S弯进气道能提高飞行器的隐身性能,但也带来了更大的进气损失,兼顾气动和隐身性能的进气道设计成为了研究难点。为此使用曲率控制的方法设计生成了椭圆、梯形、D形以及矩形共四种进口形式的双S弯进气道,利用CFD和快速多极子方法开展了进口形式对双S弯进气道的气动性能和雷达散射特性的数值仿真研究。研究结果表明:椭圆形进口具有较低的周向畸变指数,梯形进口在小攻角下周向畸变指数低于D形进口,大攻角下两者性能相似;梯形进口在水平探测面上具有较低的RCS,比其余进气道模型至少低1.38 d Bsm,相比椭圆进口在周向综合畸变增加不到0.29%的情况下,RCS最大可降低2.54 d Bsm。

针对高速列车诱发的气动噪声问题,提出通过优化受电弓外形的降噪方法。基于Lighthill声学理论,应用宽频带噪声源模型、LES大涡模拟和FW-H声学模型对高速列车整车、原有受电弓及改进受电弓的气动噪声进行数值模拟,分析高速列车气动噪声特性、噪声源主要组成及改进受电弓的降噪效果,并得出仿真结果:高速列车气动噪声无显著的主频率,是宽频噪声;具有明显的速度依赖特性,速率越大声压级幅值越大;列车主要气动噪声源为受电弓、头车鼻尖、转向架等;仿生(宏观)改进受电弓与原有受电弓相比具有明显的降噪效果。研究表明,优化受电弓外形降噪方法的可行,也为优化结构部件的降噪方法提供一定的科学依据。

为研究某六尾翼火箭弹的气动特性,对火箭弹进行了建模以及数值仿真,对比了风洞实验数据,验证了数值方法的可靠性。分析了火箭弹在不同攻角下流场的压力分布,得出了火箭弹阻力系数与攻角的关系。通过旋转坐标系模型模拟火箭弹的定常旋转,对火箭弹在不同转速下的翼面压力分布进行了分析,得出了火箭弹的转速与滚转力矩系数的关系。再采用相同的方法分析了火箭弹平衡转速与马赫数之间的关系。结果表明:在非旋转条件下,火箭弹的阻力系数在小攻角时随着攻角的增加而线性增加;在旋转条件下,火箭弹的滚转力矩系数随着转速的增加而线性减少;火箭弹平衡转速随着马赫数的增加而增加,基本处于线性递增的关系。

高超声速飞行器与附近大气存在着强烈的压缩与摩擦作用,产生的热传递到飞行器表面,会导致表面材料发生变形甚至烧蚀。在高超声速飞行器的设计阶段,需要准确预测飞行器气动热状况,采取相应防热措施,以保证飞行稳定性与安全性。针对某型号高超声速火箭弹,给出一种用于预测弹头热流密度的工程计算方法。为提高计算准确度,同时考虑了边界层内气体参数的变化与飞行攻角的影响,采用了参考焓法和等价锥法。计算中把弹头分为驻点、圆头和锥面区域三部分,分别采用对应的热流密度计算公式。算例验证表明,上述计算方法简捷有效,计算量小,可在飞行器概念设计与早期分析中使用。最后,将上述算法应用于某型号高超声速火箭弹弹头,计算得到飞行器在一定高度和速度飞行时的驻点和锥身热流密度,并给出不同攻角下弹头的热流密度分布状况,为飞行器设

针对高速列车气动噪声的影响越来越明显的问题,基于Lighthill声学理论,应用宽频带噪声源模型、LES大涡模拟和FW-H声学模型对某型高速列车气动噪声进行数值模拟,分析某型高速列车的主要气动噪声声源及远场气动噪声特性,并以受电弓为主要气动噪声源进行降噪研究,主要考虑对受电弓上声功率最大的碳滑板进行低噪声外形优化。基于以上分析,得到优化后的受电弓与原有受电弓相比具有明显的降噪效果,最大声压级减小4dB左右,且其具有更好的空气动力学特性,阻力也减小不少,达到低噪声外形优化的目标。研究表明了通过优化受电弓外形来降噪的方法具有可行性,如果对列车其它部件也进行优化,那么整体的噪声能大大降低。

针对现有扑翼飞行器的扑翼机构结构单一、无法实现灵巧高效的仿生运动等缺点,在单驱动方式的基础上,设计了一种能够同时实现扑动和两级折叠运动的新型扑翼机构,据此提出一种三段式扑翼机构分析模型,并建立了机构的运动学和气动力计算模型。分析了扑翼机构在一个运动周期中翅翼的折叠角度及升力变化规律,证明上述机构符合仿生设计要求,并且有较好的气动力特性。分析了在三种典型飞行状态下内、中、外三段翅翼所受的气动力变化,并与两段式扑翼模型进行了比较。相较于单段式与两段式扑翼,三段式扑翼机构具有更好的仿生运动特性和气动性能。

针对当前盾构液压系统故障诊断效率低、诊断精度不高等问题，提出主元分析和支持向量机相结合的故障诊断方法。首先，基于主元分析对特征参数进行降维，去掉其中的冗余信息，解除特征间的相关性；然后，将经过主元分析提取到的各类状态下的主元作为支持向量机的输入样本集进行训练，在训练过程中，利用粒子群算法对分类器模型参数进行了优化；最后以盾构管片拼装机液压系统为对象进行了仿真分析。仿真结果表明该方法的诊断准确率能够达到93．1％，具有良好的工程应用价值。

该文论述了基于WEB和虚拟仪器的液压伺服故障诊断系统的设计与研究.提出了用虚拟仪器技术完成动态流量的软测量解决了液压系统状态监测、故障诊断以及液压控制中一个急需解决而又长期未能很好解决的难题;建立了液压伺服系统故障知识专家系统实现了故障诊断的准实时性;借助WEB完成信息发布和远程诊断.本文重点阐述该方法的体系结构、软件设计和关键技术.