一、舰船湿热环境仿真技术难点剖析(论文文献综述)
亓歌[1](2021)在《复合材料点阵夹芯结构镶嵌件连接设计及力学性能研究》文中研究表明点阵结构具有高比刚度、高比强度、高度的可设计性和多功能一体化潜力,是力学与材料科学领域的研究热点之一,然而连接技术的不成熟严重制约了点阵结构的发展与应用。一方面,点阵结构独特的拓扑构型使其难以实现连接引起的集中载荷传递,另一方面,由于缺少系统的理论分析,点阵结构连接力学行为与结构参数之间的内在联系仍不明晰。因此,本文开展复合材料点阵夹芯结构镶嵌件连接设计和力学性能研究,构建点阵结构集中载荷传递路径,揭示结构参数对连接性能的作用机制,为点阵结构的工程应用提供理论基础与技术支撑。开展单层及多层金字塔点阵夹芯结构的力学行为研究。通过理论推导给出结构在平压、剪切及侧压载荷下的刚度和强度预报公式,结合试验验证和数值仿真对结构的变形机理和失效模式进行系统分析,为镶嵌件连接设计和性能表征奠定基础。设计制备适用于单层金字塔点阵夹芯结构的预埋镶嵌件连接。通过法向拉脱和面内剪切试验获得镶嵌件连接的失效模式,考察镶嵌件尺寸对连接强度的影响。采用数值仿真揭示连接结构在法向拉脱载荷下的变形特点和失效机理,并结合机器学习方法研究其可靠性。将混杂材料设计思想引入镶嵌件连接设计中,制备金属-复合材料混杂镶嵌件连接。通过法向拉脱和面内剪切试验探究混杂镶嵌件在不同连接位置下的力学性能和失效模式。采用数值仿真揭示混杂镶嵌件连接在法向拉脱载荷下的失效机理,探究连接位置对可靠性的影响规律。根据夹芯结构端部连接的基本载荷形式,提出金字塔点阵夹芯结构端部镶嵌件连接的设计思路,制备适用于多层金字塔点阵夹芯结构的端部镶嵌件连接。建立连接结构在面内拉脱、面内剪切和面外剪切载荷作用下的理论分析模型,给出强度预报公式和失效机制图。结合数值仿真和试验测试验证端部镶嵌件连接设计方案的合理性。综合利用复合材料金字塔点阵夹芯结构和镶嵌件连接,设计制备模块化卫星结构。通过正弦和随机振动试验研究卫星结构在典型动力学环境条件下的动态响应,建立点阵夹芯卫星结构的等效数值仿真模型,考察卫星设计方案的可行性与镶嵌件连接的可靠性。
任鹏[2](2021)在《GIS盆式绝缘子电热老化的热动力学特性与绝缘寿命预测方法》文中研究指明盆式绝缘子的绝缘缺陷一直是造成GIS设备故障的主要原因之一,而目前基于电气特征量的绝缘状态评估方法尚不能提供足够的准确度与可靠性,特别是针对GIS盆式绝缘子潜伏性及发展性绝缘缺陷的可靠探测和剩余寿命评估,迫切需要探索更有效的检测与表征方法,这给科学研究提出了实际应用需求和新的技术挑战。作为现有电气检测技术手段的拓展,基于绝缘材料热动力学本征属性的活化能研究,为上述问题提供了可能的解决方法与技术途径。然而,GIS盆式绝缘子采用的环氧树脂复合材料本身存在固化不彻底、热解反应复杂和反应机理函数多元不易求解等问题,这一定程度上制约了活化能方法在盆式绝缘子状态评估中的应用,还须在进一步厘清盆式绝缘子环氧树脂材料老化裂解微观机制的基础上,构建热解动力学参量的计算模型,进而建立绝缘失效判据与寿命评估模型。为突破这些技术瓶颈,本文综合利用微观仿真和实验研究手段,针对盆式绝缘子环氧树脂材料的裂解反应机制、热动力学参数求解方法以及绝缘寿命预测模型等开展系统性研究,可为实现基于热解动力学参量的GIS盆式绝缘子状态评估与寿命预测提供理论基础和技术方法。采用MS(Material studio)平台构建了交联环氧树脂的分子体系,并基于ADF(Amsterdam density function)的ReaxFF模块开展电热裂解的反应分子动力学模拟,研究了裂解产物的动态变化过程,并追踪到CO2、H2O、H2等小分子产物的生成路径,发现在裂解过程中热应力是影响裂解产物生成的主要因素,且表现为多种反应过程。同时利用自主搭建的电热加速老化实验平台,对环氧树脂试样开展电热老化实验,并由扫描电镜观测其微观形貌,结果表明环氧树脂复合材料出现了凸起、孔洞、裂纹等多种形貌特征,指出老化过程中存在多种反应机制,进一步通过热重光谱和质谱测试分析手段,对环氧树脂试样进行热动力学特性研究,并分析其热解特征温度和逸出气体,发现其热解过程具有多种反应并行、附加产物复杂、双台阶明显的特征。为定量表征环氧树脂试样复杂热解过程的反应机理,本文提出了热解机理函数的四参数通用表征模型,该模型适于表征包含多种反应的复杂热解过程。针对盆式绝缘子环氧树脂复合材料的多元反应过程和双台阶效应,研究提出了热解活化能的求解方法。