航天科技创新基金(CASC201101)
- 作品数：10 被引量：169H指数：6
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- 相关机构：北京航空航天大学国防科技大学北京理工大学更多>>
- 发文基金：航天科技创新基金国家自然科学基金中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学一般工业技术机械工程更多>>
- 高精度二维数字图像相关测量系统应变测量精度的实验研究被引量：12
- 2013年
- 作为一种简单有效的非接触、全场光学测试方法,二维数字图像相关法(2D-DIC)已在不同领域广泛用于平面物体表面的面内位移和应变测量。为避免实际成像系统固有的(如镜头畸变)以及测量过程中不可避免出现的各种不利因素(如物面离面位移、相机自热)带来的变形测量误差,建立了使用高质量双远心镜头的高精度2D-DIC测量系统。为验证该系统的应变测量精度,对铝合金进行了弹性小变形范围内拉伸实验,并用所建立的2D-DIC测量系统和使用直角应变花的电测法同时测量每级载荷下的横向和纵向应变。实验结果显示建立的2D-DIC测量系统与修正横向效应后的应变电测结果的平均绝对偏差小于10με,由2D-DIC测得的弹性模量和泊松比也与应变片测量结果吻合良好。实验结果表明建立的高精度2D-DIC测量系统可用于工程中材料或结构表面面内小应变的准确测量。
- 俞立平潘兵吴大方严超刘成翔
- 关键词：应变片
- 使用双远心镜头的高精度二维数字图像相关测量系统被引量：59
- 2013年
- 通过比较变形前后同一平面物体表面的两幅数字图像,二维数字图像相关方法可获得亚像素精度的像面位移(以像素为单位)和应变。但在实际测量中,变形物体表面的离面位移、相机传感器平面位置的微小改变以及镜头的成像畸变,都会使原先假设的物、像面位移间的线性对应关系不再严格成立,在某些情况下会引起不能忽略的测量误差。详细分析了被测物体的离面位移、相机自热和镜头畸变对二维数字图像相关方法位移和应变测量结果的影响。通过实验研究了3种典型的成像镜头(标准成像镜头、物方远心成像镜头和双远心成像镜头)对以上不利因素的抗干扰能力。实验显示高质量的双远心镜头不仅对被测物体表面的离面位移和相机自热不敏感,并且镜头畸变也小到可以忽略不计的程度,因此该镜头是高精度二维数字图像相关测量中的关键光学元件。
- 潘兵俞立平吴大方
- 关键词：数字图像相关方法镜头畸变
- 应用改进遗传算法优化天基光学监视平台轨道被引量：3
- 2014年
- 针对地球遮挡、地影、太阳光干扰、月光干扰、空间目标相对观测平台的角速度等约束对空间目标可见性的影响问题,基于已编目空间目标双行轨道根数,研究以太阳同步晨昏圆轨道作为观测平台轨道,采用改进多变异位自适应遗传算法对单星观测平台轨道倾角进行优化设计。仿真结果表明,改进的多变异位自适应遗传算法有效地解决了多变异位自适应遗传算法不能保证收敛到所有种群中最优个体的问题,且随机抽取10%左右的目标样本可以达到与采用所有目标相当的性能,计算效率提高约1个量级。
- 刘翔春廖瑛文援兰
- 天基光学空间目标监视系统建模与仿真
- 针对空间监视系统平台优化设计和监视任务调度规划两大关键技术，建立了天基光学监视系统的仿真模型。将整个系统划分为七大功能模块，增强系统的灵活性和多样性。通过观测性能分析和成像任务调度规划两个仿真实验论证了系统的有效性和实用...
- 廖瑛刘翔春张志公惟强薛凯
- 关键词：优化设计
- 轻质防热材料高温隔热性能研究
- <正>随着导弹等高速飞行器设计速度的不断提高,由气动加热引起的高温热环境问题变得越来越严重。飞行器外表面温度达数百度甚至上千度。而安装有精密电子仪器的舱内温度一般不允许超过八十度,因此必须铺附防隔热材料或设计安装防热结构...
