检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨侠华中科技大学

学位级别：博士

本文针对现有船用螺旋桨、泵喷等常规推进器存在噪音大、浅水中船舶推进效率不高以及尾迹明显等缺点,提出一种新型仿生推进装置—仿鱼尾柔性尾鳍推进装置,并据此展开了对单翼板柔性尾鳍和双翼板柔性尾鳍模型的计算和实验研究,本文工作... 详细信息

本文针对现有船用螺旋桨、泵喷等常规推进器存在噪音大、浅水中船舶推进效率不高以及尾迹明显等缺点,提出一种新型仿生推进装置—仿鱼尾柔性尾鳍推进装置,并据此展开了对单翼板柔性尾鳍和双翼板柔性尾鳍模型的计算和实验研究,本文工作属于鱼类生物流体力学、机械学、材料学和控制技术等多学科交叉的一个新兴研究领域。本文工作的目的是:分析翼板柔性尾鳍模型的水动力推进性能,希望可以为水下潜器等实施一种新型推进方式提供一定的理论及实验依据。文中先通过对单翼板柔性尾鳍波状运动进行了理论与实验分析,找出了各个运动因素以及结构因素对推进性能的影响,然后进一步通过对双翼板的水动力计算找出翼板拱度形状等因素在推进中所起作用;全文采用面元(涡格)法来分析和求解作用在水翼上的水动力系数,在模型处理上作者作了一定的改进。本文的主要工作是:1、对现有的水下推进方式现状、优缺点等进行了回顾和分析,结合仿生学原理,论证了采用尾鳍式推进的优越性,并介绍了当前国内外对该领域的研究概况;2、介绍水动力计算中常用的理论方法,并重点介绍了本文中数值分析所采用的方法-涡环栅格法(VLM),为后续的理论分析与计算工作作准备;3、在继承国内外学者对鱼类游动机理研究成果的基础上,结合船舶结构与船型的实际应用要求,提出单翼板柔性尾鳍模型,通过对单翼板柔性尾鳍的水动力计算及其模型装置的水池实验,初步分析得出摆推式水翼水下的运动机理,分析中作者采用了自己提出的非线性性尾涡面假定,并分别对不同频率、不同来流速度、不同的摆幅等工况进行了实验分析,找出了各个运动因素和结构因素等对水动力推进性能的影响关系;4、更进一步,提出双翼板柔性尾鳍模型,并进行了双翼板(局部柔性)柔性尾鳍的水动力理论计算分析,提出了双翼板柔性尾鳍装置的机构优化设计方法及其运动规律,给出了相关计算结果,该部分重点研究双翼板的拱度变化对水动力推进性能的影响,目的是希望找水动力性能最优的拱度变化规律,为以后的多翼板柔性尾鳍模型的机构设计优化、拱度变化规律设计等提供计算依据和参考,并为真正的仿生柔性尾鳍推进运动规律提供理论依据。

关键词：鱼类游动流体力学柔性尾鳍非定常流涡格法时域分析实验研究

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飞机亚音速非对称运动流场数值计算

引用

气动实验与测量控制 1994年第1期8卷 73-82页

作者：曹树江航空航天部六一一所

本文以飞机亚音速对称运动（仅小攻角）流场数值计算为基础，采用涡格法理论开发飞机亚音速非对称运动（小攻角、小侧滑角、小角速度）流场特性数值计算。本文特点：从毕－萨公式出发推导的涡格法流场诱速公式比面涡法简便；采用多坐标... 详细信息

本文以飞机亚音速对称运动（仅小攻角）流场数值计算为基础，采用涡格法理论开发飞机亚音速非对称运动（小攻角、小侧滑角、小角速度）流场特性数值计算。本文特点：从毕－萨公式出发推导的涡格法流场诱速公式比面涡法简便；采用多坐标系，详细推导了各坐标系转换公式；将复杂的干扰流场简化为一阶干扰和二阶干扰效应，并仔细推导了相应的流场诱速计算公式。已在ＩＢＭ－４３４１计算机上建立了流场计算实用性程序，既可单独运算，也可联入我国外挂物投放／发射过程数值仿真系统（ＣＳＳＰ）串联运行，提供所需流场特性。以Ｊ－ＸＸ型号飞机和两个翼身组合作为算例，定性分析了非对称运动流场计算规律；将两个翼身组合体对称动动流场特性计算值与实验值进行了比较。飞机亚音速非对称运动流场特性计算比对称运动情况更为复杂，难度更大。该工作对进一步开发ＣＳＳＰ系统具有重要价值。