热解反应台阶Ⅰ中的初始反应温度较低,结合积分中值点的渐近性质构建了中值近似函数,继而纳入低温效应影响,提出针对热解反应台阶Ⅰ的积分中值活化能计算方法,使得因低温近似带来的活化能计算误差显着降低。热解反应台阶Ⅱ的初始温度较高,低温近似处理不再有效,为此提出改进的指数式活化能求解方法,以温度积分近似为基础,建立了指数式积分变换,应用该方法时无须假定反应机理函数,使得活化能计算误差小于0.03%。融合反应台阶Ⅰ和台阶Ⅱ中的热解活化能求取,推导出可描述整个热解过程的反应机理函数。进一步提出新型的有理式积分变换形式,结合构造的误差函数方程,系统验证了活化能计算方法与反应机理函数的有效性。该计算方法为积分近似的数值逼近提供了新思路以及可推广应用的形式,可进一步减小温度积分近似误差。利用上述方法可对环氧树脂复合材料分阶段热解过程的活化能进行可靠求解,实现环氧树脂热解反应机制的定量数学表征。为获得热解特性及电气参量与材料老化程度的关联规律,利用电热联合老化实验平台,针对不同类型的环氧树脂复合材料试样,在100℃、130℃、160℃等温度点开展加速老化实验。同时,对不同老化状态的环氧树脂试样,分别开展绝缘击穿和机械拉伸强度实验,获得了试样质量损失率、击穿场强、机械拉伸强度与老化温度以及老化时间的关联关系。结果表明,老化试样可能存在二次固化现象,使得老化初期的击穿场强和机械拉伸强度呈局部增大趋势,而当老化温度高于玻璃化转变温度时,试样的击穿场强和机械拉伸强度随老化时间迅速下降,其中绝缘击穿场强下降最快。为此,以击穿场强降低为初始值的50%作为绝缘寿命终止基准,基于电气参量与热动力学参量之间的关联规律,提出了以质量损失率4.3%(对应热解反应转化率86%)为阈值的环氧树脂复合绝缘失效判据。进一步对全老化周期的绝缘样本开展热失重实验并求取热解台阶Ⅰ和台阶Ⅱ的活化能,建立了活化能与质量损失率的定量关系,由此提出GIS盆式绝缘子环氧树脂复合绝缘的剩余寿命预测模型,并基于已知运行寿命的实际GIS绝缘子验证了寿命评估方法的有效性。上述研究为GIS绝缘子的寿命评估提供了理论依据与有效方法。
王方鑫[3](2020)在《CNTs/GNPs改性聚合物材料断裂失效及协同疏冰机理研究》文中认为聚合物基复合材料因其比强度高、比模量大、功能可设计性强等诸多优点被大量应用在航空航天、交通运输等重要工程领域,广泛服务于人类的各项生产活动。然而,在实际工程应用中,由于载荷和结构的复杂性,往往会引发复合材料结构发生断裂失效。尤其是在爆炸、冲击等强动载荷作用下,复合材料的力学性能表现与准静态加载条件下存在显着的区别,而应力波带来的惯性效应也导致动态断裂失效过程远比准静态断裂复杂,因此研究复合材料在动态加载条件下的力学失效行为具有十分重要的学术意义和工程价值。于此同时,服役于如北极等高寒地区的复合材料结构还会面临表面覆冰的问题,如果不能有效去除积冰,势必会对复合材料在低温条件下的服役性能带来不利的影响。而碳纳米颗粒在增强复合材料力学性能的同时,还能够赋予所制备复合材料优异的多功能特性,为复合材料凭借自身功能特性解决表面覆冰问题,实现结构功能整体设计提供了便利。因此,本文针对复合材料在实际工程应用中遇到的问题,对不同类型碳纳米颗粒改善聚合物基复合材料断裂失效行为和表面覆冰问题进行了深入的研究,旨在寻找能够阻止复合材料内部裂纹失稳扩展的有效手段,同时探索高效解决复合材料表面覆冰问题的方法。论文的主要内容包含以下几方面:(1)首先,采用曲拉通X-100非离子型表面活性剂处理碳纳米管颗粒表面,随后基于这种物理改性方式在环氧树脂基体内部构建了新型三维CNT@X+GNPs混杂增强体系,以此为基础研究了改性前后纳米颗粒单相和混杂增强复合材料在不同加载条件下的力学失效行为,建立了不同尺度纳米颗粒类型、含量、界面性质与复合材料宏观力学性能之间的内在关系,揭示了新型三维混杂填充体系在复合材料内部的协同增韧机理和一般设计原则。(2)借助二维数字图像相关(2-D DIC)技术结合高速摄像机研究了物理改性前后复合材料样品在冲击加载条件下的动态断裂行为:评估了预制裂纹长度扩展历史,并通过实时裂纹尖端正交位移场提取到了复合材料I和II型应力强度因子历史。后续研究结果证实,T@X+G/EP_7/3型复合材料样品确定的I型动态断裂起始韧性较纯环氧树脂基体增加超过200%,预制裂纹起裂时间推迟超过120%,与此同时,裂纹尖端平均速度降低了179%。(3)复合材料样品加载失效后的微观形貌分析揭示了多尺度纳米颗粒在环氧树脂基体中的失效机理:(I)一维CNTs颗粒以直接拔出失效为主;(II)一维CNT@X颗粒则具有瞬间断裂以及先拔出后断裂两种失效模式;(III)二维GNPs颗粒能够致使裂纹尖端偏转或自身发生层间失效;(IV)新型三维CNT@X+GNPs混杂增强体系则会导致基体发生大范围剪切变形,能够消耗大量断裂能。(4)研究了CNTs/EP和CNTs/PMIA复合材料表面结冰后基于电热行为干扰冰-固界面黏附稳定性的主动除冰性能,分析了电热响应速率、温度分布均匀性与外加电压的内在关系,重点探讨了复合材料电热行为对覆冰强度和冰层脱落时间的影响规律。(5)通过构筑仿生微柱结构,研究了SCNTs/PDMS复合材料结冰前、结冰时和结冰后“三线”疏冰性能,定量分析了不同润湿性复合材料表面水滴结核相变过程,揭示了基于电热行为和仿生表面的协同疏冰机制,为实现复合材料主被动疏冰一体化设计提供了新思路。
