高分辨小卫星采用一体化结构设计,既减轻了整星结构重量同时又提高了星内空间利用率,但这种结构设计使飞轮的安装位置靠近了光学相机。飞轮产生的不平衡扰振使相机次镜发生抖动,最终导致卫星成像变得模糊,如何隔离飞轮产生的扰振,已经成为高分辨小卫星研制流程中重要的研究方向。首先,测量飞轮产生的扰振,通过傅立叶变换得到飞轮扰动力频谱图;然后,利用Matlab分析有限元仿真结果和飞轮频域数据,得出次镜在飞轮扰共振峰频率处发生耦合,次镜X、Y、Z向最大角位移幅值分别为0.016″、0.013″、0.03″,不满足次镜最大角位移小于0.01″的设计要求;最后,设计橡胶隔振器来隔离飞轮产生的共振峰,对比其他类型的隔振器,橡胶隔振器具有质量轻及刚度、阻尼、外形尺寸的可设计性等优点,采取橡胶隔振后,次镜X、Y、Z三向最大角位移分别为0.0015″、0.0015″...

拓扑优化结果是一个边界呈离散阶梯状的非参数化模型,这使得拓扑优化结果的制造变得困难,因此需要将拓扑优化结果参数化几何重构,获得光滑的边界以满足机械制造要求,并且尽量不影响拓扑优化结果的结构响应。针对该问题,首先对拓扑优化结果进行二值化处理和边界识别,然后利用链码对拓扑优化结果的离散边界点进行排序和分段,最后用B样条曲线分段描述拓扑优化结果的外边界与内边界完成参数化建模。通过算例验证了几何重构方法的可行性,算例表明在满足可制造性要求的前提下,重构模型的结构响应能够较好的与拓扑优化初始设计结果保持一致,结构响应误差可以控制在5%以内。

单体水压人工肌肉仅能提供收缩作用,基于水压人工肌肉驱动关节的工作原理,设计了仿生机器人单元模块,能实现伸缩和2个方向的偏转功能。利用水压人工肌肉的力位移特性,对弹簧进行选型计算。搭建了由四水压人工肌肉驱动的单元模块,并完成不同弹簧下的偏转试验,采集水压人工肌肉的收缩力、工作压力以及单元偏角,得到在空载条件下压力变化量与单元模块偏转角度之间的关系曲线。为进一步设计带载模块化仿生机器人奠定基础。

针对三坐标测量设备测量机翼缩比模型,大展弦比机翼模型产生大变形时测量点与加载点不统一,加载方向发生变化等问题,从解析几何与有限元角度,开展机翼缩比模型的刚度反求研究。首先,以测量的形变数据与测量点坐标建立面密度函数;然后,通过所提出的实测点回归方法计算实测点的位置坐标信息,再通过坐标信息计算实测点的位移并构造类似有限元的网格结构;将模型按刚心轴简化为悬臂梁,反求悬臂梁的材料属性并计算弹性模型仅在竖直方向力作用下的变形值,从而修正测量数据;最后按照静力等效原则对实际测量坐标下的网格进行等效节点载荷计算,得出模型修正刚度值。经过平板以及变厚度弹性模型有限元验证以及试验分析,结果显示所提出的方法在结构相对变形超过7%时可降低试验误差,为机翼设计制造验证提供数据支持。

选取2种不同氟含量的氟醚橡胶制备标准O形密封圈(24.99 mm×3.53 mm),重点考察2种O形密封圈的物理性能和耐飞马Ⅱ号、长城4050和FDS-655-HTS航空发动机润滑油性能。结果表明:采用较高氟含量的氟醚橡胶(牌号VPL85730)制备的O形密封圈在3种航空发动机润滑油中的性能变化不大,而采用较低氟含量的氟醚橡胶(牌号PL855)制备的O形密封圈仅在飞马Ⅱ号润滑油中的性能保持性较好;当O形密封圈在润滑油中的性能变化较大时,其胶料中炭黑与橡胶基体会发生脱离。

随着工业经济的发展,给人们带来生活的便利及物质享受,但同时也不可避免地带来了一些环境问题,土壤、水、空气污染,这给人们的生活及生存带来了危害。为了取样检测土壤的污染程度及为后面的治理提供科学的依据,研发了集取样及治理一体化的ESD-70型环保取样钻机。该钻机采用液压油缸加压和提升,比传统链条等方式更稳定;可实现多角度倾斜作业,开合式操纵柜,无线遥控电液控制;整体结构紧凑,橡胶履带式自动行走,动力头冲击力强,可以满足0~30 m深度的土壤取样工程需求。钻机直推式钻进取样,为双层管取样,样品直接到达内部样品管,可有效保持土壤原状性。本钻机还可用于简单的土壤旋喷治理,一机多用。本机操作简单,安全性高,性能稳定,效率高,可以大幅降低土壤取样人员的劳动强度。

针对自动气象站实训教学设备不足、可培训场景受限、设备故障重现难度高等问题,设计了一套以虚拟仿真技术为基础,以Unity3D引擎为工具的自动气象站虚拟培训平台。并对该平台的功能、架构以及开发流程中所涉及的关键技术进行了介绍。应用结果表明:该平台实现了自动气象站的培训、考核等一系列功能,对于提高气象站培训效果具有极高的推动作用。