针对存在舵机时滞环节的气动伺服弹性系统,提出基于Padé近似和线性二次高斯(LQG)控制的阵风减缓主动控制律设计方法。利用Padé近似将舵机中的时滞环节线性化为一个高阶传递函数并引入气动弹性模型,建立线性的阵风减缓受控模型;利用LQG控制方法对线性化模型设计阵风减缓主动控制系统,并采用平衡截断法对所设计的控制系统进行降阶;利用Simulink将所设计的控制系统引入非线性模型中,得到von Karman连续阵风激励情况下系统的开/闭环响应情况。计算结果表明:根据所提方法设计的阵风减缓主动控制律能有效降低原气动伺服弹性系统的阵风响应,对研究对象机身过载的抑制在15%左右,而对翼根弯矩的抑制达到25%以上。

传统的气动力映射方法中,守恒型方法能保证总积分载荷的守恒,但计算复杂;非守恒型方法实现简单,能保证气动压力的分布,但不能保证总积分载荷的守恒。利用等式约束保证积分载荷相等,并基于非守恒型加入线性基的径向基函数(RPIM)构造最小二乘保持原气动压力的分布特征,将气动力等效传递问题转化为一个带等式约束的二次规划问题。通过在非守恒方法的基础上构造出新的守恒型方法,兼顾了2种方法的优点。对某一大展弦比机翼上表面的三维气动力等效映射至二维平板面元气动力的结果表明,所提方法在牺牲了一定气动压力分布精度的基础上,严格保证了总积分载荷的相等,同时也继承了非守恒插值方法的高效性。所提方法可用于各类复杂外部气动力数据的快速等效映射,以及其他学科类似的数据映射问题。

吸气式高超声速飞行器是当前航空航天领域研究的热点,该类飞行器通常使用超燃冲压发动机作为推进系统,并采用一体化设计方案,带来了一系列的气动弹性问题。首先阐述了吸气式高超声速飞行器机体/发动机一体化建模研究进展;随后介绍了热气动弹性/推进耦合、控制系统耦合以及不确定性分析等方面的热气动弹性动力学研究进展,并对相关热气动弹性试验研究进行了分析;最后对吸气式高超声速飞行器的热气动弹性问题提出了若干研究建议。

汽车高速行驶的过程中,车速超过100 km/h时,车外气动噪声对车内噪声贡献起主要作用,控制外造型噪声源便显得非常重要。运用基于统计能量法的声学仿真软件PowerACOUSTICS对车外造型声源传播至车内驾驶员外耳处的声场进行计算。仿真结果与试验吻合较好,验证了该方法的可行性。使用该方法对某SUV的A柱原状态和压条2种方案进行仿真计算,得到A柱压条对流经A柱的气流有梳理作用,减弱了气流分离,降低了由A柱产生的外造型声源,改善了车内声场的分布,减小了车内驾乘人员双耳处的响应,提高了SUV的声品质。该方法在车型研发过程中对A柱的优化控制提供技术支持。

利用所设计的舵机测试系统对飞翼布局阵风减缓试验模型所采用的伺服舵机(Hitec-7954SH)带载情况下的动态特性进行测试,并根据试验数据辨识出舵机的传递函数。设计舵机补偿控制系统补偿舵机的幅值衰减和相位滞后,并在此基础上设计阵风减缓控制系统。仿真计算表明:在von Karman连续阵风激励的情况下,所设计的控制系统能有效减缓模型的阵风响应。然而,舵机动态特性会对阵风减缓控制系统产生影响:幅值衰减会降低阵风减缓控制系统的减缓效果而相位滞后会使得所设计的阵风减缓控制系统在某些频率范围内加剧飞机的阵风响应。比较舵机补偿控制系统开/闭状态下模型的阵风响应,在断开舵机补偿控制系统的情况下,所设计的阵风减缓控制系统的减缓效果降低,甚至加剧某些响应,说明舵机补偿控制系统的必要性,并为之后的风洞试验和飞行试验提供参考。

得益于非常安静的背景噪声(风速140 km/h,声压级小于58 dBA)和优秀的低频压力脉动(Cprms<0.005),中国汽车工程研究院(CAERI)风洞中心的气动声学风洞为汽车空气动力学开发提供良好的声学测试平台。中国汽研风洞中心安装一套由3块麦克风阵列(3×168通道)组成的三维麦克风阵列测试系统,对车外气动噪声源进行定位及分析。采用“声学照相机原理”,即噪声云图通过波束成形的高级算法投射到车身三维表面(3D)上进行定位显示。

防喷器是钻井工程重要的安全装备,系二级井口设备中的重要设备。防喷器的安全性不仅影响钻井作业的安全进行,而且影响着钻井作业人员的安全。目前针对防喷器的管理依据是SY/T 6160《防喷器检查和维修》,该标准规定了由螺栓损伤数量导致的防喷器判废指标。目前这一判废指标主要基于工程经验,关于具体数值的计算还未见相关研究,文中利用有限元方法开展螺栓损伤数量对环形防喷器密封性能的影响分析,从数值分析角度来验证《防喷器检查和维修》中有关螺栓损伤判废条款的合理性。

在研究了传递误差的计算优化和频谱特性基础上,利用系统传动误差频谱特性及其激励下强迫振动的频率特性,巧妙地将齿轮多自由度振动模型简化为双质量振动模型,得到了齿轮传动误差激励下齿轮振动的解析解;建立了齿轮系统的质量、刚度、传动误差频谱与齿轮振动频谱的函数关系,得到了齿轮振幅、轮齿振动作用力、对轴承与箱体的振动作用力等关键的振动评价参数;并分析了质量、刚度和传递误差频谱对振动的影响。这对电动车减变速器的NVH(振动、噪声、声振粗糙度)问题的分析与解决提供了明确、可靠的方法。

分析了三维动画在液压传动CAI中的重要作用以及Auto CAD和3DS MAX的特点,介绍了将二者结合起来进行液压传动元件和液压回路的三维建模及其工作原理、组装动画设计的方法,给出了液压传动CAI三维动画实例,最后介绍了使用3DS MAX进行动画设计的技巧.

对液压系统故障诊断的主要理论和方法进行了归纳和分类，对各种方法的局限性和适用范围进行了定性分析，指出了将多种智能诊断方法及其它现代技术相互融合是液压系统故障诊断技术未来发展的趋势。