丁美文[4](2019)在《对抗态势下的OODA浮标声纳仿真技术研究》文中研究表明现在,对于某个特定的学术问题或者工程上需要解决的问题,研究人员往往会在前期给出多种解决方案,经过大量的实践来寻求一个最好的解决办法。但是,从实际角度来说,不是所有问题的解决方法都能在实践中去验证的。需要海战的武器协调的浮标声纳系统,无法去模拟一次次真实作战的场景来检验浮标的性能或者定位算法的性能。所以,仿真是一个不需事实发生就可以检验系统性能的好办法。通过在计算机上将要检测的系统仿真实现出来,可以很好的检验浮标相关技术的性能。仿真也慢慢的成为了技术的研究焦点。本文介绍了 DIFAR浮标、LOFAR浮标的仿真原理。从信号级的角度,针对DIFAR浮标,介绍并完成了单枚DIFAR测向算法和双枚DIFAR的DIFIX定位算法的仿真。针对LOFAR浮标,介绍并完成了 LOFIX定位算法的仿真。以OODA(Observe Orient Decide Action)即“观察-判断-决策-行动”理论作为研究角度对被动浮标声纳的探测距离与声速剖面、浮标的工作深度以及潜艇的目标特性的联系展开研究。本文利用BELLHOP模型分析了 2种典型声速剖面对声传播的影响,分析了潜艇处于不同深度时,被动声纳浮标入水深度对潜艇探测距离的影响。通过对其做仿真研究,可以得到,浮标工作在每一个确定的深度上时,当地方潜艇出现,浮标是否能有效的勘探到目标是有规律的,每一个深度都对应着特定的探测性能和最大探测范围。因此,了解此种特殊规律,对于挖掘浮标的性能和科学的提高使用效率有着很大的作用。本文将信号级浮标仿真的底层算法实现到运算效能优越的第三代水声装备信号处理设备上。第三代水声装备信号处理设备是由大量的TMS320C6678多核处理器构成的并行计算系统,在整个浮标声纳系统中,主要完成对多浮标、多路水听器数字信号的实时并行运算,并把处理结果送往显控台,极大的提高了声纳系统的运算能力和性能。在水声对抗的环境下,完成浮标声纳对潜艇目标和水声对抗器材的探测响应。并由Qt实现系统的导调和显示界面功能,对其进行了稳定性、准确性和加速性能的测试,为提高浮标声纳系统仿真技术的开发效率打下了基础。
郭良华[5](2018)在《具有过温过流双层保护超小型断路器》文中认为本文依照国际电工委员会IEC 60127-1,-2,-3标准和国家GB 9364-1,-2,-3标准及国家GB 9816.1热熔标准设计了一款小型电路保护器,该保护器具备过流保护功能及过温保护功能,并且同时满足以上国际及国家相关标准,对日趋复杂电路的提供双层电路保护(过流及过温)。本产品采用两种设计结构,一种为简单的串联方式,优点:加工简单制作成本低,缺点为体积偏大对电路的空间有所要求。第二种方式采用化学方式通过化学配方改进熔断丝,使产品在受热时发生反应,从而使电路切断同时当电路过流时熔丝也会快速的切断电路。此种成本偏高大约为第一种的两倍以上,优点是体积小,封装比第一封装小一倍。此产品可以广泛应用到新能源电池保护电路中。
胡明[6](2018)在《小尺度磁流变液延时机构关键技术研究》文中研究表明磁流变液延时机构是一种基于磁流变效应,利用磁流变液流动特性实现的延时机构,具有延期解除保险时间长、延期解除保险距离可控可调、抗过载能力强、成本低、通用性好等特点。本文以小口径炮弹引信延期解除保险机构为背景,以小尺度磁流变液延时机构为对象,研究利用磁流变液延时机构实现小口径炮弹引信出炮口延期解除保险功能,采用理论建模分析、数值仿真、实验测试和模型验证相结合的方法,开展了引信用磁流变液贮存技术、磁流变液孔口出流技术、延期解除保险距离调控技术等关键技术的研究。本文的主要内容如下:(1)从微观结构上对磁流变液本质特性进行了研究,确定磁流变液泄流时间数学模型中的关键参数。根据磁流变液成链理论,建立了屈服应力模型,确定了在不同转速条件下磁流变液孔口出流时受到的剪切应力和其屈服应力的关系。