关键词：流场数值计算涡格法外挂物分离

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装有两对鳍的减摇鳍耦合系数计算及减摇仿真

引用

舰船科学技术 2004年第2期26卷 11-15页

作者：金鸿章许叙遥陈放赵为平哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

在提出装有两对鳍的减摇鳍船舶横摇模型的基础上 ,根据前后鳍水动力干扰影响的存在 ,提出了前后鳍耦合系数 ,然后通过应用离散涡格法来计算前后鳍鳍上耦合系数 ,并由装有两对鳍的船舶横摇模型 ,考虑到前后鳍耦合系数 ,对船舶进行减横摇... 详细信息

在提出装有两对鳍的减摇鳍船舶横摇模型的基础上 ,根据前后鳍水动力干扰影响的存在 ,提出了前后鳍耦合系数 ,然后通过应用离散涡格法来计算前后鳍鳍上耦合系数 ,并由装有两对鳍的船舶横摇模型 ,考虑到前后鳍耦合系数 ,对船舶进行减横摇仿真。

关键词：两对鳍涡格法耦合系数减摇仿真

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吊舱推进器螺旋桨的敞水性能数值图谱

引用

船海工程 2007年第4期36卷 38-42页

作者：于得会王言英大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

基于MAU型螺旋桨图谱,应用升力面理论涡格法计算系列大毂径MAU型螺旋桨敞水特性,以单元函数法将敞水性能表达成为毂径比和进速系数的函数,通过二元多项式插值法将MAU型螺旋桨敞水特性拓展到包括大毂径比的POD螺旋桨的敞水性能曲线。

关键词：螺旋桨吊舱螺旋桨涡格法螺旋桨图谱螺旋桨敞水特性

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高空长航时飞翼无人机气动布局优化

高空长航时飞翼无人机气动布局优化

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作者：张博浩北京交通大学

学位级别：硕士

随着各国对武器装备要求的逐步提高,高空长航时无人机越来越受到重视。其飞行空间大、飞行时间长的特点使其能够持久地作战侦察、收集情报、执行打击任务。飞翼布局由于具有独特的布局形式,在气动特性、结构性能和隐身性能上都有很大优... 详细信息

随着各国对武器装备要求的逐步提高,高空长航时无人机越来越受到重视。其飞行空间大、飞行时间长的特点使其能够持久地作战侦察、收集情报、执行打击任务。飞翼布局由于具有独特的布局形式,在气动特性、结构性能和隐身性能上都有很大优势,更适合作为高空长航时无人机的气动布局。本文采用基于涡格法编写的气动计算软件与优化软件mode FRONTIER进行搭接,构建了针对飞翼布局设计的初步优化平台。利用该平台,根据总体设计要求,以升阻比高、结构重量轻为优化目标,对某构型高空长航时飞翼无人机的气动布局进行多目标优化,并对飞翼布局几何参数与气动特性之间的相关性进行了简要分析。利用DLR-F6翼身组合体构型、S&K平板边界层转捩和Aerospatiale-A翼型边界层转捩算例,验证了商业化CFD软件STAR-CCM+中SST k-ω湍流模型和γ-（?）θt转捩模型的可靠性,确定合适的网格分布。以上述研究结果为基础,首先选择原始飞翼构型和一组优化飞翼构型进行三维建模,采用全湍流模型,计算这两种构型在不同迎角下（-2°～10°）的气动特性,分析两种构型在不同迎角下的流场特点和分离特性。然后对优化飞翼构型采用转捩模型进行计算,通过表面摩擦系数和间歇因子,分析高空低雷诺数状态下飞机表面层流流态转捩为湍流流态以及气流再附产生分离气泡的过程,并比较全湍流模型和转捩模型计算结果的区别与联系。最后,对飞翼优化构型增加翼尖负向扭转角,计算在不同迎角下（-2°～10°）的气动特性并与未增加扭转角的构型进行比较,分析翼尖负向扭转角对飞翼布局无人机气动特性和表面分离特性的影响。研究结果表明,飞翼气动布局升力主要来源于机身,随着迎角增大,机翼表面分离现象逐渐显著,当机身表面发生分离时,飞机失速;高空低雷诺数状态下,飞机表面出现转捩现象,转捩起始点随迎角增大向前缘移动,当迎角为2°和4°时,转捩起始位置在40%弦长左右,当迎角为6°和8°时,转捩起始位置移动至10%弦长处,并在8°迎角时出现分离气泡,当迎角达到10°时,气流直接在前缘由层流转捩为湍流;翼尖的负向扭转角能够有效延迟飞翼无人机失速,提高失速迎角。本文搭建了适用于高空长航时飞翼无人机的优化平台,使用转捩模型进行数值模拟的结果对研究高空转捩问题有一定参考价值。

