民用飞行器重要的性能都是随着飞行器质量的增加而下降的,对于飞艇这类几乎完全由气体浮力维持升力的飞行器,其性能与质量的矛盾尤为突出。以复合材料制造的夹层结构和帽型筋条设计飞艇吊舱的结构,并采用基于有限元法与数学规划的结构优化设计技术,在确保承载能力的情况下可以把吊舱结构质量控制得很小。介绍一种飞艇吊舱的客舱短舱段结构优化设计过程首先阐述优化问题,然后给出优化思路,并完成优化建模,最后采用Isight内置Pointer-2算法完成优化计算,在保证结构性能的基础上,使其最终结构质量减少13%。

机械零件表面结构化能够起到减阻耐磨的作用,磨削加工能够有效地加工出规则的结构化表面,基于此,依据生物学叶序排布原理设计了磨粒簇叶序排布砂轮并建立了数学模型。为探讨磨粒簇叶序排布砂轮磨削外圆结构化表面的形成机理,建立了磨粒的运动方程并讨论了实现结构化表面的磨削条件,利用MATLAB仿真了不同转速比γ和叶序参数h,以及磨削深度ap下工件结构化表面的形貌特征;仿真结果表明,转速比γ越大、叶序参数h越小工件周向凹坑数目就越多;磨削深度ap越大,凹坑的周向尺寸越大。

根据现有光电测量设备对高速图像数据和测量数据实时记录的要求, 实现了一种基于SCSI硬盘的高速图像数据记录系统的技术.阐述了它的组成结构和基本原理、高速实时无压缩记录和测量参数同步存储的特点,通过高速图像数据记录技术在光电经纬仪的应用,设计了一种数字化、小型化的高速运动目标的特性测量系统.系统样机完成的指标结果表明:高速图像数据记录系统能够较好地完成图像的记录和目标的特性测量任务.

基于运动学分析,设计了两轴稳定平台控制系统。根据机构学原理描述平台结构,完成了运动学分析和计算。介绍了控制系统硬件原理,并基于XPC环境开发了控制系统软件。试验结果表明,基于XPC环境的实时控制系统能够实现对两轴稳定平台的实时高精度控制。

针对水下储气装置在复杂的海洋环境中容易受到海流的影响从而引发结构失效等问题,采用大涡模拟方法,对不同海流条件下的水下储气装置流体动力学特性进行了数值模拟。首先对比分析了不同流速工况下海水绕流后的时均速度场;其次通过监测在0.5 m/s流速工况下旋涡的发展及脱落过程以研究尾迹流场的瞬态变化情况;最后分析了在不同工况下装置的受力特性。结果表明,装置在低流速海洋环境下的绕流影响区更广;装置的阻力与升力系数分别为0.45和0.6;侧向形成的三维旋涡的脱落周期约为100 s,会对装置造成低频扰动。结果较为清楚地描述了水下储气装置在复杂海洋环境中的基本水动力特征,为储气装置的设计优化提供了一定的理论依据。

桥式气动回路由多个开关阀独立控制系统进气与排气,可有效节约气动系统耗气量。为了发挥桥式气动回路结构优势,验证理论计算获得的进排气通断时间合理性,实现气动系统节能及活塞运行平稳性,利用LabVIEW开发平台,通过硬件组建、系统建模与软件开发,完成适用于4个开关阀组成的桥式气动回路节能方法实验系统。通过仿真与实验、数据处理与分析,所研发的实验系统功能完善,工作稳定,能够根据定时、定量进排气等多方面需求完成测控功能,检测数据准确有效,实现了对桥式气动回路节能方法理论计算结果的校准及节能效果的评估。

以铬元素对低碳钢先共析铁素体组织转变的影响为研究对象，在0．15C—Fe低碳钢中加入铬元素，制成含量为O．4％、0．8％、1．6％的试样。根据不同的热处理工艺，研究铬含量及温度的变化对碳钢中先共析铁素体形貌的影Ⅱ向；做热处理、显微组织观察和硬度测试等试验。通过对试验结果分析得知，显微组织主要有马氏体、铁素体、珠光体三种，淬火温度越高，组织越细；降温温差越大，开始冷却温度越高，冷速快，越容易形成马氏体；Cr可以提高马氏体形成温度，Cr含量越高，马氏体形成需要的温度越高。

针对救助船模拟器中液压Stewart摇摆台的空间运动模拟问题展开研究。从机构运动学角度分析各构件的装配约束关系,在3D视景交互软件Virtools的编程环境中,实现摇摆台的三维空间装配,并通过试验验证了装配算法的正确性。以南海救111船(NHJ111)为对象,计算其在不规则波中的时域横摇和纵摇运动,作为输入信号控制三维虚拟摇摆台的运动,并给出摇摆台的6个液压缸活塞杆伸缩量的位移曲线。结果表明,能有效地对Stewart平台进行运动学反解分析,实现对救助船摇荡运动的模拟,为配备有Stewart平台的救助船模拟器的研究奠定基础。

车辆换档回路是电液自动换档操纵系统的重要组成部分，它是由多种液压元件组成并协同工作的复杂液压系统。为了更方便地对重型车辆换档液压回路的AMESim仿真模型参数更改和模型求解，基于PyQt开发了重型车辆换档液压回路仿真程序，叙述了仿真程序的开发过程，并通过台架试验验证了车辆换档液压回路的AMESim仿真模型的正确性，开发的程序不仅能满足研究的要求，而且提高了仿真效率。

针对目前国内无法全面、准确评测转向架刚度性能的问题，提出了一种更为合理的转向架刚度试验台方案。依据试验台的技术特点，对液压伺服系统进行了设计和特性分析，研究结果表明：液压系统的关键部件选型合理，能够客观、准确地对转向架刚度进行测试，为这种新型转向架刚度试验台的应用提供技术支持。