在磁场强度为150mT条件下可保证在35000r/min及以下转速时小尺度磁流变液延时机构中的磁流变液不会流动,保证了安全性。基于磁流变液本质特性,采用剪切分层理论,研究了高剪切速率下磁流变液的剪切稀化特性,推导了高剪切速率下磁流变液的黏度计算公式,为延期时间的计算打下了理论基础。(2)针对小尺度磁流变液延时机构贮存后使用的安全性和可靠性问题,提出了一种贮存寿命评估方法。对机构中的贮存易损部件(磁流变液)进行了贮存稳定性试验,分析了恶劣贮存环境对磁流变液的屈服应力和黏度及机构的延期解除保险距离的影响,依据长时间的高温会导致磁流变液中的磁性颗粒沉降团聚的实验结果,建立了磁流变液贮存加速模型,确定了磁流变液贮存寿命的评估方法,并对机构在正常贮存条件下的可靠贮存寿命进行了评估。在置信水平γ-0.90,可靠度下限RL=0.85时,磁流变液在常温下的贮存年限为15.2年,满足引信贮存寿命在15年到20年的基本要求。(3)根据对磁流变液的屈服特性和贮存特性的研究成果,结合小口径炮弹引信环境特征,确定了小尺度磁流变液延时机构的设计方案,分析了主要零部件结构与动态特性,确定了关键尺寸参数,加工了机构样机,实验验证了机构的结构和功能,该机构各零部件强度和动态性能满足小口径炮弹引信高过载和高转速环境要求。根据高转速条件下磁流变液孔口出流特点,建立了磁流变液孔口出流模型和磁流变液均匀力场数学模型,并提出了高旋转环境下磁流变液泄流时间工程算法,用于预测高转速条件下小尺度磁流变液延时机构的延期时间。(4)针对旋转离心机装配后机构存在偏心、预加载时间较长和加载转速限制等问题,结合小尺度磁流变液延时机构工作原理,设计了高速旋转等效试验平台,并对试验平台进行了误差分析和系数修正,该试验平台能够较好的等效高速旋转时磁流变液的泄流情况:利用试验平台,通过高速旋转等效试验对磁流变液泄流时间数学模型进行了验证,并采用数值模拟方法对局部阻力系数进行了修正,提高了该数学模型的精确性。通过高速旋转等效试验研究了小尺度磁流变液延时机构中孔径和磁流变液配比的延期时间调控能力,提出了小尺度磁流变液延时机构在不同高转速条件下的延期时间的调控方法,为小尺度磁流变液延时机构的延期时间的调控提供了参考。
高祥[7](2017)在《基于DE算法的可调热泵结构优化及其在合成革干燥中的应用研究》文中认为当前,合成革工业作为一个新兴的产业,在经济发展新常态下面临着竞争加剧、利润降低的问题,如何节能降耗、降低生产成本是企业亟待解决的问题。干燥过程作为合成革生产中能耗最大的环节是节能降耗的重点。使用可调热泵供热系统代替传统的导热油供热系统可以有效地降低干燥过程中的能耗,而可调热泵作为供热系统的核心设备,其设计过程多采用经验法,导致设计出来的可调热泵结构不尽合理,性能不够优越,且设计过程繁琐。此外,作为合成革典型的生产工艺——干法工艺,其干燥过程表现出的温度梯度小、干燥要求高的特点,要求可调热泵需具备更好的性能。所以无论是从自身设计过程还是在合成革中的应用都要求对可调热泵进行结构优化,以提高其性能。本文在陕西省重点科技创新团队计划项目——轻化工过程节能环保关键设备及控制工程创新团队(2014KCT-15)的资助下,利用差分进化(DE)算法对可调热泵进行结构优化并利用计算流体力学(CFD)软件验证优化结果。最后以合成革热电联产工业园区建设为契机,将优化后的可调热泵用于合成革干法工艺的干燥过程,采用了可调热泵供热系统并设计了相应的控制系统,以达到合成革生产节能降耗的目的。论文的主要研究内容可总结为如下4个方面:(1)可调热泵结构参数和性能指标关系的建立通过对可调热泵工作机理的研究,探索可调热泵结构参数和其性能指标之间的关系,建立以可调热泵的关键结构参数为变量,性能指标最佳为目标的优化模型。在此基础上,给出对可调热泵结构起决定作用的相似几何参数的计算模型。(2)基于DE算法的可调热泵结构优化研究DE算法的基本原理,确定优化所需的各种参数,确定优化模型,并在MATLAB中编制DE算法程序进行计算。最后,结合优化结果和计算模型得到优化后的可调热泵结构参数。(3)可调热泵优化结果的数值模拟在ANSYS中,建立相应的仿真模型,选择合适的仿真条件对优化后的可调热泵进行仿真分析,验证优化结果的合理性。同时分析不同操作模式对可调热泵性能的影响,并探索相应解决办法。(4)可调热泵供热系统在合成革干燥中的应用将优化后的可调热泵用于合成革典型的干法工艺干燥中,分析当前干燥过程的缺点,给出基于可调热泵供热技术的干法工艺新型干燥系统和热回收方案。在此基础上,针对新型干燥系统的特点,研究相应的控制策略和控制算法。最后,基于S7-300 PLC平台设计相应的控制系统,给出控制系统的硬件配置方案,完成应用软件的开发设计。本文利用DE算法对可调热泵进行了结构优化设计,改进了可调热泵的设计过程,提高了其性能。并将其用于合成革干法工艺干燥过程,采用基于可调热泵的供热系统,可以有效地降低合成革干燥过程的能耗,提升产品质量和生产过程自动化水平,有助于合成革企业突破发展瓶颈,降低成本,提升企业竞争力,同时也符合国家“节能减排”的要求。
