检索结果-内蒙古大学图书馆

振动.测试与诊断 2025年第1期45卷 146-153,205,206页

作者：秦远田唐甜张炉平南京航空航天大学航天学院南京210016 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京210016

针对同时识别动载荷位置和大小中的矩阵病态问题,以及将反问题转化为正向识别的最值问题,采用自适应算法和非线性规划对遗传算法(genetic algorithm,简称GA)进行改进,将改进后的混合算法用于求解最值问题,得到动载荷参数。首先,建立频... 详细信息

针对同时识别动载荷位置和大小中的矩阵病态问题,以及将反问题转化为正向识别的最值问题,采用自适应算法和非线性规划对遗传算法(genetic algorithm,简称GA)进行改进,将改进后的混合算法用于求解最值问题,得到动载荷参数。首先,建立频域识别模型,把理论值与测量值的差值的二范数最小化作为优化目标函数;其次,将该目标函数作为混合算法的评价函数来识别动载荷参数;最后,进行简支梁动载荷识别的仿真和实验,对比了正向识别和逆系统法,讨论了非线性规划代数和噪音对混合算法的影响。研究结果表明:正向识别避免了矩阵求逆病态问题;相比遗传算法和自适应遗传算法,所提出算法可同时更准确和稳定地识别多个动载荷参数,且抗噪性更强。

关键词：动载荷识别遗传算法自适应算法非线性规划

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负泊松比高坠防护缓冲系统研究与性能分析

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振动．测试与诊断 2023年第1期43卷 74-79,198,199页

作者：鲁超宇陈金宝王宸朱锦耀王月南京航空航天大学航天学院南京211106 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京211106 航天进入减速与着陆技术实验室南京211106

针对高层建筑火灾救援问题,提出一种基于负泊松比缓冲网的高坠缓冲防护系统。首先,设计了六角网眼结构的大变形柔性缓冲网及其配适的多级缓冲机构,基于有限元方法建立了缓冲网与人体接触冲击过程动力学解析模型;其次,建立了缓冲系统有... 详细信息

针对高层建筑火灾救援问题,提出一种基于负泊松比缓冲网的高坠缓冲防护系统。首先,设计了六角网眼结构的大变形柔性缓冲网及其配适的多级缓冲机构,基于有限元方法建立了缓冲网与人体接触冲击过程动力学解析模型;其次,建立了缓冲系统有限元模型,进行冲击动力学仿真分析,验证缓冲系统对坠落人员防护的有效性;最后,利用相似性原理设计了1/8缩比模型试验,以验证系统的实用效果。结果表明:试验采集人体所受过载数值与仿真较吻合,验证了缓冲系统的有效性和有限元模型的准确性。缓冲系统可有效保障30 m高度以下跌落人员的生命安全,缓冲过程中人体最大过载不超过5.5g,对保障高空作业人员安全和高空救援行动成功具有实际意义。

关键词：缓冲系统负泊松比结构有限元缩比试验

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可复用小型月表着陆器设计优化及仿真分析

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宇航学报 2022年第3期43卷 356-365页

作者：贾山赵建华胡汝洁陈金宝周向华张胜南京航空航天大学航天学院南京211106 航天进入减速与着陆技术实验室南京211106 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京211106

针对传统着陆器缓冲装置无法复用的不足,提出了一种可重复使用的小型着陆器,通过各关节上的摩擦制动装置吸收着陆冲击能量,由电机及扭簧组件实现再次起飞后着陆腿的姿态恢复,可满足多点飞跃探测的月表探测任务。完成了一维落震中单套着... 详细信息

