火箭和飞机技术结合--开创航天技术新发展

来源 :首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzhwei002
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本文讨论了在太空飞行中,特别是在亚太空飞行中火箭和飞机技术结合的应用前景,以及由此产生的力学问题,并预测了未来发展趋势。
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超燃发动机燃烧室一般为薄壁矩形截面,长度方向带有沟槽、斜坡等结构,不易采用钎焊构造。本文对其夹层进行主动冷却容易产生受压变形现象,采用四槽隔离焊接循环冷却的方法进行设计,分析薄壁受力,计算结果表明:在冷却剂压力6MPa时,冷却槽的最大变形量为0.086mm。该设计方法既减少了冷却剂的流量,同时也解决了大平板变形的问题。
本文针对REEK玻璃化温度较低的特点,选择玻璃化温度较高的PPEK(Tg=263℃)和PPES(Tg=305℃)树脂为基体材料,采用预浸热压成型方法,制备CF/PPEK、CF/PPES单向复合材料,进行力学性能测试,并与碳纤维增强环氧树脂复合材料进行了对比分析。同时,基于能量等效原理,在复合材料细观结构周期性假设的基础上,利用宏、细观一体化分析方法,通过对复合材料的结构分析,在获得宏观应力、应变场
以轴向位移为基本变量,考虑泊松耦合与连接件耦合,以连续结构的振动微分方程为基础,推导了输流管道轴向振动的波导方程。应用行波法思想,建立了管道动力学的解析模型。给出了数值算例,模拟了管道在不同边界条件下,流固耦合对其轴向振动的影响情况。通过与传递矩阵法的结果进行比较,证明了本文所采用的方法正确,建模简单,而且精度较高,可以应用到复杂管道的建模与控制中。
本文为了能够有效地降低飞机结构承力件的重量,针对飞机骨架,以加强框的概念设计为研究内容,通过对"敏度阈值"概念的分析,指出其不足,提出了"改进的敏度阈值"概念,并与"约束补偿"策略结合而形成新的拓扑优化算法,用于加强框的材料布局设计。多个算例中拓扑优化结果均显示其结构型式十分新颖,值得深入地探讨。由此可以得出三点结论:(1)采用CAD/CAE和拓扑优化相结合用于飞机加强框的初始方案设计是可行的;(
由于优越的力学性能,层合板结构在包括航空航天的许多工程领域中得到了应用。在高温环境,已观测到界面粘结材料会呈现粘生流动特性,使得结构即使在静力荷载作用下其响应也随时间变化,增加了问题的复杂性。针对具有粘性界面的斜交铺设简支层合矩形板的柱形弯曲问题,本文在空间域内基于状态空间方法建立了层合板上、下表面状态矢量之间的关系,进而利用边界条件导出了下表面未知状态变量和各粘性界面处相对滑移的关系。然后,利用
在对付大气层高层/大气层外飞行的各种空间与空天高速目标时,会遭遇新的力学难题。这些问题既包括目标和拦截器自身的运动学与动力学问题、运动与动力学特性特征研究,也包括两者间的相对运动与拦截、交会、对接技术,本文将对这些新力学问题做了一个简介。
本文建立了二自由度瞄准线稳定装置的力学模型。考虑瞄准线稳定装置在俯仰方向的稳定性,设计了一种主动变阻尼控制方法,建立了带位移和速度反馈的数学模型。利用MATLAB对该控制系统和常值阻尼系统分别进行了仿真。仿真结果显示,变阻尼控制系统与常值阻尼系统相比调节时间控制精度均得到改善。本文的研究为稳定瞄准装置控制系统的设计提供了一定的理论基础。
本文利用非线性动力学理论和NS方程与飞行力学方程耦合的数值模拟,研究分析了飞船大攻角再入俯仰运动和三角翼摇滚运动的动稳定性,给出了动稳定性的判则以及失稳后的演化规律,指出飞船再入过程中,超声速段是动稳定的,但低超声速或跨声速段,对于俯仰运动,出现Hopf分叉或鞍结点分叉动态不稳定性。三角翼绕流,当来流马赫数和雷诺数一定时,小攻角下是摇滚动稳定的,但大攻角出现Hopf分叉不稳定性。数值模拟和理论分析
气膜冷却技术在航空燃气涡轮中已经得到了长期的使用。但是,到目前为止,对冷气-主流掺混造成的涡轮流动过程、涡轮气动性能等影响的研究还非常少。为了实现高性能的涡轮设计指标,涡轮设计者必须对流动过程中包含冷气掺混带来的流动损失等复杂的物理现象进行深入地认识与理解。本文以某型涡轮风扇发动机高压涡轮导向器为对象,采用商用CFD计算软件,对带冷气掺混的涡轮全三维粘性流场进行了数值计算研究,并基于三维流场计算,
本文应用热线风速仪对合成射流激励器出口流场进行了详细测量并针对合成射流激励助燃风降低扩散燃烧NOx生成进行了实验研究。实验结果表明,激励器流场可划分为两个不同的区域。主要考察了合成射流频率、幅值对燃烧器内掺混区时均速度、NOx含量、温度等参数分布的影响。实验结果表明,加入适当频率的合成射流激励助燃风,能够增强助燃风径向、周向速度分量大小,改善天然气与助燃风的掺混,降低NOx生成(较无激励时最多降低