南瓜型超压气球在高空探测领域有着良好的应用前景。为了对现有南瓜型超压气球进行结构优化,首先对滑动索膜结构的南瓜型超压气球设计方案进行了讨论,并对其进行了结构设计和参数分析,得到不同径向收缩量下的超压气球初始设计方案;然后利用椭圆曲线和B样条曲线对初始鼓包外形进行曲线修正和仿真计算。仿真结果显示,对称B样条曲线优化方案的优化效果更好。

为解决星箭分离热刀式解锁机构存在解锁分离不同步、分离安全性得不到保证的问题,设计了一种新型热刀式解锁分离机构。根据三维模型以及欧拉角法给出分离机构的分离参数和分离动力学模型,计算分离机构的预紧力,利用仿真软件从分离机构材料性能、分离预紧力及分离空隙3个方面进行分离安全性仿真。仿真结果表明,该机构力学性能满足要求;星箭分离0.4 s后,卫星轴向位移为380 mm,大于星箭分离的最小安全距离;分离机构空隙越大,损失的弹性势能就越多,分离的初速度就越小,会对分离安全性产生负面影响;该机构具有响应时间短、节省空间的优点。

为辨识三角翼俯仰振荡的气动力与力矩,利用单输入Volterra级数,提出了一种非定常气动力降阶方法。采用小波变换压缩模型的辨识参数个数,在两种平均迎角下,采用降阶方法预测3°与5°幅值三角翼正弦振荡的升力与俯仰力矩系数,研究了一阶、二阶Volterra核对气动响应的线性与非线性分量在时域和频域内的辨识效果。结果表明随着平均迎角的增加,三角翼俯仰振荡的气动力及力矩响应的线性与非线性分量均明显增大。

设计了一套基于剪切模式的电流变液减振器,并应用于抑制深孔机床切削振动和颤振。分析了减振器阻尼力公式及影响因素,得到简化的切削系统动力学模型。最后通过计算机仿真表明通过控制电流变液减振

为解决超大长径比深孔加工排屑困难问题,在分析DF系统负压排屑作用机理的基础上,建立负压射流模型,通过采用填充部分前/后分离区所占区域的方法,设计了一种位于射流喷嘴处的楔形结构,以减少前/后分离区的能量损耗。理论计算及Fluent仿真优化实验结果表明,该楔形尺寸在长度L1=75mm、宽度L2=1mm时效果最好,切削液流速增大约10.07%,湍流动能增大约11.39%,负压区压力值减小约79.26%,该楔形结构提高了负压排屑能力,最大程度地减少了前/后分离区的能量损耗。