航天科技创新基金(CASC201103)
- 作品数：14 被引量：86H指数：6
- 相关作者：张国渊闫秀天张建伟职世君陈垚更多>>
- 相关机构：西北工业大学北京航空航天大学思克莱德大学更多>>
- 发文基金：航天科技创新基金中国博士后科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 一种基于DSP+FPGA的电子凸轮控制方法被引量：11
- 2013年
- 针对基于DSP+FPGA架构的控制卡中集成电子凸轮功能以及减轻DSP工作负担的需求,提出了一种基于DSP和FPGA的电子凸轮开环控制的方法。该方法以离散后的等加速度区间为凸轮运动控制的基本单元,并对DSP和FPGA进行了功能划分,将DSP作为主处理器,负责规划凸轮的运动规律,向FPGA发送各小区间上的运动命令并查询FPGA中电子凸轮模块对运动命令的执行情况,使凸轮运动与控制卡的其他任务相协调;将FPGA作为协处理器,负责实现小区间上的运动控制以及相关的接口功能。FPGA中的电子凸轮模块采用级联的两个DDA算法块生成进给脉冲。DDA算法的仿真实验结果表明,进给脉冲的频率变化平滑。现场应用结果表明,各个小区间内的运动速度变化平滑,相邻小区间的速度衔接是连续的,系统运行稳定可靠。
- 卫军朝张国渊陈垚闫秀天
- 关键词：电子凸轮FPGADSPDDA
- 基于细观颗粒夹杂模型的复合固体推进剂松弛模量预测被引量：13
- 2013年
- 为更准确地预测不同固体颗粒体积分数的复合固体推进剂的松弛模量,采用了分子动力学方法对不同体积分数的复合固体推进剂细观模型进行建模.根据有限元理论及细观力学均匀化方法,计算在定应变工况下复合固体推进剂细观模型的平均应力随时间的变化,从而有效地预测复合固体推进剂的松弛模量.该方法有效地体现了随填充颗粒体积分数的增大,复合固体推进剂瞬时模量逐渐增大的变化规律及颗粒随机分布对复合固体推进剂瞬时模量的影响.将其应用到复合固体推进剂的设计过程中,可有效降低设计成本,缩短设计周期.
- 张建伟职世君孙冰
- 关键词：复合固体推进剂细观力学松弛模量均匀化方法黏弹性材料
- 基于PIV的凝胶模拟液撞击雾化速度场实验研究被引量：11
- 2014年
- 为了更好研究凝胶推进剂的雾化,采用时间分辨粒子图像测速(TR-PIV),研究了不同撞击角度(45°,60°,75°,90°和120°)和射流压差(0.4MPa^0.8MPa)对凝胶推进剂雾化速度的影响。实验结果表明:雾化液滴速度对于撞击轴线呈单峰对称分布,距离撞击点越远,雾化液滴速度越小且分布越均匀;增大撞击角和增大射流压差都可提高凝胶推进剂有效撞击速度,即增加撞击后液体动能转换液体破碎所需的能量,雾化质量提高;当有效撞击速度大于27.9m/s时,实验室配置的凝胶推进剂可充分雾化。
- 陈杰封锋马虎武晓松
- 关键词：凝胶推进剂喷注器雾化
- 基于细观颗粒夹杂模型的固体推进剂导热系数预测被引量：4
- 2013年
- 为准确预测固体推进剂的导热系数,采用了分子动力学方法对高填充比固体推进剂细观模型进行建模.利用有限元理论对固体推进剂细观模型稳态热传导进行计算,结合计算细观力学均匀化方法,计算了固体推进剂细观模型的均匀温度和热流密度.根据计算所得的平均温度和平均热流密度值求解稳态热传导方程,得到了两相和三相固体推进剂的宏观等效导热系数.其中,两相固体推进剂的仿真结果与试验结果的误差只有3.63%.结果表明:在预测固体推进剂导热系数时,采用固体推进剂的颗粒夹杂模型可以充分考虑粒径大小、颗粒随机分布的影响,更真实地反映固体推进剂的微结构特征,计算结果准确可靠.