王晓明[8](2017)在《军事极端环境模拟技术与设施发展趋势及建设策略》文中研究指明军人和武器装备时刻处于并受到各种环境因素的复合作用。特别在当前国际形势下,各国围绕南北极、赤道沙漠、极高海拔等具有丰富自然资源和重要战略地位的地区的争夺愈发激烈,这些地区自然资源丰富,战略位置重要,但自然条件恶劣。同时,随着未来战争模式向跨区域、快速机动变化,部队在上述地区不仅要快速、反复进驻,甚至可能需要长期驻留。作为执行任务的军人及各类装备,不仅会受到多种复杂、恶劣环境因素的反复影响,甚至会受到多种环境因素的长期、复合作用,这些因素不仅损害了人体健康,降低了作业能力,严重时还将致残致死。同时,恶劣环境诸因素还直接危及各类装备的质量与可靠性。据美国国家标准局调査,由于环境温湿度腐蚀导致武器装备每年的损失高达700亿美元,相当于国民生产总值的4%。如何从满足未来作战需要出发,全面系统地研究复杂复合环境对军人健康与作战能力、对武器装备环境适应性以及人机环一体化影响的关键科学问题,确保军人能够有效生存和战斗,确保武器装备能够安全、高效运行,已成为关系国家安全和民族未来发展的迫切需要。未来战场环境的拓展和战争模式的改变,对军人和武器装备环境适应性提出了更高要求,为了能够提升军人在各种恶劣环境下的适应和作战能力,提高武器装备对各种恶劣环境的适应性,尤其是对军人和武器装备在各种复杂、未知极端环境下进行全面系统的定量评价,这就需要把军事环境医学研究领域由维护健康的健康医学向促进强健的能力医学、由单一损伤因素向复合损伤因素、由机体损伤防护向认知提升研究领域拓展,并配套建设先进的环境模拟设施,进行复杂、动态环境模拟试验,开展人机系统综合效能方面的科学研究。环境模拟试验在人和装备环境可适性研究中具有极为重要地位。从国内外环境模拟设施现状来看,已经建设了大量的4参数以下的环境模拟设施,基本可实现对一般环境的研究。但是,这些设施存在的主要问题是:模拟参数少、模拟环境种类少、模拟技术手段少、研究对象单一,还无法实现对复杂环境的准确模拟和多个环境参数的动态变化,无法准确建立人-机-环之间的有机联系。从国内外环境医学研究现状来看,还不能研究复杂因素动态变化情况下军人作业能力和人机工效变化规律。从环境模拟技术的发展趋势看,环境模拟设备和试验技术正处于转折时机,正从单参数模拟向多参数模拟、静态模拟向动态模拟、短时程模拟向长时程模拟转变,模拟参数可控范围由幅度较小向幅度较大转变,模拟环境因素的能力越来越强而且越来越趋于全面。随着环境模拟技术的充分发展,建设国内乃至全球领先的,在一个设施里能模拟南北极、赤道沙漠、极高海拔各种因素的超大型、综合性极端环境模拟设施,已完全可行。因此,充分分析国防建设重大战略需求,详细了解和掌握国内外环境医学、环境模拟技术和设施发展现状,系统分析军事环境医学、环境模拟技术和设施未来发展趋势,提出全过程综合动态环境模拟设施建设策略,对于支撑特殊环境医学的基础研究和学科发展、开拓特殊环境模拟技术的创新与突破、提升我军联勤服务与保障能力,具有十分重要的意义。本课题的研究主要基于情报研究视角,采用文献调研、专家咨询、对比分析、归纳总结等软科学研究方法,对国内外环境医学、环境模拟设施发展现状及未来发展趋势进行系统梳理,仔细分析未来战场环境变化对人员和装备适应性所带来的影响,针对我军未来20-30内进入南北极、赤道沙漠、极高海拔等极端环境地区所面临的挑战,提出建设一个综合性动态环境模拟设施的初步方案,为开展人员作业能力提升、装备环境适应性评价、人机整体效能提升等研究提供先进技术平台。本课题主要分为以下五个部分:第一部分是军事极端环境的形成及其内涵,主要解释环境、极端环境的定义,未来战场环境发展的变化,以及军事极端环境范围拓展导致的损伤新特征,提出针对这种损伤新特征,军事环境医学应着重从研究理念、技术平台等方面进行更新提升。第二部分是国内外环境医学、环境模拟技术和设施发展现状及问题分析。通过分析发现,在环境医学研究理念上,外军高度重视依托环境模拟设施开展特殊环境下人员作业能力提升技术与装备研究、特种作战部队极端环境适应性训练、各类装备环境适应性评价。