针对传统着陆器缓冲装置无法复用的不足,提出了一种可重复使用的小型着陆器,通过各关节上的摩擦制动装置吸收着陆冲击能量,由电机及扭簧组件实现再次起飞后着陆腿的姿态恢复,可满足多点飞跃探测的月表探测任务。完成了一维落震中单套着陆腿在竖直方向上的缓冲吸能动力学分析;基于径向基(RBF)代理模型,面向三种典型着陆工况,采用多目标协同优化方法,对单套着陆腿各关节制动扭矩进行了优化,优化后的缓冲吸能关节可有效降低着陆器在落震过程中的加速度峰值。最后进行了整机多工况落震仿真分析,结果表明,各着陆响应均满足设计要求,也可保证良好的着陆过程稳定性,可为中国后续开展星表单次任务多点位探测提供一种可行的解决方案。

关键词：探月着陆器摩擦制动缓冲多目标协同优化动力学仿真

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可移动着陆器腿足最优时间-急动度轨迹规划

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振动．测试与诊断 2021年第3期41卷 429-438,616,617页

作者：贾山周向华张胜赵建华陈金宝南京航空航天大学航天学院南京211106 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京211106 航天进入减速与着陆技术实验室南京211106

为保证可移动着陆器在运动过程中腿足机构不产生较大的冲击和振动,对可移动着陆器腿足机构各关节空间内的运动轨迹进行了规划,并以时间-急动度最优为目标进行优化。首先,介绍了兼具着陆缓冲和星表移动等功能的六足可移动着陆器的设计方... 详细信息

为保证可移动着陆器在运动过程中腿足机构不产生较大的冲击和振动,对可移动着陆器腿足机构各关节空间内的运动轨迹进行了规划,并以时间-急动度最优为目标进行优化。首先,介绍了兼具着陆缓冲和星表移动等功能的六足可移动着陆器的设计方案,推导了腿足运动学,分析了落震缓冲性能;其次,通过运动学逆解求得足端迈步轨迹关键点在关节空间内的映射节点,对节点进行三次样条曲线拟合;然后,以节点时间间隔为变量,建立了最优时间-急动度轨迹优化模型;最后,通过多种群遗传算法对该模型全局最优解进行搜索求解。结果表明,可移动着陆器腿足机构具有稳定连续的运动性能,所规划的最优时间-急动度轨迹合理有效,腿足机构运动过程中无较大冲击和振动。

关键词：可移动六足着陆器最优时间‐急动度轨迹规划多种群遗传算法

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缓冲/行走一体化着陆器运动学研究与步态规划

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宇航学报 2021年第4期42卷 467-476页

作者：贾山周向华陈金宝赵建华张胜南京航空航天大学航天学院南京211106 航天进入减速与着陆技术实验室南京211106 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京211106

针对未来深空探测领域载人登陆、星表物资转运和基地建设等任务需求,提出了一种缓冲/行走一体化六足着陆器,并进行了步态规划和仿真校验。首先介绍了着陆器构型和驱动/吸能集成式缓冲器功能实现;其次,建立了UP+2UPS三自由度悬臂式腿足... 详细信息

针对未来深空探测领域载人登陆、星表物资转运和基地建设等任务需求,提出了一种缓冲/行走一体化六足着陆器,并进行了步态规划和仿真校验。首先介绍了着陆器构型和驱动/吸能集成式缓冲器功能实现;其次,建立了UP+2UPS三自由度悬臂式腿足机构运动学模型,推导了以UP为主运动链的逆运动学,以及由UP主链旋转运动向2UPS支链伸缩运动的映射,并分析了其工作空间;第三,设计了行走与转弯步态,推导了足端迈步轨迹与各主动驱动关节伸缩轨迹之间的对应关系;最后,建立了该着陆器的虚拟样机模型,校验了腿足机构运动平稳性和着陆器步态行走稳定性。结果表明:所提出的着陆器腿足机构运动平稳,行走过程中本体无较大起伏和偏移、步态稳定裕度高,可为未来开展非确知复杂星表环境下的稳定着陆、移动探测、物资运输、基地建设等任务提供一种可行的装备方案。

