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脉冲等离子体推力器羽流回流影响分析

固体火箭技术 2010年第6期33卷 660-666页

作者：尹乐周进缪万波杨乐李自然国防科技大学航天与材料工程学院长沙410073 陆军航空兵学院机械系北京101123

将三维MHD双温入口模型的计算结果作为入口条件,运用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法,模拟实验室PPT样机羽流。验证计算显示,该模型具有模拟脉冲等离子体推力器羽流的能力。对不同初始电压和电... 详细信息

将三维MHD双温入口模型的计算结果作为入口条件,运用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法,模拟实验室PPT样机羽流。验证计算显示,该模型具有模拟脉冲等离子体推力器羽流的能力。对不同初始电压和电容下的羽流场进行了模拟,给出了出口平面返流质量流率的变化情况和20μs羽流中离子和CEX离子的分布情况。计算结果显示,高能量状态对应高质量流率,高质量流率对应高动量,高动量离子和中性粒子对航天器撞击会造成更强影响。

关键词：脉冲等离子体推力器三维MHD双温入口模型 DSMC/PIC流体混合算法羽流回流

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基于能量耗散的药柱粘弹性累积损伤

国防科技大学学报 2013年第1期35卷 24-27页

作者：邓斌董可海谢燕国防科技大学航天科学与工程学院湖南长沙410073 海军航空工程学院飞行器工程系山东烟台264001

基于不可逆能量耗散的损伤变量定义方法和动态线粘弹性理论,建立了固体推进剂累积损伤模型,利用不同拉伸速率下的试验数据,拟合得到了推进剂破坏耗散能表达式,进而给出了推进剂在周期应力响应下的累积损伤计算式,并讨论了周期应力幅值... 详细信息

基于不可逆能量耗散的损伤变量定义方法和动态线粘弹性理论,建立了固体推进剂累积损伤模型,利用不同拉伸速率下的试验数据,拟合得到了推进剂破坏耗散能表达式,进而给出了推进剂在周期应力响应下的累积损伤计算式,并讨论了周期应力幅值和频率对累积损伤的影响,最后对某舰载发动机药柱进行了累积损伤及使用寿命分析。提出的累积损伤分析方法,为固体发动机贮存寿命预估提供了一条有益的技术途径。

关键词：固体推进剂能量耗散粘弹性累积损伤

基于传递函数方法的局部覆盖环状CLD圆柱壳动力学分析

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航空学报 2007年第6期28卷 1487-1493页

作者：李恩奇李道奎唐国金雷勇军国防科学技术大学航天与材料工程学院军事航天系湖南长沙410073

采用传递函数方法对局部覆盖环状约束层阻尼(CLD)圆柱壳进行了动力学分析。基于Donnell薄壳简化,由Hamilton原理导出了局部覆盖CLD圆柱壳的运动方程和边界条件,通过Laplace变换并引入状态向量后,建立了系统的状态空间方程,利用传递函数... 详细信息

采用传递函数方法对局部覆盖环状约束层阻尼(CLD)圆柱壳进行了动力学分析。基于Donnell薄壳简化,由Hamilton原理导出了局部覆盖CLD圆柱壳的运动方程和边界条件,通过Laplace变换并引入状态向量后,建立了系统的状态空间方程,利用传递函数方法求解方程得到了系统的固有频率、损耗因子和频响曲线。算例分析结果验证了该方法的有效性和精确性,且更适于处理黏弹性材料具有频变特性的问题。讨论了CLD覆盖率和黏弹层厚度对系统固有频率和损耗因子的影响,为局部覆盖CLD圆柱壳的优化设计奠定了基础。

关键词：振动控制动力学分析传递函数方法约束层阻尼圆柱壳局部覆盖黏弹性

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《材料力学》竞赛主要题型分析

力学与实践 2006年第6期28卷 85-86页

作者：李道奎雷勇军唐国金丛广年国防科技大学航天与材料工程学院军事航天系长沙410073

在分析前五届全国力学竞赛中《材料力学》试题的基础上,对竞赛主要题型进行了总结,并给出了相应例题的解题方法和思路,最后指出了参赛大学生应具备的基本条件．

关键词：材料力学竞赛题型

基于解析方法和有限元联合仿真方法的补偿脉冲发电机温度场计算

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电机与控制应用 2015年第7期42卷 20-25页

作者：朱博峰肖凯王昊泽国防科技大学航天科学与工程学院长沙410073

针对补偿脉冲发电机(CPA)分析了电机的内生热源,采用解析方法,推导了适用于CPA传热的常物性一维非定常、非齐次柱坐标系导热微分方程解析解,求得了辐射-导热复合换热(边界条件非线性)的数值解。在此基础上,利用基于有限元法的机电磁热... 详细信息

针对补偿脉冲发电机(CPA)分析了电机的内生热源,采用解析方法,推导了适用于CPA传热的常物性一维非定常、非齐次柱坐标系导热微分方程解析解,求得了辐射-导热复合换热(边界条件非线性)的数值解。在此基础上,利用基于有限元法的机电磁热联合仿真方法,分析了CPA放电电磁场特性,计算得到了CPA放电典型损耗,求解了CPA在单次脉冲放电后的温度场分布及温度变化情况,并分析了联合仿真较之经典求解方法的优越性。研究成果为CPA的热控优化设计提供了重要参考。

