艺参数力学性能

基于风云三号G星/中分辨率光谱成像仪-降水型近红外通道数据的大气可降水量反演

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光学学报 2024年第12期44卷 136-144页

作者：谢艳清袁德帅樊程张立国王田野梁伟肖前循张苗苗温渊李云端李正强上海航天技术研究院上海卫星工程研究所上海201109 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

中分辨率光谱成像仪-降水型(MERSI-RM)是中国首颗低倾角轨道气象卫星风云三号G星(FY-3G)的主要载荷之一。FY-3G的过境时间与FY-3D和Terra等大多数极轨气象卫星存在明显差异,基于FY-3G/MERSI-RM开发的大气可降水量(PWV)数据对于天气系统... 详细信息

中分辨率光谱成像仪-降水型(MERSI-RM)是中国首颗低倾角轨道气象卫星风云三号G星(FY-3G)的主要载荷之一。FY-3G的过境时间与FY-3D和Terra等大多数极轨气象卫星存在明显差异,基于FY-3G/MERSI-RM开发的大气可降水量(PWV)数据对于天气系统等研究具有重要意义。然而,目前尚缺乏可获取的MERSI-RM PWV数据。为填补这一空白,本文面向MERSI-RM开发了一套半经验PWV反演算法。该算法首先对MERSI-RM数据和地基PWV数据进行时空匹配,继而基于东半球的匹配结果完成水汽反演模型的构建。该算法仅通过一个简单的公式就可以实现水汽反演,具有极高的反演效率。基于西半球地基数据的验证结果显示,使用半经验反演算法开发的MERSI-RM PWV数据的均方根误差和相对误差分别为0.20 cm和0.10。与基于常用的辐射传输模型算法开发的MERSI-RM PWV数据相比,使用本文提出的半经验PWV反演算法开发的MERSI-RM PWV数据,误差至少减小了33%;与当前被广泛使用的Terra/中分辨率成像光谱仪(MODIS)官方PWV数据(MOD05)相比,误差至少减小了65%。上述结果表明,本文面向MERSI-RM开发的PWV反演算法具有较高的反演精度。为对半经验反演算法进行更加全面的评估,并提供更多的建模方法选择,本文还测试了基于随机分配数据构建的PWV反演模型。使用地基数据的验证结果显示,基于上述两种方法构建的PWV反演模型的反演精度的差别可忽略不计。实际应用时,用户可对上述建模方法进行自由选择。

关键词：遥感反演大气可降水量风云三号G星中分辨率光谱成像仪-降水型

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折叠翼飞行器气动弹性变体飞行仿真平台

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1921-1930页

作者：徐浩韩景龙奚勇贾成龙孙钊上海航天控制技术研究所上海201109 南京航空航天大学航空学院南京210016

折叠翼飞行器的变体过程伴随质量分布、刚度分布及气动载荷分布的大幅动态变化,是一个高度复杂的动力学过程。为实现该过程各种动力学问题的有效分析,基于共享内存技术开发了一套高性能的耦合计算程序,并在此基础上整合了Adams多体动力... 详细信息

折叠翼飞行器的变体过程伴随质量分布、刚度分布及气动载荷分布的大幅动态变化,是一个高度复杂的动力学过程。为实现该过程各种动力学问题的有效分析,基于共享内存技术开发了一套高性能的耦合计算程序,并在此基础上整合了Adams多体动力学计算软件、非定常气动力计算程序及飞行控制技术,搭建了折叠翼的气动弹性变体飞行仿真平台。基于该平台,对折叠翼进行了气动弹性分析和飞行变体过程仿真,验证了平台强大的计算和分析能力。

关键词：折叠翼变体飞行器动力学仿真气动弹性飞行仿真

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柔性接头摆心漂移测量误差的理论与实验研究

航空动力学报 2024年第9期39卷 413-422页

作者：张金尧任军学薛牧遥童悦郑庆北京航空航天大学宇航学院上海航天动力技术研究所

为定量研究柔性接头摆心漂移测量的误差来源，利用ANSYS计算了接头在容压10 MPa、不同摆角下的摆心漂移。结合某柔性接头的实验结果分别研究了摆杆形变、水平位移传感器推杆测量误差、铅垂位移传感器推杆测量误差及铅垂传感器水平方向... 详细信息

为定量研究柔性接头摆心漂移测量的误差来源，利用ANSYS计算了接头在容压10 MPa、不同摆角下的摆心漂移。结合某柔性接头的实验结果分别研究了摆杆形变、水平位移传感器推杆测量误差、铅垂位移传感器推杆测量误差及铅垂传感器水平方向偏移这4种误差对摆心漂移的影响，并研究了柔性接头自身结构误差对于摆心漂移测量的影响。结果表明：修正4种误差后的测量结果与仿真结果吻合良好，证实了摆心漂移测量的误差来源，其中水平位移传感器推杆测量误差占柔性接头摆心漂移圆柱包络面高的总误差的65.98%，铅垂位移传感器推杆测量误差占接头摆心漂移包络面半径总误差的77.32%；柔性接头自身结构的误差也会影响摆心漂移的测量，弹性件与增强件厚度误差引起的散布趋势较为一致，结果可为柔性接头摆心漂移测量误差分析提供理论指导。

