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基于热管堆的超临界二氧化碳核动力系统参数设计与优化研究

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工程热物理学报 2024年第4期45卷 1069-1075页

作者：戴春辉郭斯茂宋苹赵振兴柯志武武汉第二船舶设计研究所热能动力技术重点实验室武汉430205 浙江大学核科学技术研究中心杭州310007 中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

为获得超临界二氧化碳动力系统最优设计参数,本文建立了热力分析模型和主要设备模型,开展热管式反应堆为热源、简单回热架构的超临界二氧化碳发电装置系统参数性能分析和多目标参数优化设计。形成1 MW(e)输出功率的发电装置系统参数最... 详细信息

为获得超临界二氧化碳动力系统最优设计参数,本文建立了热力分析模型和主要设备模型,开展热管式反应堆为热源、简单回热架构的超临界二氧化碳发电装置系统参数性能分析和多目标参数优化设计。形成1 MW(e)输出功率的发电装置系统参数最优解集,并开展系统敏感性分析。研究结果表明提升系统参数可达到提升系统循环效率的目的,但同时也增加了设备尺寸规模,对提升紧凑性不利,各主要热力参数对系统效率和体积的敏感性相差较大。最终优化解的选择可从本文最优解集中,按可布置空间大小选取,从而获得兼顾效率和紧凑性的最优设计参数。

关键词：热管堆超临界二氧化碳系统热力参数

空间核反应堆异常再入高温高速撞击模拟试验中热响应特性研究

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核动力工程 2024年

作者：周旭胡宇鹏王易君万堃邓志方朱长春胡绍全中国工程物理研究院总体工程研究所

高温高速撞击模拟试验是考核空间核反应堆异常再入大气层撞击地面事故安全性的重要项目。本文针对试验热加载和高速飞行阶段，建立了耦合传导、对流和辐射的有限体积模型，数值研究了试验中空间核反应堆堆芯模拟件的热响应特性，分析了... 详细信息

高温高速撞击模拟试验是考核空间核反应堆异常再入大气层撞击地面事故安全性的重要项目。本文针对试验热加载和高速飞行阶段，建立了耦合传导、对流和辐射的有限体积模型，数值研究了试验中空间核反应堆堆芯模拟件的热响应特性，分析了加载温度变化速率和径高比的影响。结果表明，热加载阶段，堆芯模拟件最高温度和最低温度分别位于侧面及底面的交界处和模拟件中心；达到热平衡的时间除受加载温度变化速率的影响外还取决于模拟件径高比。高速飞行阶段，堆芯模拟件最高温度和最低温度所在位置与热加载阶段相反，且最低温度随着径高比和飞行时间的增加而减少。研究成果能够支撑高温高速撞击模拟试验系统研制及试验设计。

关键词：空间核反应堆异常再入事故高温高速撞击模拟试验数值仿真热响应特性

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用于高精度准直测量的鱼眼相机标定方法

红外与激光工程 2024年第2期53卷 109-119页

作者：熊琨何旭然王春喜李佳宾杨长浩北京航天计量测试技术研究所北京100076

为了扩展准直测量的应用领域,提高测量范围是最为有效的手段之一,因此用于准直测量的鱼眼相机应运而生。针对准直测量用鱼眼相机标定精度不高的问题,提出了一种基于插值形式的径向粗标定及基于栅格形式的补偿精标定的两步式准直测量用... 详细信息