- 吴大方朱林潘兵周岸峰王岳武
- 文献传递
- 高超声速飞行器材料与结构气动热环境模拟方法及试验研究被引量：25
- 2012年
- 文章介绍了自行研制的石英灯红外辐射式气动加热试验模拟系统以及使用该系统对高超声速飞行器材料与结构进行的高温热评价试验。本热试验系统可实现升温速率高至200℃/s的非线性热冲击过程的动态模拟;能够生成1.8 MW/m2热流密度的瞬态非线性热试验模拟环境;能将试验环境温度提高到1 500℃。在该热试验系统上完成了如下试验研究:1)金属蜂窝板结构在高温950℃非线性热环境下的隔热性能评价试验和数值模拟;2)对SiC/SiC复合材料试件在1 300～1 500℃下的隔热性能评价试验;3)采用轴向非分段加热试验方式对圆柱型壳体结构(长2.1 m)内壁进行高温热环境试验。本试验系统在可控的非线性温升速率、高温高热流密度变化过程的动态模拟、热试验环境模拟的准确性以及非接触式全场高温变形测量等方面的研究成果达到了国际先进水平。
- 吴大方潘兵郑力铭王岳武牟朦朱林李松年
- 关键词：高超声速飞行器石英灯红外辐射气动加热
- 空间非合作目标双行轨道根数快速生成算法
- 2014年
- 针对空间目标TLE拟合过程中可能出现的奇点问题,提出了基于无奇异变换的空间目标双行轨道根数(TLE)生成算法.为提高观测平台对空间目标状态估计效率,提出带有自适应遗忘因子的非线性最小二乘递推算法,利用最速下降法在线修正遗忘因子,使得估计值有较快的跟踪速度和较小的稳态误差.仿真结果表明,该TLE生成算法的数据处理速度和轨道预报误差满足要求,可用于低轨目标的天基监视.
- 刘光明张志车万方
- 超高温、大热流、非线性气动热环境试验模拟及测试技术研究被引量：41
- 2012年
- 超高温、大热流、非线性气动热环境试验模拟技术及相应的极端高温环境力学测试技术,是高超声速飞行器防热材料和结构安全设计中事关研制成败的关键技术。本文介绍了自行研制的可实现高至210℃/s的极快非线性升温速率、能够生成高达2MW/m2的瞬态非线性热流密度、实现高达1500℃超高温氧化热环境的石英灯红外辐射式气动热环境试验模拟系统。基于这一性能优越的超高温气动热环境试验模拟系统,发展了如下超高温热环境力学测试技术:1)提出对环境光变化不敏感的主动成像数字图像相关方法,实现了C/SiC复合材料1550℃高温变形的非接触、全场光学测量;2)发展了1400℃超高温热/力联合试验环境下SiC/SiC复合材料结构的断裂特性试验测试技术。本文还简要介绍了高速巡航导弹翼面结构900℃高温热振联合试验,950℃高温非线性热环境下的蜂窝结构隔热性试验等研究内容。本文所发展的超高温气动热环境试验模拟技术和高温热环境力学测试技术,对航天航空领域高超声速飞行器的研制具有重要的军事工程应用价值。
- 吴大方潘兵高镇同牟朦朱林王岳武
- 关键词：高超声速飞行器气动热
- 高速飞行器轻质防热材料高温环境下的隔热性能研究被引量：17
- 2011年
- 导弹等高速飞行器广泛采用轻质材料进行热防护,但实际使用的轻质防热材料由于在密度、质量、工艺、生产批次等多方面的原因,厂家提供的非连续表征的离散式材料导热系数,与非线性连续变化的实际热参数之间存在一定差别。建立轻质防热材料高温导热系数测量装置,通过试验得到轻质高温陶瓷隔热材料导热系数与温度之间的非线性关系,为提高数值计算的准确性提供依据。文中还通过建立有限元模型,并使用由试验得到的温度与导热系数之间的非线性关系对轻型高温陶瓷隔热材料的隔热效果进行数值模拟;同时使用瞬态气动热试验模拟系统对上述防热材料进行气动热模拟试验,将计算结果和试验结果进行对比验证。研究表明,数值计算和试验结果取得了良好的一致性,说明采用实测的导热系数与温度之间的非线性关系进行数值模拟可得到更为准确的计算结果,该工作使理论计算能够在一定程度上替代价格昂贵的气动热模拟试验打下可靠基础。
- 吴大方王岳武潘兵郑力铭牟朦朱林
- 关键词：轻质材料导热系数气动热试验
- 数字体图像相关方法中基于迭代最小二乘法的物体内部变形测量被引量：13
- 2011年
- 本文提出一种基于迭代最小二乘法的亚体素位移测量算法。该算法模型结合了符合实际情况的线性灰度变化模型和线性位移映射函数,采用仅需变形后体图像一阶灰度梯度的迭代最小二乘法计算亚体素位移和位移梯度。由于该算法采用的模型符合实际情况,因而具有更高的位移测量精度和更广泛的适用性。此外,由于仅需变形后体图像的一阶灰度梯度,无需计算其二级灰度梯度,因此极大地减小了计算复杂性。计算机模拟实验显示基于迭代最小二乘的亚体素位移测量算法原理简单、易于实现,具有较强的抗干扰能力,可用于真实体图像内部三维变形的高精度分析。
- 潘兵吴大方郭保桥