在环境模拟技术和设施上,目前国内外已建的环境模拟设施大部分仅可实现对某种单一环境的简单模拟,少数设施可实现2个参数协调变化,但是,仍无法全面正确反映复杂环境的真实特点,并且在复杂环境下人-机动态、协同效应研究方面还有待进一步强化。第三部分是提出军事极端环境模拟设施建设构想。该部分详细分析了环境模拟技术的发展趋势,提出未来环境模拟技术将发生五大转变:由单参数模拟向多参数模拟转变、由静态模拟向动态模拟转变、由真实环境向计算机仿真模拟转变、由物理控制向数字化控制发展、由固有范围向新型范围拓展。同时,提出伴随着环境模拟技术的发展,环境模拟设施也将在前两代的基础上向第三代模拟设施发展。第一代环境模拟设施主要特点是规模小、模拟因素单一、模拟参数范围不大、连续工作时间较短、模拟参数无法耦合变化,主要用于对某种特定环境的简单模拟。第二代环境模拟设施无论在舱体容量、模拟参数范围、连续工作时间等都有所改进或延长,个别设施可实现两参数耦合变化,能够在一个设施里实现对多种环境的模拟。我们认为为满足未来复杂多变战争环境对军人作战能力提出的新要求、新挑战,针对南北极、极高海拔、赤道沙漠等新环境,应建设第三代环境模拟设施,即在一个设施内可准确模拟上述环境特点、并可开展综合、动态人机效能研究的大型环境模拟设施。该设施主要特点包括多因素复合、动态化模拟、全过程覆盖、计算机虚拟现实,包括三大部分,主体结构为一个可实现多因素、全过程、动态化、计算机虚拟现实的立式结构环境舱,最大可容纳30人同时进入且能够组织小范围军事作业,主要技战术指标包括温度、压力、湿度等8项,整体尺寸为Φ15×10m,设置两个气闸舱;二是附属动力设施,包括制冷、加热、加温等17个模块,主要用于为环境模拟舱提供动力支持和数据传输;三是科学实验设施,包括极端环境机体生理变化在线监测技术实验室、人机效能提升技术实验室、计算机虚拟仿真评估实验室、极端环境耐受生物信息技术实验室、生物仿生技术实验室等,主要开展特殊环境下生物耐受机制与防护技术、人机效能增强技术、卫生装备环境可适性评价等研究。同时,也提出了建设第三代环境模拟设施亟待攻克的五个关键技术难点。第四部分是提出全过程综合动态环境模拟原理机设计方案。军事极端环境模拟设施建设还面临着诸多技术难点,不确定因素还比较多、技术风险比较大。为突破上述技术难点,降低设施建设的技术风险,我们与北京航空航天大学王浚院士课题组共同设计了全过程综合动态环境模拟原理机,来开展先期技术研究,验证关键技术的可行性和实用性,为军事极端环境模拟设施的建设、利用提供技术储备和技术支撑。该原理机主要复合温度、湿度、压力、光照四个环境参数,可实现外界环境动态变化的模拟,拟采用空气制冷技术获得低于-80℃的低温环境,采用进、排气压力快速双向调节技术实现环境舱内压力的快速变化,采用低温冷板技术保证低气压条件下环境舱内温湿度的均匀度,采用先进解耦控制技术保证各环境参数的精确调节。第五部分是军事极端环境模拟研究应用领域展望。该部分主要是展望了利用该环境模拟设施未来可开展的一些研究内容,主要用于开展基础研究和卫生防护装备效能评价,可适用于国内从事特殊环境医学损伤与防护研究、人员能力提升研究、防护药物与装备环境适应性评价研究、人机协同性研究的大学、科研机构、医院使用。
赵梓涵[9](2016)在《金属-复合材料共固化卫星姿控飞轮设计与制造技术研究》文中认为姿控飞轮是轻型敏捷型军用卫星姿控系统的核心部件。近年来,采用低密度、高强度、高模量的碳纤维复合材料进一步改善飞轮的转动惯量-质量比等性能已成为主要趋势。国内卫星姿控飞轮仍以金属一体式飞轮为主,金属-复合材料姿控飞轮技术还不成熟,距离实际应用尚有一定的距离;国内尤其缺乏从飞轮设计制造全流程角度出发进行的飞轮结构设计、有限元仿真、成型模具开发、成型工艺设计及后续机加工艺优化的系统性研究。论文以某型号姿控飞轮为载体,系统研究了金属-复合材料共固化卫星姿控飞轮的设计与制造技术,主要内容和研究成果如下:(1)姿控飞轮结构设计严格按照设计指标,在多约束条件下完成了飞轮结构设计。设计出复合材料内接金属轮缘结构的飞轮;基于金属轮缘与复合材料轮辐热膨胀系数的匹配性选定轮缘、轮辐材料;创造性地将复合材料泡沫夹层结构引入飞轮结构,增大轮辐的比刚度,提高结构阻尼,改善了飞轮的动力学性能;针对纤维复合材料的密度、纤维含量比、弹性性能、应力应变关系等性能研究了其理论预测方法。(2)姿控飞轮有限元仿真以ABAQUS有限元软件为平台对飞轮的静力学、动力学性能进行仿真校核。静力学仿真显示,飞轮在最大转速工作状态下轮体最大应力和应变均很小,满足设计要求。