关键词：高空长航时飞翼布局涡格法遗传算法 SST k-ω湍流模型 γ-(?)θt转捩模型

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联结翼飞机稳定性与操纵性研究

联结翼飞机稳定性与操纵性研究

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作者：郭卫刚南京航空航天大学

学位级别：硕士

联结翼飞机是一种非常规的飞机布局形式,具有重量轻、强度刚度大、阻力低、较大的升力和直接力控制的优点。对联结翼飞机稳定性和操纵性分析是飞机设计中一个重要的方面。本文的主要目的就是研究联结翼飞机稳定性和操纵性特点。本文首... 详细信息

联结翼飞机是一种非常规的飞机布局形式,具有重量轻、强度刚度大、阻力低、较大的升力和直接力控制的优点。对联结翼飞机稳定性和操纵性分析是飞机设计中一个重要的方面。本文的主要目的就是研究联结翼飞机稳定性和操纵性特点。本文首先回顾了联结翼飞机与常规飞机布局上的一些不同特点,阐述了联结翼飞机在外形结构上的一些特殊性,从而论证了联结翼飞机比常规飞机具有更多的优点和优势。随后分析和比较了现有的几种分析飞机稳定性和操纵性的方法,并对其各自的优缺点及适用范围进行了详细的说明。通过对比分析,我们认为涡格法是本课题分析联结翼飞机稳定性和操纵性最为理想的方法,随后文章对涡格法的主要概念和基本原理作了详细阐述。应用 MATLAB 语言将涡格法编制成能够分析飞机气动力、力矩及各稳定性的计算程序 STRVLM。然后应用中心复合试验设计法确定了七十种外形布局,并计算和分析了各外形参数变化对联结翼飞机稳定性的影响。另外对某大展弦比联结翼飞机重心及垂尾外倾角变化与稳定性的关系进行了分析。文章最后详细阐述了联结翼飞机直接力控制的概念和方法,论证了直接力控制的可行性。

关键词：联结翼飞机涡格法稳定性操纵性直接力控制

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某新型飞行器验证机气动与飞行力学特性研究

某新型飞行器验证机气动与飞行力学特性研究

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作者：刁春涛南京航空航天大学

学位级别：硕士

无人机在军用和民用领域发挥的作用越来越大，尤其是可以实现升力转移的无人机，它已经渐渐成为国内外航空工程师们研究的一个热点方向。升力转移使飞行器既可以垂直起飞、降落、悬停，又能在前飞速度较高状态下完成任务。本论文选题正... 详细信息

无人机在军用和民用领域发挥的作用越来越大，尤其是可以实现升力转移的无人机，它已经渐渐成为国内外航空工程师们研究的一个热点方向。升力转移使飞行器既可以垂直起飞、降落、悬停，又能在前飞速度较高状态下完成任务。本论文选题正是根据此研究背景，以某合作项目为支撑，研究一种新构型的小型无人机（碟形环翼共轴式旋翼飞行器）的气动性能与飞行力学性能。论文的主要工作如下：（1）本文用AVL、Fluent和CFD++三种方法分别计算了碟形环翼飞行器的盘翼/环翼组合体以及全机的气动力，并对组合体以及全机进行了风洞模型吹风试验，通过对比分析总结了碟形环翼飞行器验证机的气动特性。（2）编制飞行性能的计算程序，分别用两种方法计算了悬停以及前飞时的飞行性能，通过对比分析得到可靠的碟形环翼无人机的总体性能。（3）以前面总结得到的气动力随迎角和速度的变化规律为基础，建立该飞行器验证机的飞行力学模型，对验证机进行配平计算以及操稳特性的计算与分析。

关键词：碟形环翼飞行器涡格法 CFD 飞行动力学配平稳定性操纵性

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小型无人机飞行力学建模及虚拟训练平台的建立

小型无人机飞行力学建模及虚拟训练平台的建立

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作者：李海泉南京航空航天大学

学位级别：硕士

小型无人机现在越来越广泛地应用于社会生活的各个领域，无人机地面操纵人员的训练问题越来越重要。无人机虚拟训练平台为操纵员提供一个与无人机系统交互的环境，不仅能提高操作人员的技能，而且可以减少无人机不必要的飞行次数，降低... 详细信息