关键词：缓冲/行走一体化六足着陆器运动学步态规划

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组合式气囊在重装空投中的缓冲性能分析

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宇航学报 2023年第6期44卷 841-850页

作者：鲁超宇陈金宝王宸朱锦耀黄梓瀚南京航空航天大学航天学院南京211106 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京211106 航天进入减速与着陆技术航天科技集团重点实验室南京211106

针对现有主/辅结构单气囊难以满足未来大载重、高海拔、载乘员空投装备缓冲需求的问题,提出采用含圆柱密闭内气囊的组合式气囊的空投装备缓冲方案。对传统空投装备单气囊缓冲过程进行排气理论分析并仿真,发现随着触地初速度的增大,传统... 详细信息

针对现有主/辅结构单气囊难以满足未来大载重、高海拔、载乘员空投装备缓冲需求的问题,提出采用含圆柱密闭内气囊的组合式气囊的空投装备缓冲方案。对传统空投装备单气囊缓冲过程进行排气理论分析并仿真,发现随着触地初速度的增大,传统气囊结构存在装备与地面的硬碰撞问题;对内气囊参与缓冲的阶段过程进行理论分析,并对组合式气囊进行了多工况仿真,将其与传统单气囊缓冲进行对比;分析了不同内气囊直径和外气囊排气孔面积对装备过载的影响及其数值变化趋势。结果表明,组合式气囊在多种工况下均有出色的缓冲性能,随着内气囊直径和外气囊排气孔面积的增大,装备过载整体呈现先降低后升高的趋势,当内气囊直径为0.25m,外气囊排气孔面积为0.04m^(2)时,缓冲效果最佳。在装备9m/s高速触地普通工况下,装备过载为11.13,与单气囊缓冲相比降低18.87%。研究对未来新一代空投装备更低着陆过载的需求提供了合理的方案。

关键词：空投装备组合式气囊着陆缓冲数值仿真

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新型整流罩稳定柔顺分离机构设计与分析

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空天技术 2023年第4期2023卷 29-35+43页

作者：张青松陈金宝贾山蔡成志张金城南京航空航天大学航天学院航天进入减速与着陆技术航天科技重点实验室深空星表探测机构技术工信部重点实验室

针对高超声速下整流罩稳定柔顺分离技术的需求，提出了一种力矩驱动的低冲击柔顺分离机构，开展了力学特性研究与仿真计算分析。基于正弦加速度函数曲线的柔顺特性，构建了该机构分离力学模型，采用动量N-S方程和库仑摩擦定律，获得了... 详细信息

针对高超声速下整流罩稳定柔顺分离技术的需求，提出了一种力矩驱动的低冲击柔顺分离机构，开展了力学特性研究与仿真计算分析。基于正弦加速度函数曲线的柔顺特性，构建了该机构分离力学模型，采用动量N-S方程和库仑摩擦定律，获得了整流罩的气动载荷，确定了解锁力矩与气动载荷之间的关系；通过有限元方法，建立了分离机构有限元模型，分析了气动载荷加载下的材料力学特性，验证了该机构结构设计合理性与安全性，最后通过分离动力学仿真分析。仿真结果表明，所设计的稳定柔顺分离机构的分离过程具有一定的平顺性与稳定性，为航空航天工程中的可靠分离技术提供了新的设计方法与分析途径。

关键词：分离机构柔顺分离技术分离动力学气动特性结构设计

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组合体无人机单体机翼构型设计与拓扑优化

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第3期63卷 423-432页

作者：张青松贾山陈金宝徐颖珊佘智勇蔡成志潘一华南京航空航天大学、航天学院南京211106 航天进入减速与着陆技术航天科技重点实验室南京211106 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京211106 北京空天技术研究所北京100000

轻量化是飞行器设计及优化的关键指标,直接影响飞行器的作战效能。该文针对大展弦比组合式无人机中的单体无人机承力结构设计及轻量化设计需求,建立组合体无人机单体机翼框架模型,提出了在气动循环载荷作用和疲劳寿命的约束下,对机翼主... 详细信息

