空间核动力源是支撑人类探索宇宙空间的关键技术,但安全问题始终是空间核动力源设计和应用的重要部分。以中国未来月球探测任务为背景,针对可能发生的典型的事故场景,建立三自由度动力学模型,并引入基于化学非平衡方程、完全气体方程的计算流体力学方法,开展空间同位素热源故障再入情况下的极端环境条件分析,分析空间同位素热源故障再入情况下气动力/热环境、海平面高度飞行速度和弹道倾角等极端环境条件。研究结果表明:同位素热源阻力系数为1.6左右,无量纲纵向压心系数约为0.5,再入过程0°攻角驻点热流密度峰值约为8.1 MW/m^2,总加热量约为101.55 MJ/m^2;从80 km开始经178.3 s到达海平面高度,此时同位素热源的飞行速度为86.5 m/s,弹道倾角为-89.9°。为后续放射性同位素热源结构热响应分析、高温高速撞击试验等安全性分析与验证工作的开展提供了必

针对现有俯仰式立体车库升降稳定性较差的问题,利用CATIA软件对俯仰式立体车库进行了结构改进,为对比分析改进前后的稳定性,将2种俯仰式立体车库三维模型导入ADAMS进行运动仿真,结果表明:改进后的俯仰式立体车库系统升降更稳定;以改进后车库液压缸驱动力波动的标准偏差值最小作为优化目标,进行结构优化,优化后的俯仰式立体车库驱动力波动大大降低,提高了立体车库升降的稳定性,为其机械结构设计提供了参考。

由于装载机复合储能式混合动力系统的结构较为复杂,工作性能容易受到其自身多种不稳定系统参数的影响,进而影响到装载机的燃油经济性能。采用田口法并通过Isight软件对复合储能式混合动力系统进行稳健设计,设计出使混合动力系统的工作性能对不稳定系统参数波动最不敏感的稳健设计方案;然后通过整车后向仿真模型来验证稳健设计结果,仿真结果表明整车燃油消耗量得到明显下降;最后通过dSPACE进行硬件在环试验,试验与仿真结果基本一致,验证了优化切实有效。

为了获取空间圆弧的位姿信息,建立了空间圆弧的实际影像到虚拟像机中影像的映射数学模型。以圆弧虚拟影像的拟合圆度最大为目标,提出了一种基于虚拟像机姿态参数交叉迭代、分层搜索的优化算法获取空间圆弧的姿态信息,进一步根据半径约束和几何相似原理获取空间圆弧圆心的位置坐标。仿真以及实物实验表明该方法具有很强的收敛性,可以快速且准确地获得空间圆弧的位姿信息。该方法可以推广到作业对象已知前提下的视觉位姿检测。具有一定的理论意义与工程实际应用价值。