小型无人机现在越来越广泛地应用于社会生活的各个领域，无人机地面操纵人员的训练问题越来越重要。无人机虚拟训练平台为操纵员提供一个与无人机系统交互的环境，不仅能提高操作人员的技能，而且可以减少无人机不必要的飞行次数，降低飞行试验成本。本文以某小型无人机为研究对象，在研究该型无人机精确的飞行动力学模型的理论基础上，初步建立了其基于PC机的虚拟训练平台。本文的主要工作如下： 1)气动计算是飞行力学建模的基础，本文首先对小型无人机作了气动特性分析。文中通过基于涡格法的AVL软件，计算了小型无人机的基本气动特性。 2)建立了小型无人机非线性飞行动力学模型。包括以下部分的建模：非线性六自由度方程、空气动力学模型、发动机模型、大气环境模型、地球模型、地磁模型等，并在非线性模型的基础上得到了其线化模型，作了配平计算，对无人机的飞行力学特性作了分析。 3)对小型无人机控制律作了初步设计，设计了无人机俯仰以及滚转两个通道的姿态保持的控制律。 4)建立了无人机虚拟训练平台。通过FlightGear飞行模拟软件接口、加入飞行摇杆、虚拟仪表、GoogleEarth航迹跟踪以及无人机非线性动力学模型，初步实现无人机虚拟训练平台。

关键词：小型无人机涡格法飞行动力学控制律虚拟训练平台

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船用螺旋桨及桨后发电机一体化设计方法研究

船用螺旋桨及桨后发电机一体化设计方法研究

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作者：李航上海交通大学

学位级别：硕士

本文对一种新概念船舶节能装置进行了研究,在船舶的螺旋桨后部布置一个海流发电机,利用螺旋桨的尾流推动发电机叶轮的旋转,从而带动发电机组发电。本文从设计方法和性能计算的角度出发,研究螺旋桨和桨后发电机的一体化设计方法,以常规... 详细信息

本文对一种新概念船舶节能装置进行了研究,在船舶的螺旋桨后部布置一个海流发电机,利用螺旋桨的尾流推动发电机叶轮的旋转,从而带动发电机组发电。本文从设计方法和性能计算的角度出发,研究螺旋桨和桨后发电机的一体化设计方法,以常规螺旋桨和海流发电机的形式为基础,分别进行优化,从而获得由二者构成的组合式推进器。本文首先分别研究螺旋桨和桨后发电机的理论计算方法。螺旋桨的理论计算采用势流方法,基于涡格法(VLM)编制了计算程序;桨后发电机的计算采用叶素动量方法。对于在桨后工作的发电机,其来流具有高度的非均匀性和旋转速度,因此需对常规的叶素动量理论进行修改,以适应来流条件条件。其次对螺旋桨和桨后发电机进行一体化优化设计。首先对螺旋桨进行优化,设置适当的目标函数,基于遗传算法,调用螺旋桨的VLM计算程序,获得优化的螺旋桨的桨型;再用CFD完成验证计算,按CFD的计算数据确定对桨后发电机的设计要求,并输出尾流速度场作为桨后发电机计算的输入条件。同样基于遗传算法,进行桨后发电机的设计。先对二维翼型进行优化,获得高性能的二维翼型;再建立从二维到三维的优化设计方法,用于桨后发电机的设计。为体现一体化设计的效果,这里将螺旋桨的性能数据输入到发电机设计模块,用于确定发电机的设计目标函数;将螺旋桨的尾流场作为桨后发电机工作的来流条件。基于遗传算法和修正叶素动量理论,得到若干优化的发电机型式,从中选取最优的型式,作为发电机的设计方案。最后,建立组合推进器的CFD计算模型,进行一体化性能计算,从而校验设计方案,并对总体性能做出评价。

关键词：螺旋桨桨后发电机叶素动量理论计算流体力学遗传算法涡格法

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无人机自主飞行控制系统的研究与设计

无人机自主飞行控制系统的研究与设计

引用

作者：王键中国民航大学

学位级别：硕士

无人机自诞生以来以其制作简单、成本低廉、操作简单的特点,在侦查、监测、农业等领域逐渐展现出了巨大的优势。近年来,随着微电子技术的发展和制作工艺的进步,无人机控制技术也出现了很大的发展。本文首先分析了无人机(UAV)的飞控系统... 详细信息

无人机自诞生以来以其制作简单、成本低廉、操作简单的特点,在侦查、监测、农业等领域逐渐展现出了巨大的优势。近年来,随着微电子技术的发展和制作工艺的进步,无人机控制技术也出现了很大的发展。本文首先分析了无人机(UAV)的飞控系统的基本原理和组成,对比有人驾驶飞机,建立了UAV的六自由度数学模型,并根据UAV的固有物理特性,基于涡格法,使用AVL软件建立模型获得UAV的各项参数,进而分析建立纵向和横侧向的线性数学模型。之后,采用单纯形寻优的LQG方法进行了纵向和横侧向的飞行控制律的设计,然后对设计的控制律进行仿真分析,验证其性能。最后根据UAV飞行控制系统的构成设计了基于STM32的硬件平台,并将设计的控制律应用于设计的平台,采用虚拟仪器LabVIEW进行上位机的设计,通过实验对设计的控制系统进行了测试验证。

关键词：无人机涡格法飞控系统 LabVIEW

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