【摘 要】
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热压罐固化技术已经成为复合材料生产过程中重要的成型技术,在航空航天领域已被广泛应用.针对该技术在复合材料固化过程中存在温度分布不均匀导致材料内部结构不均匀的问题,基于流体流速对对流换热的影响,提出一种热压罐成型框架式模具温度场优化方法.该方法通过逐步减小工作流体流通面积,提高其流速,增强对流换热,利用流体流速的变化来补偿流体自身因热传递而损失的温度,从而达到改善模具型面温度分布的不均匀性,解决复合材料固化梯度较大的问题.利用多物理场仿真软件COMSOL对上凸型、直板型和下凹型变截面的模具进行流体与固体耦合
【机 构】
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莫斯科鲍曼国立技术大学 特种制造系,俄罗斯 莫斯科105005;中北大学 机电工程学院,山西 太原030051;太原工业学院,山西 太原030008;中北大学 机电工程学院,山西 太原030051;太
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热压罐固化技术已经成为复合材料生产过程中重要的成型技术,在航空航天领域已被广泛应用.针对该技术在复合材料固化过程中存在温度分布不均匀导致材料内部结构不均匀的问题,基于流体流速对对流换热的影响,提出一种热压罐成型框架式模具温度场优化方法.该方法通过逐步减小工作流体流通面积,提高其流速,增强对流换热,利用流体流速的变化来补偿流体自身因热传递而损失的温度,从而达到改善模具型面温度分布的不均匀性,解决复合材料固化梯度较大的问题.利用多物理场仿真软件COMSOL对上凸型、直板型和下凹型变截面的模具进行流体与固体耦合计算,对比分析模具型面温度分布.结果表明,直板型框架式模具型面温度分布的均匀性最好,同时还具有改装成本低廉、结构简单、易于实现等特点.
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为实现机器人的小型化并增强其环境适应性,基于青蛙推进方式和软体材料的优势,设计出一种以介电弹性体为执行器的蛙型仿生软体机器人.根据材料拉伸特性,确定制作工艺并对执行器进行有限元仿真;对机器人进行腿部运动轨迹规划和真实水下试验;结合游泳时的各种运动参数,构建推进效率模型,确定最优的效率运动参数.试验结果表明:该机器人在频率2 Hz、电压5 kV供电时,最大游泳速度高达132 mm/s;与两栖动物的无因次模型参数对比发现,软体机器人的运动特性接近真实生物,具有良好的运动能力.
针对摆动球轴承工作过程中保持架早期失效问题,基于滚动轴承动力学理论,建立摆动工况下球轴承的动力学分析模型.采用Gear stiff变步长积分算法求解该模型,分析轴承工况参数、润滑剂拖动系数和保持架兜孔间隙对钢球与保持架瞬时碰撞行为的影响.结果表明:摆动工况下钢球与保持架的碰撞力远大于恒速下钢球与保持架的碰撞力;承载区钢球与保持架的碰撞力最大,不断进出承载区钢球与保持架的碰撞力次之,非承载区钢球与保持架的碰撞力最小;较大的保持架兜孔间隙将增加钢球与保持架的碰撞力;减小轴承稳定速度、径向载荷、增加轴承变速时间
在隧道掘进过程中采用水封爆破时,水介质长度对爆破效果具有重要影响.为得到水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律,采用Starfield迭加法将应力波的衰减和迭加考虑在内,推导孔壁受到的应力变化情况,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对计算结果进行模拟验证.结果表明:在炸药和水介质交界处孔壁受到的应力最大,随着到交界处距离的增加,爆炸应力以指数函数的形式衰减;采用等效间隔起爆方式对不同药量的爆炸过程进行模拟,水间隔段孔壁爆炸应力模拟值和理论值衰减规律一致,二者在相同位置的应力误差保持在10％左右,同时水
航天阀门在研制过程投入试验的样本量很小、样本极少失效甚至无失效.为解决其可靠性评估问题,需要充分利用现有的各类试验数据.用于阀门可靠性定量分析的试验主要包括温度试验、振动试验和动作试验.在对温度试验和振动试验数据进行预处理的基础上,融合成统一的先验分布,并将动作试验数据作为现场数据,根据Bayes原理完成阀门可靠性评估.研究结果表明,与单类试验评估结果、大样本评估结果比较,基于多源信息融合的方法评估结果准确,稳定性好,可信度高.