关键词：摆心漂移柔性接头误差分析有限元分析固体火箭发动机

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面向载人任务开展月面建造的设想

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第8期52卷 7-15页

作者：张崇峰许惟扬童玉奇崔宇新上海航天技术研究院上海201109 上海宇航系统工程研究所上海201109 北京航空航天大学北京100191

围绕载人登月工程的总体规划和部署,将月面发展划分为实施登月、驻月能力拓展及月球科研站三阶段,并提出分步实施、循序渐进的载人月球科研站建造规划.基于载人月球任务面临的环境问题与工程挑战,论证不同发展阶段对月面建造能力的要求... 详细信息

围绕载人登月工程的总体规划和部署,将月面发展划分为实施登月、驻月能力拓展及月球科研站三阶段,并提出分步实施、循序渐进的载人月球科研站建造规划.基于载人月球任务面临的环境问题与工程挑战,论证不同发展阶段对月面建造能力的要求.在深入分析月面居住设施、通信设施、能源设施、地月及月面运输等建造需求的基础上,全面剖析月面建造系统组成.结合前人研究成果,综合对比多种载人月球基地方案,提出基于操作机器人、3D打印机器人等月面作业机器人的月面建造方案设想;同时,围绕未来建设月球熔岩管洞穴基地的目标,深入分析熔岩管洞穴开发建设需求与挑战,为未来月球基地建设提供参考依据.

关键词：载人月球探测月面建造月球熔洞月球科研站原位建造

3D打印点阵夹芯结构冲击损伤的近场动力学模拟

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爆炸与冲击 2024年第3期44卷 144-158页

作者：陈洋王肇喜翟师慧盛鹏王者蓝朱明亮上海航天精密机械研究所上海201600 华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

为了有效模拟3D打印点阵材料夹芯结构在弹丸冲击下的损伤破坏行为,在近场动力学微极模型中引入塑性键,构建了适用于点阵材料夹芯结构的模型和建模方法,在验证模型准确性的基础上,模拟分析了低速和高速弹丸冲击下点阵材料夹芯结构的损伤... 详细信息

为了有效模拟3D打印点阵材料夹芯结构在弹丸冲击下的损伤破坏行为,在近场动力学微极模型中引入塑性键,构建了适用于点阵材料夹芯结构的模型和建模方法,在验证模型准确性的基础上,模拟分析了低速和高速弹丸冲击下点阵材料夹芯结构的损伤模式与破坏机理。结果表明:低速冲击下3D打印点阵夹芯结构的破坏模式以局部塑性变形为主;高速冲击下,破坏模式表现为溃裂、孔洞贯穿和碎片喷射,并伴随着大范围的塑性变形。低速冲击下塑性变形范围随冲击速度升高而增大,而高速冲击下则相反。高速冲击下,点阵夹芯结构的贯穿过程分为面板接触、局部屈服、芯材压溃、穿透4个阶段,弹丸经历了急-缓-急3段减速过程,并对应2个加速度高峰,第2个加速度峰值低于第1个加速度峰值的50%;低速冲击过程中,弹丸仅有1次减速过程,加速度峰值随冲击速度的升高而增大,最终弹丸反弹。

关键词：点阵材料夹芯结构近场动力学弹丸冲击损伤破坏

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一种红外成像导引头探测视场实时扩展算法

红外技术 2024年第6期46卷 691-698页

作者：雷昊史冉东贾青松赵晟黄雪莲上海航天控制技术研究所上海201109 上海机电工程研究所上海201109

由于红外探测器灵敏阈相对较低的特点,红外探测体制的导引头多用于末端防空领域,或者与其他制导模式相组合完成打击任务。惯导红外复合制导是近几年在国内外流行的制导模式,低目标指示精度下的红外交班是复合制导体制一项重要的关键技术... 详细信息

由于红外探测器灵敏阈相对较低的特点,红外探测体制的导引头多用于末端防空领域,或者与其他制导模式相组合完成打击任务。惯导红外复合制导是近几年在国内外流行的制导模式,低目标指示精度下的红外交班是复合制导体制一项重要的关键技术,框架扫描与视场实时拼接技术可以有效完成低目标指示精度下的红外交班。本文根据小口径两轴框架位标器特点,设计了框架闭环扫描搜索算法。同时分别提出了基于位标器惯性信息和图像特征信息的图像实时拼接方法,并针对惯性信息拼接积累误差大和图像特征拼接不适用于极端复杂场景和极端简单场景的缺点,设计了将惯性信息与图像特征偏移信息相融合的图像拼接方法,最后通过仿真验证了该方法不仅可以有效消除积累误差,在极端特殊场景下也可以达到品质较好的图像拼接效果,获得了更大的红外探测视场。

关键词：两轴框架平移变换 Harris角点检测互信息卡尔曼滤波