针对现有的非定常气动力建模方法对气动弹性预测的准确性和效率问题,将随机森林算法引入非定常气动力建模研究领域,构建了基于随机森林算法的非定常气动力降阶模型。将所得模型用于预测气动弹性,选择二维NACA0012翼型进行颤振边界的预测,选用NACA64A010翼型预测LCO特性,并说明了该降阶模型建模的详细过程,将其计算结果与CFD/CSD耦合计算结果及试验结果进行了对比。研究结果表明,该模型可行、高效且精确,可以快速准确地预测飞行器气动弹性特性。

介绍一种新型的无损探伤方法，即在微波频段，利用同轴线探头对金属表面裂痕进行探测，并通过一些试验数据证明了该方法的可行性和潜在能力。

考虑到直升机旋翼流场的复杂性,准确的气动力计算需要采用计算流体力学(CFD)方法,而旋翼桨叶由于展弦比较大,几何非线性效应突出,采用计算流体力学和有限元分析(CFD-FEA)方法实现桨叶的单次双向流固耦合分析就需要大量的时间,对优化设计而言,计算量难以承受。针对CFD/FEA耦合计算气动弹性特性的精度和高效性问题,通过PCA提取耦合系统的特征,基于径向基(RBF)神经网络建立气动力降阶模型,代替CFD求解器用于旋翼桨叶的气动弹性分析。将其计算结果与CFD/FEA耦合计算结果进行了对比。研究结果表明,该降阶模型是可行、高效、精确的,可以快速准确地进行复合材料直升机桨叶气动弹性优化设计研究。

对于摆线液压马达的传统测试装置接线复杂、测试速度慢和不便于维护等缺点,基于S7-1200 PLC和LabVIEW软件开发平台,将测试技术与虚拟仪器技术相结合,开发了集数据采集与查询、TCP/IP通信、效率实验、生成Excel报表和数据存储等功能为一体的摆线马达性能测试系统。从测试系统总体设计、系统硬件设计和系统软件设计三方面进行详细的叙述。所开发的测试系统具有设备成本低、操作简便、便于维护和更新的优点。

仿生机器鱼作为一种独具特色的水下机器人, 备受军事、 工业部门广泛关注. 文中介绍了一种基于CFX的二维摆动尾鳍推进性能的水动力仿真分析方法, 采用先进计算流体力学方法对其长度、 摆动频率进行分析. 通过选取较好的尾鳍物理、 运动参数, 达到二维摆动尾鳍高效推进的目标.采用三次样条曲线拟合尾鳍摆动的振型函数,实现其振型函数优化, 以提高推力、 增大航程.结果表明优化后的振型函数可使尾鳍获得更大的推力, 较初始振型函数可提高548.8%.

水上无人机作为一种特殊的飞行器,其起飞滑行阶段阻力性能研究非常重要。针对水上无人机机腹部分形状,提出一种基于计算流体力学软件的微型水上无人机跨介质阻力数值模拟方法。使用流体体积两相流模型方法,分别对微型水上无人机浮体及其附属物进行周围流场的数值模拟。采用Bezier曲线拟合机腹形状,使用二分法寻求飞机受阻力最小时机腹最低点相对于吃水线的位置,以减小阻力。结果表明,机腹最低点相对于吃水线的最佳位置可使微型水上无人机受到更小的阻力,较实验中最大阻力减小17.44%。

以naca2412翼型展弦比为9.6的后掠翼变刚度复合材料机翼为研究对象,通过改变上抛物线、下抛物线、正弦和线性变化4种铺放轨迹的纤维路径铺放角度,来实现三维机翼的气动弹性剪裁优化设计。利用NASTRAN软件对4种路径的任意初始铺层角度进行颤振速度计算;在ISight软件平台上利用多岛遗传算法,在铺层数量不变条件下,以纤维形状参数为设计变量、颤振速度为目标函数进行优化设计计算。结果表明,通过优化后的4种铺放路径均能较大地提升机翼的颤振速度,与直纤维相比,颤振速度由30m/s提高到41m/s。该方法可为基于变刚度复合材料的机翼设计提供参考。

为提高叶片气马达的恒转速控制精度，考虑采用高速开关阀调节叶片气马达进气腔的压力和流量。通过分析阀控叶片气马达系统基本结构和工作原理，搭建了叶片气马达周期性、离散的腔室体积模型，对其进行傅里叶级数展开，得到叶片气马达周期性、连续的腔室体积模型。结合叶片气马达运动学模型、腔室流量数学模型以及高速开关阀阀口流量数学模型建立了阀控叶片气马达系统的数学模型。采用PID控制算法对该阀控叶片气马达系统进行恒转速控制研究，仿真与试验结果对比表明：该算法具有良好的转速控制精度，同时也表明了所建立模型的有效性和可行性。

建立了液压式风力致热系统物理模型和能量数学模型,以节流阀代替阻尼孔作为致热元件,通过Matlab软件计算,当该系统在薄壁小孔、短孔、细长孔三种基本形式阀口的情况下,对其不同的致热能力进行比较;从理论上分析在流量不变的条件下,节流阀阀口开度、角度、刚度等参数对致热效果的影响;同时利用Fluent仿真研究,两种方法的结果相一致。结果表明:薄壁小孔形式的阀口致热性能最佳;节流阀开度、角度变化会显著影响节流阀的致热效果以及较小刚度会更有利于保证阀口两端压差的恒定,从而保证了系统供热的稳定性。

通过对夹具实验台液压系统进行改进使其成为闭环控制系统并以此系统为研究对象建立数学模型和Simulink仿真模型分析了系统在时域和频域的动态性能。从提高系统动态特性的角度出发应用MATLAB分析了液压缸频率w_h、阻尼比δ_h和闭环控制系统开环增益K_c对系统动态性能的影响从而为液压系统的设计、校正、优化提供借鉴。