为了扩展准直测量的应用领域,提高测量范围是最为有效的手段之一,因此用于准直测量的鱼眼相机应运而生。针对准直测量用鱼眼相机标定精度不高的问题,提出了一种基于插值形式的径向粗标定及基于栅格形式的补偿精标定的两步式准直测量用鱼眼相机标定方法。该方法使用插值而并非构建成像模型,能够有效避免模型不准确及参数设置不合理而引入的系统误差,并且可以在一定程度上抑制镜片加工的非对称性及光学系统装调所带来的偏差。区别于图像评价的峰值信噪比(PSNR)以及结构相似性(SSIM)等性能指标,该方法选择的平均重投影误差(MRE)这一指标能够更有效地衡量准直测量使用条件下相机标定结果的优劣。仿真对比实验结果表明该方法在4种虚拟鱼眼相机模型上的标定效果皆优于传统标定方法,与传统的方法相比,标定的不确定度最大能够改善82.63%。样机标定实验结果表明,该方法能够有效标定真实的准直测量用鱼眼相机,在搭建的真实样机上应用该标定方法后,样机的入射矢量解算的不确定度能够提升至角秒级。

关键词：准直测量鱼眼相机标定畸变矫正

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氦气填充对冷冻靶温度特性影响的数值研究

原子能科学技术 2024年

作者：周旭胡宇鹏李明海徐建国王易君毛勇建中国工程物理研究院总体工程研究所

惯性约束聚变冷冻靶制备中，为实现靶丸点火，需将柱腔内低压氦气填充至高压。为解决氦气填充过程中的热物理问题，本文基于CFD数值方法，研究了冷冻靶内流场与靶丸表面温度场随氦气填充速度、温度以及稳态压力的变化规律。结果表明，... 详细信息

惯性约束聚变冷冻靶制备中，为实现靶丸点火，需将柱腔内低压氦气填充至高压。为解决氦气填充过程中的热物理问题，本文基于CFD数值方法，研究了冷冻靶内流场与靶丸表面温度场随氦气填充速度、温度以及稳态压力的变化规律。结果表明，在填充过程，高温氦气烘烤靶丸南半球，导致其温度明显高于北半球，且改变氦气填充速度对靶丸表面温度的影响远小于对填充温度的。稳态阶段氦气填充压力为10 kPa时，靶丸南北极温度接近，但随着氦气填充压力的升高，自然对流效应加强，导致北极与南极温差不断升高，通过参数分析得到临界填充压力为100 kPa。

关键词：冷冻靶氦气填充稳态压力温度特性

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基于燃油介质的复合热防护结构换热特性研究

空天技术 2024年第3期2024卷 80-92页

作者：史晨曦刘鹏刘迪李晶北京机电工程研究所中国航天科工飞航技术研究院

为了探究应用于高速长时飞行器外表面防热中的主被动复合热防护结构的换热特性，提出了以燃油为冷却介质的主被动复合热防护方案，以典型基元结构为对象，采用了非定常有限体积法，进行了主被动复合热防护方案换热特性研究，获得了不同... 详细信息

为了探究应用于高速长时飞行器外表面防热中的主被动复合热防护结构的换热特性，提出了以燃油为冷却介质的主被动复合热防护方案，以典型基元结构为对象，采用了非定常有限体积法，进行了主被动复合热防护方案换热特性研究，获得了不同工况下结构温度分布、换热特性等瞬态热响应行为，给出了影响主被动热防护设计的因素和规律，为优化热防护设计提供了支撑。研究表明：主被动复合热防护方案较纯被动热防护方案在防热效果、质量成本、容积占比方面有着明显的优势，是一种应用前景广阔的热防护方式。

关键词：主被动复合热防护结构热分析有限体积法再生冷却高速长时飞行器

功能梯度石墨烯增强复合材料锥壳动力学建模及特性分析

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振动工程学报 2024年

作者：高正阳石先杰中国工程物理研究院总体工程研究所

采用谱几何法建立了功能梯度石墨烯增强复合材料（Functionally Graded Graphene Platelet-Reinforced Composite,FG-GPLRC）锥壳结构动力学模型。利用H alpin-Tsai微观力学模型和混合定律确定F G-GPLRC锥壳结构的复合材料特性参数，并... 详细信息