轻量化是飞行器设计及优化的关键指标,直接影响飞行器的作战效能。该文针对大展弦比组合式无人机中的单体无人机承力结构设计及轻量化设计需求,建立组合体无人机单体机翼框架模型,提出了在气动循环载荷作用和疲劳寿命的约束下,对机翼主要传力构件进行拓扑优化的整体设计优化方法:首先,通过有限元方法分析机翼全工况下气动载荷;其次,在极限载荷循环作用下分析机翼全域的疲劳寿命特性;最后,通过拓扑优化技术对单体机翼承力框架进行体积优化设计,优化后机翼框架减重35%,有效实现了机翼框架的轻量化设计目标。

关键词：机翼结构设计组合体无人机拓扑优化疲劳寿命气动特性

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大型抛物柱面天线展开动力学分析与展开过程控制

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宇航学报 2023年第4期44卷 496-508页

作者：陈金宝宋志成陈传志董家宇王治易张俞南京航空航天大学航天学院南京210016 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京210016 上海宇航系统工程研究所上海201100

为揭示大型抛物柱面天线在轨展开过程中各部件的动力学特性,保障可展天线在轨展开过程稳定性,提出了一种基于模块组装的大型抛物柱面可展天线支撑机构动力学快速建模方法与非线性展开过程反馈控制策略。首先,基于绝对节点坐标法建立了... 详细信息

为揭示大型抛物柱面天线在轨展开过程中各部件的动力学特性,保障可展天线在轨展开过程稳定性,提出了一种基于模块组装的大型抛物柱面可展天线支撑机构动力学快速建模方法与非线性展开过程反馈控制策略。首先,基于绝对节点坐标法建立了天线可展支撑机构基本模块的动力学方程集与约束方程集。然后,通过子模块组装的方式实现对超大型支撑机构的动力学快速建模,并进一步提出逐块缩聚与递归的动力学微分方程高效求解算法。最后,基于非线性展开过程反馈控制策略实现了抛物柱面可展支撑机构该类强非线性系统的展开稳定控制。结果表明,该控制方法能显著降低可展支撑机构展开过程中的速度峰值,有效提高了大型抛物柱面天线展开过程中的展开同步性。

关键词：抛物柱面天线绝对节点坐标法柔性多体系统展开动力学速度反馈控制

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空间大型星载抛物面天线研究进展

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航空学报 2021年第1期42卷 126-146页

作者：陈传志董家宇陈金宝林飞蒋松刘天明南京航空航天大学航天学院南京210016 深空星表探测机构技术工信部重点实验室南京210016 上海宇航系统工程研究所上海200000

抛物面天线作为星载天线的重要组成部分,在深空探测、移动通信、国防事业、气象监测等方面均具有广泛应用,近年来随着上述学科的快速发展,抛物面天线的研究也越来越受到人们的重视。针对空间大型星载抛物面天线的发展与需求,首先系统地... 详细信息

抛物面天线作为星载天线的重要组成部分,在深空探测、移动通信、国防事业、气象监测等方面均具有广泛应用,近年来随着上述学科的快速发展,抛物面天线的研究也越来越受到人们的重视。针对空间大型星载抛物面天线的发展与需求,首先系统地概括了国外星载抛物球面天线的发展现状,综述了刚性、网状以及充气式星载抛物球面天线,对各类星载抛物球面天线的结构、性能进行了较为详细的描述和分析,对国内在该领域的部分研究成果进行了简述。然后梳理了星载抛物柱面天线的发展,对国内外具有代表性的抛物柱面天线进行了介绍,对抛物球面天线和抛物柱面天线进行了参数对比与分析。接下来对近年来针对星载抛物面天线的相关技术进行了介绍。最后对星载抛物面天线的发展趋势做了简要分析与预测。

关键词：星载天线可展开网状天线抛物球面天线抛物柱面天线

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