动力学仿真分析前首先研究了结构的动力学的理论基础;而后,通过模态分析得到飞轮振动模态;利用单位激励正弦振动仿真预测飞轮结构的放大倍数,并以此为参考进行飞轮冲击载荷响应、谐响应、随机振动响应仿真分析;动力学仿真结果显示,所设计的飞轮具有优异的动力学性能,满足设计要求。(3)姿控飞轮成型模具开发及工艺设计以飞轮各个模块定位准确、易于脱模且便于操作为原则设计出飞轮共固化成型组合模具。阴模、阳模材料采用45钢,内嵌加压软模采用硅橡胶材料。飞轮采用热压罐加压并结合硅橡胶软模辅助加压成型的方式一次整体共固化成型,并制定出飞轮共固化成型完整工艺流程。(4)姿控飞轮机加工艺优化针对飞轮金属轮缘车削加工过程,研究了金属切削加工的一般过程,介绍了金属切削理论模型的发展情况和常用金属本构模型的适用情况。利用4J36的J-C本构模型在TWS有限元仿真平台对轮缘精车加工进行仿真并根据仿真得到的切削力、切削热数据设计了4J36精车加工单因素实验方案。根据实验结果优化了车削参数及车刀结构。
霍占奎[10](2016)在《面向货运机车控制系统测试的硬件在环仿真系统设计与研究》文中研究表明本文针对货运机车运行节能控制系统的测试,设计一套专门的实时仿真测试系统。该系统不仅能够实现对控制系统的自动测试,而且还能通过模拟、仿真等手段来评估系统的控制性能。文章通过对测试理论和本系统开发测试需求的分析,初步确定了仿真测试平台的硬件结构及软件功能,并给出了基于此半实物仿真测试平台的测试方法及测试步骤。所实现的平台由综合测试仪、LKJ2000、安全信息平台、PC上位机、工业级高性能CAN卡、优化控制器及相应的软件组成。其中测试仪、LKJ2000及安全信息平台主要用来传输机车及线路数据;上位机安装VS2012软件,主要用于计算货运机车模型,显示测试结果等;CAN卡实现仿真模型和优化控制器的接口连接,并完成实时数据和线路数据的上行传输。平台可视为一个虚拟的火车,它与优化控制器实物组成闭环的半实物仿真控制回路,能够对各种工况下的优化控制算法进行仿真测试。围绕平台研制过程,本文重点开展了以下三方面的研究:(1)货运机车的动力学建模研究。货运机车是典型的非线性不稳定系统。首先对各种路况下货运机车的受力情况进行分析,并根据实际运行情况建立多质点离散数学模型。(2)基于普通PC和工业级CAN卡以及C#编程语言,建立仿真操作显示界面。根据仿真平台的接口要求,设计了基于CAN总线和RS232串口通讯的半实物仿真测试平台。(3)针对测试需求对系统各功能模块进行测试,包括单元测试、集成测试、系统测试等。测试结果表明平台满足了半实物仿真测试的硬件接口及软件实时性要求。文章最后对半实物仿真平台的测试能力进行分析,测试结果证明本课题设计的半实物仿真测试系统是有效可行的。
二、舰船湿热环境仿真技术难点剖析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、舰船湿热环境仿真技术难点剖析(论文提纲范文)
(1)复合材料点阵夹芯结构镶嵌件连接设计及力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 多孔材料连接力学行为研究现状 |
1.2.1 天然多孔材料连接的仿生学启示 |
1.2.2 人造多孔材料连接研究现状 |
1.2.3 待解决的科学问题 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 点阵夹芯结构力学性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 点阵夹芯结构刚度与强度的理论预报模型 |
2.2.1 点阵夹芯结构平压性能 |
2.2.2 变截面点阵夹芯结构平压性能 |
2.2.3 点阵夹芯结构剪切性能 |
2.2.4 点阵夹芯结构侧压性能 |
2.3 点阵夹芯结构力学性能试验测试 |
2.3.1 点阵夹芯结构试件制备 |
2.3.2 等截面点阵夹芯结构平压试验 |
2.3.3 变截面点阵夹芯结构平压试验 |
2.3.4 多层点阵夹芯结构平压试验 |
2.3.5 点阵夹芯结构剪切试验 |
2.3.6 点阵夹芯结构侧压试验 |
2.4 点阵夹芯结构数值仿真 |
2.4.1 点阵夹芯结构有限元建模 |
2.4.2 等截面点阵夹芯结构平压模拟 |
2.4.3 变截面点阵夹芯结构平压模拟 |
2.4.4 多层点阵夹芯结构平压模拟 |
2.4.5 点阵夹芯结构剪切模拟 |
2.4.6 点阵夹芯结构侧压模拟 |
2.5 本章小结 |
第3章 复合材料点阵夹芯结构镶嵌件连接 |
3.1 引言 |
3.2 镶嵌件设计与制备 |