采用谱几何法建立了功能梯度石墨烯增强复合材料（Functionally Graded Graphene Platelet-Reinforced Composite,FG-GPLRC）锥壳结构动力学模型。利用H alpin-Tsai微观力学模型和混合定律确定F G-GPLRC锥壳结构的复合材料特性参数，并采用人工虚拟弹簧技术等效模拟复杂边界条件。基于一阶剪切变形理论推导了FG-GPLRC锥壳结构的能量泛函，并采用谱几何法对F G-GPLRC锥壳结构的位移容许函数进行描述。在此基础上，将位移容许函数代入能量泛函，并采用R eyleigh-Ritz法对位移容许函数未知级数展开系数进行变分操作即可获得F G-GPLRC锥壳振动求解方程。通过与有限元法结果对比分析，验证了文中分析模型的正确性，并探讨了石墨烯材料参数等因素对F G-GPLRC锥壳振动特性的影响规律。

关键词：功能梯度石墨烯增强复合材料锥壳谱几何法振动特性复杂边界条件

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飞机停放平台综合环境预计与加速试验谱编制

北京航空航天大学学报 2024年

作者：李贺蔡良续钟勇张建军郝宇君薛楠中国航空综合技术研究所航空综合环境航空科技重点实验室西南技术工程研究所

为准确获取飞机停放阶段机载设备经历的真实服役环境，合理的确定机载部附件的加速试验环境谱，支撑机载部附件的环境适应性验证与定寿延寿工作。通过分析“温度-湿度-太阳辐射”环境之间耦合关系，建立了基于实测数据的飞机驾驶舱内部... 详细信息

为准确获取飞机停放阶段机载设备经历的真实服役环境，合理的确定机载部附件的加速试验环境谱，支撑机载部附件的环境适应性验证与定寿延寿工作。通过分析“温度-湿度-太阳辐射”环境之间耦合关系，建立了基于实测数据的飞机驾驶舱内部综合环境同步预计模型，实现平台内部机载部附件服役环境时间历程变化的预计；分析关键环境因素，对预计的平台局部综合环境进行编谱，提出平台局部综合环境加速试验谱的编制方法，并通过实验室加速试验验证了编谱方法的正确性，实现了“自然环境-平台环境-加速试验环境谱”的逐步转化。经检验，预计模型对于温度环境预计的均方根误差为2.1 ℃，相对湿度环境预计的均方根误差为2.9%，太阳辐射强度预计的均方根误差为11.3 W/m2，1周期试验后橡胶试验件抗拉强度下降2.5%，断裂伸长率下降13.5%，邵氏硬度下降3.7%，结果表明依据真实局部环境建立的加速试验环境谱，可有效缩短性能退化的时间。

关键词：飞机停放诱发环境实测数据环境预计加速试验谱

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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

基于右移修复编码方法的装配作业车间调度算法

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计算机集成制造系统 2024年第10期30卷 3514-3524页

作者：张聪毅李新宇夏凯张春江王思涵华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室武汉第二船舶设计研究所

针对智能优化算法求解装配作业车间调度问题时存在的基于工序的编码方法无法保证解的可行性问题，提出一种右移修复编码方法。该编码方法通过特定区域的右移操作，既能满足产品的装配关系约束，保证算法迭代时解的可行性，又能保证修复... 详细信息

针对智能优化算法求解装配作业车间调度问题时存在的基于工序的编码方法无法保证解的可行性问题，提出一种右移修复编码方法。该编码方法通过特定区域的右移操作，既能满足产品的装配关系约束，保证算法迭代时解的可行性，又能保证修复过程中底层工序的相对顺序不变，尽可能减少对原始解的破坏，提高初始解的多样性，实现对解空间的高效搜索；针对编码解设计了一种基于块的插入变异算子，以扩大解的搜索范围；最后，在经典遗传算法中使用了该编码方法和变异算子，并与已有算法进行对比，验证了所提方法的有效性。

关键词：装配作业车间调度右移修复编码遗传算法

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