- 职世君孙冰张建伟
- 关键词：固体推进剂细观力学导热系数数值模拟分子动力学
- 基于POD降阶模型的非接触端面密封动态监测原理及仿真被引量：11
- 2012年
- 端面密封动态性能模型的多维求解复杂性限制了对密封的实时动态监测,为此建立了基于本征正交分解(POD)方法的密封性能求解降阶模型,以获取实时的密封性能特征参数,包括非接触密封微小间隙产生的液膜轴向力及沿着不同方向的液膜力矩。基于降解模型提出了非接触端面密封动态监测的原理,并分析了不同液膜振动频率下的降阶模型的计算误差,完成了对一组不同密封间隙及液膜振动频率下的水润滑端面液膜轴向力及力矩的数值仿真。研究结果表明提出的基于POD降阶模型的非接触端面密封动态监测能达到较高的分析精度,这对于非接触端面密封的动态控制及研究瞬态启动过程中的密封动静特性具有重要的作用。
- 张国渊赵伟刚闫秀天陈国定陈垚
- 关键词：动态监测振动
- 定制化零件集成设计的几何特征与可制造模型构建
- 2014年
- 为解决针对航天运载工具普遍存在的定制化零件难于制造问题,文中提出在设计阶段既考虑其可制造性的集成设计思路.讨论了一类定制化零部件的几何特征和描述方式,依照其特点对其特征参数进行了定义;构建了考虑制造设备信息的可制造性评估模型,包括制造资源模型、制造过程模型、特征关系模型和制造对象模型.通过具体实例给出了集成设计过程的可制造模型部分结果.结果表明:模型兼顾了设计和制造信息,设计效率提高,制造成本降低.
- 陈垚张国渊卫军朝闫秀天
- 关键词：可制造性
- 凝胶推进剂供给管流的压降数值研究被引量：6
- 2014年
- 为了探索凝胶推进剂输送数值研究的方法及可行性,在凝胶推进剂直圆管和突变截面管道流动实验的基础上,采用Power-Law与Carreau两种本构模型,建立了非牛顿流体的二维不可压缩稳态流动的求解方法,通过交错网格进行离散求解,开展了基于SIMPLE算法的凝胶推进剂供给管流的压降数值仿真,分析了壁面滑移修正及触变性对管流压降的影响。结果表明:模拟液直圆管流的截面轴向速度的数值解同解析解的误差小于2%;考虑壁面滑移修正的管流压力损失与实验值一致性较好;触变性对突变截面管道流动的局部压降有显著的影响,这对于进一步优化供给管路及喷注器设计具有一定的理论指导意义。
- 曹琪封锋武晓松陈杰邓寒玉
- 关键词：凝胶推进剂压降触变性SIMPLE算法非牛顿流体
- 非平稳信号短时快变过程的时频分析方法及实现被引量：3
- 2012年
- 针对强烈的非线性、非Gauss性和非平稳性的旋转机械振动信号,提出一类基于小波包分析技术和传统的时频分析技术相结合的非平稳信号的短时快变过程时频分析方法,利用小波变换来实现变尺度的时频原子(小波族函数)信号的分解,用FFT完成对信号的时频分析。以此短时快变时频分析方法仿真完成了对含有冲击信号的轴承轴颈振动信号的分析,获得了其时域振动情况和频域特性。一组模拟仿真结果表明:该方法能够清晰地获知旋转轴承轴颈处受到的冲击响应的频率范围,并能在一定程度上反映出冲击的幅值;其对非平稳信号的时频特性提取精度较FFT和STFT有显著提高。
- 张国渊卫军朝闫秀天
- 关键词：非平稳信号时频分析小波变换振动
- 基于表面粘结损伤的复合固体推进剂细观损伤数值模拟被引量：24
- 2013年
- 为更准确地模拟固体推进剂的细观损伤,研究复合固体推进剂的非线性力学性能,采用分子动力学方法对高填充比复合固体推进剂细观模型进行建模,验证了Surface-based cohesive方法的可行性,并替代经典粘结单元模拟了复合固体推进剂细观颗粒与基体之间界面损伤的产生和聚合。通过对比固体推进剂细观模型的计算结果,研究了复合固体推进剂颗粒粒径、位置的随机分布对固体推进剂细观损伤及宏观力学性能的影响。结果表明,采用Surface-based cohesive方法对固体推进剂细观模型较易进行有限元前处理,易收敛,计算结果比较合理。
- 职世君孙冰张建伟
- 关键词：固体推进剂细观力学数值模拟
- 复合固体推进剂细观损伤形貌数值模拟被引量：9
- 2015年
- 为准确模拟固含量不同时复合固体推进剂细观损伤产生、演化、聚合至宏观裂纹形成的过程,及该过程对复合固体推进剂非线性力学性能的影响,采用分子动力学方法建立了复合固体推进剂颗粒夹杂模型,根据Surface-based cohesive方法,在AP颗粒与基体之间的界面处设置接触损伤。利用有限元法,对含损伤颗粒夹杂模型进行计算,通过对比数值仿真结果,研究了固含量及界面损伤对复合固体推进剂细观损伤形貌及宏观力学性能的影响。结果表明,当固含量较低时,颗粒与基体之间界面损伤的聚合往往发生在少部分颗粒之间,随固含量增大,参与界面损伤聚合的颗粒逐渐增多,形成的宏观裂纹越来越明显;颗粒与基体之间的界面损伤,对复合固体推进剂非线性力学性能影响较大,不可忽略。
- 职世君张建伟张泽远
- 关键词：固体推进剂细观力学数值模拟