关键词：补偿脉冲发电机热分析导热微分方程解析解复合换热联合仿真

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双月旁转向周期轨道的解集域分析

中国科学：技术科学 2010年第8期40卷 904-911页

作者：罗宗富孟云鹤汤国建国防科技大学航天与材料工程学院长沙410073

双月旁转向周期轨道是限制性三体问题框架下的一类大尺度周期轨道.首先,分析了双月旁转向周期轨道的形成机理,采用了圆锥曲线拼接法进行轨道的初步设计;其次,深入剖析了双月旁转向周期轨道的解集域空间,并结合数值仿真,绘制了解集域内... 详细信息

双月旁转向周期轨道是限制性三体问题框架下的一类大尺度周期轨道.首先,分析了双月旁转向周期轨道的形成机理,采用了圆锥曲线拼接法进行轨道的初步设计;其次,深入剖析了双月旁转向周期轨道的解集域空间,并结合数值仿真,绘制了解集域内轨道参数的分布图;最后,比较了不同地心拱线旋转角速度下的轨道参数,并给出了两条典型轨道在各种坐标系下的轨道图形.结果表明:采用圆锥曲线拼接法进行双月旁转向周期轨道的解集分析是可行的,计算数据和结论能够为进一步轨道设计提供参考.

关键词：双月旁转向圆锥曲线拼接解集分析轨道设计周期轨道

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第六届全国空间轨道设计竞赛冠军团队解法

力学与实践 2015年第4期37卷 557-562页

作者：朱阅訸罗亚中贺波勇国防科技大学航天科学与工程学院长沙410073

第六届全国空间轨道设计竞赛题目乙是一个利用行星引力辅助最快飞出太阳系的轨迹优化问题,本文介绍了国防科学技术大学团队的求解方法.该方法先基于构建的推力方向固定的小推力引力辅助优化模型得到最优的引力辅助行星序列,再通过对优... 详细信息

第六届全国空间轨道设计竞赛题目乙是一个利用行星引力辅助最快飞出太阳系的轨迹优化问题,本文介绍了国防科学技术大学团队的求解方法.该方法先基于构建的推力方向固定的小推力引力辅助优化模型得到最优的引力辅助行星序列,再通过对优化模型的改进和推力方向的优化得到更进一步的解.求解结果表明该方法可以有效地优化出一条最快逃逸的轨道.

关键词：轨道设计竞赛引力辅助小推力最快逃逸

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基于状态空间模型的航天器装配角偏误差研究

国防科技大学学报 2014年第1期36卷 104-109,115页

作者：李欣于乃辉曹玉君张志雄尚建忠国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073 国防科技大学军事高科技培训学院湖南长沙410073

装配过程的误差建模是分析装配误差的重要手段之一。通过分析影响航天器装配结果的尺寸和形位误差、装夹定位误差,将其装配的偏差源分为夹具装夹误差和舱段制造误差两类。并将不同形式的误差通过虚拟夹具的概念进行了统一的表达,进而基... 详细信息

装配过程的误差建模是分析装配误差的重要手段之一。通过分析影响航天器装配结果的尺寸和形位误差、装夹定位误差,将其装配的偏差源分为夹具装夹误差和舱段制造误差两类。并将不同形式的误差通过虚拟夹具的概念进行了统一的表达,进而基于误差流理论针对航天器舱段建立其误差传播的状态空间模型,求出了该过程的状态空间表达式,应用该模型对装配过程中的角偏误差进行了分析。将分析得到的结果同蒙特卡洛仿真的结果进行了比较,两种方法的相对误差小于3%,说明了该方法的可行性。该方法的优势在于它不仅可以分析复杂装配过程,还可以对各工位的装配效果进行观测,从而进行向后分析。

关键词：虚拟夹具误差流状态空间模型角偏误差

基于NPLS技术的超声速流动密度场测量方法研究

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中国科学（G辑） 2009年第7期39卷 943-948页

作者：田立丰易仕和赵玉新何霖程忠宇国防科技大学航天与材料工程学院长沙410073

受激波、湍流等多种因素的影响,超声速流动的密度场在空间和时间上呈现出明显的不均匀性和非定常性,给测量带来困难.现有超声速密度场测量方法存在着时空分辨率不高、测量三维密度场能力有限或信噪比低等问题,我们基于NPLS技术(Nano-bas... 详细信息

受激波、湍流等多种因素的影响,超声速流动的密度场在空间和时间上呈现出明显的不均匀性和非定常性,给测量带来困难.现有超声速密度场测量方法存在着时空分辨率不高、测量三维密度场能力有限或信噪比低等问题,我们基于NPLS技术(Nano-based planar laser scattering,基于纳米技术的平面激光散射),提出了一种新的超声速密度场测量方法.该方法通过校准NPLS图像灰度与流场当地密度的关系,可测量超声速三维流场某一截面上时间相关的瞬态密度分布.NPLS方法具有高时空分辨率和高信噪比等特点,我们提出的以NPLS为基础的新的超声速密度场测量方法能很好地测量超声速流场中激波结构和复杂涡系结构带来的密度变化.作为应用实例,我们采用该方法对超声速光学头罩对称面密度场进行了测量,测量结果空间分辨率达到93.2μm/pixel,再现了激波、湍流边界层等精细流场结构;对比时间间隔5μs的测量结果,可得出密度场随时间的演化规律.

关键词： NPLS 超声速密度场高时空分辨率