为提高Ag/AgCl电极性能,通过在粉压型Ag/AgCl电极中添加一定含量的碳酸氢钠(NaHCO3)发泡剂,利用电极在高温烧结成型过程中NaHCO3会发生分解反应产生CO2气体的性质,研制出高孔隙率的Ag/AgCl新型海洋电场电极.进一步基于综合热分析和称重法测试结果,研究NaHCO3-Ag/AgCl电极的制备工艺参数,初步形成一套较完整的NaHCO3-Ag/AgCl粉压型电极制备方法.NaHCO3-Ag/AgCl电极的电化学性能与探测性能测试结果表明,添加NaHCO3后Ag/AgCl电极的交换电流密度提
采用数值计算与试验研究相结合方法,分析某9 mm手枪膛口射流噪声场特性.基于计算流体力学与计算气动声学两步法,结合动网格技术,对含有运动弹头的手枪膛口燃气流场进行数值计算,即先采用大涡模拟方法计算膛口流场,得到声源积分面上的流体信息,再通过求解Ffowcs Williams和Hawkings声波动方程得到声源信息以及各个声监测点的声压信号,最终得到瞬态声场.为验证数值模型的可行性,将手枪试验结果与数值计算结果进行对比分析.结果表明:数值模型考虑弹头运动可以使计算结果更具准确性;数值计算所得各测点值与试验结
基于深度学习的目标检测算法已成为合成孔径雷达(SAR)图像目标检测任务的主流.深层网络通常具有大量参数,运行速度不能满足实时要求,难以在资源受限的设备(如移动端)上部署.考虑到对模型实时性和可移植性的要求,对双阶段目标检测算法快速区域卷积神经网络进行轻量化改进,比较不同改进方法对算法速度与精度的影响.结合SAR图像的特点,优化轻量化模型,与单阶段目标检测算法的单脉冲多盒检测网络对比.仿真实验结果表明,改进轻量化模型在保持原有精度水平下,模型占用内存和算法运算量大大减少,可有效满足SAR图像目标检测的实时性
为提高防空火箭弹激光近炸引信对来袭蜂群无人机的探测概率,采用空间解析几何方法描述防空火箭弹与来袭蜂群无人机的交会模型,提出一种防空火箭弹四象限周视激光近炸引信探测来袭蜂群无人机的方案.建立基于蒙特卡洛法的弹目交会探测概率模型,分析不同火箭弹转速、目标速度、激光脉冲频率与探测半径下的引信系统探测概率.计算结果表明:激光脉冲频率55 kHz,火箭弹转速40 r/s时引信系统有效探测到8 m内目标概率为0.7888;引信系统探测概率的蒙特卡洛计算模型可为防空火箭弹四象限周视激光引信系统设计提供理论参考.
某型号导弹导引头在环境试验过程中,其成像主镜在常温时总能够正常抓取目标,但是在低温下却经常出现丢失目标的现象,成像主镜失效的原因是自身面型发生了微小变形.为在后续大批量生产中规避成像主镜在低温下面型变化的问题,有必要对变形产生的原因进行准确定位.以成像主镜低温失效问题为研究对象,建立包含螺钉预紧、低温变形的有限元分析软件ANSYS仿真模型,将产品低温环境试验过程在有限元软件中复现,以此来分析成像主镜失效的具体原因.仿真结果表明:装配工人预紧螺钉对主镜的影响远小于主镜自身受到罩壳螺钉限制而在低温下产生的不均
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