3.2.1 镶嵌件设计 |
3.2.2 镶嵌件制备方法 |
3.2.3 镶嵌件连接试件准备 |
3.3 镶嵌件连接试验测试 |
3.3.1 法向拉脱与面内剪切试验流程 |
3.3.2 镶嵌件连接试验结果 |
3.4 镶嵌件连接法向拉脱性能数值仿真 |
3.4.1 镶嵌件连接有限元建模 |
3.4.2 镶嵌件连接数值仿真结果 |
3.5 镶嵌件连接可靠性分析 |
3.5.1 法向拉脱性能敏感性分析 |
3.5.2 可靠性分析机器学习方法 |
3.5.3 镶嵌件连接可靠性结果 |
3.6 本章小结 |
第4章 复合材料点阵夹芯结构混杂镶嵌件连接 |
4.1 引言 |
4.2 点阵夹芯结构混杂镶嵌件设计与制备 |
4.2.1 混杂镶嵌件设计 |
4.2.2 混杂镶嵌件制备方法 |
4.2.3 混杂镶嵌件连接试件准备 |
4.3 混杂镶嵌件法向拉脱性能仿真预报 |
4.3.1 混杂镶嵌件连接有限元建模 |
4.3.2 法向拉脱性能数值仿真结果 |
4.4 混杂镶嵌件连接试验测试 |
4.4.1 法向拉脱与面内剪切试验流程 |
4.4.2 混杂镶嵌件连接试验结果 |
4.5 混杂镶嵌件连接可靠性分析 |
4.6 混杂镶嵌件连接优化设计 |
4.7 本章小结 |
第5章 复合材料点阵夹芯结构端部镶嵌件连接 |
5.1 引言 |
5.2 端部镶嵌件连接设计与制备 |
5.2.1 载荷预分析与设计原则 |
5.2.2 端部镶嵌件设计 |
5.2.3 端部镶嵌件制备方法 |
5.2.4 端部镶嵌件连接试件准备 |
5.3 端部镶嵌件连接理论分析模型 |
5.3.1 基本假设与失效模式 |
5.3.2 金字塔点阵单胞等效强度 |
5.3.3 有效连接面积 |
5.3.4 连接强度预报与失效机制图 |
5.4 端部镶嵌件连接数值仿真 |
5.4.1 端部镶嵌件连接有限元建模 |
5.4.2 端部镶嵌件连接数值仿真结果 |
5.5 端部镶嵌件连接试验测试 |
5.5.1 端部镶嵌件连接试验流程 |
5.5.2 端部镶嵌件连接试验结果 |
5.5.3 总结与讨论 |
5.6 本章小结 |
第6章 点阵夹芯卫星结构设计及振动特性 |
6.1 引言 |
6.2 点阵夹芯卫星结构设计与制备 |
6.2.1 点阵夹芯卫星结构设计方案 |
6.2.2 点阵夹芯板模块制备方法 |
6.3 点阵夹芯卫星结构动力学环境试验 |
6.4 点阵夹芯卫星结构动力学仿真分析 |
6.4.1 卫星结构模型简化 |
6.4.2 点阵芯子等效模型 |
6.4.3 关键连接位置等效模型 |
6.5 结果与讨论 |
6.5.1 模态分析结果 |
6.5.2 正弦振动试验结果 |
6.5.3 随机振动试验结果 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)GIS盆式绝缘子电热老化的热动力学特性与绝缘寿命预测方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 环氧树脂复合材料的反应机制与建模方法 |
1.2.2 活化能参量的测试手段与计算方法 |
1.2.3 基于热动力学参数的绝缘老化评估与寿命预测 |
1.2.4 有待解决的关键问题 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 盆式绝缘子的老化裂解与反应机理表征 |
2.1 引言 |
2.2 环氧树脂老化裂解的分子动力学微观仿真研究 |
2.2.1 环氧树脂分子模型的构建 |
2.2.2 主要裂解产物及小分子生成路径 |
2.3 电热应力下环氧树脂微观缺陷的演化特征 |
2.3.1 实验平台及实验方案 |
2.3.2 老化试品的微观形貌特征分析 |
2.4 环氧树脂复合材料的热动力学特性 |
2.4.1 测试仪器及方法 |
2.4.2 测量结果与分析 |
2.5 盆式绝缘子环氧树脂的反应机理函数表征 |
2.5.1 环氧树脂反应机理函数的通用表征模型 |
2.5.2 环氧树脂反应机理函数的求解方法 |
2.6 本章小结 |
第3章 盆式绝缘子的热解动力学参数求解方法 |
3.1 引言 |
3.2 热解反应双台阶活化能的求解 |
3.2.1 台阶Ⅰ活化能的积分中值计算法 |
3.2.2 台阶Ⅱ活化能的改进型指数式积分变换计算法 |
3.3 双台阶反应机理函数的改进有理式积分变换验证方法 |
3.4 盆式绝缘子环氧树脂复合材料热解动力学参数的表征计算 |
3.4.1 盆式绝缘子环氧树脂复合材料活化能的表征计算 |
3.4.2 盆式绝缘子环氧树脂复合材料的反应机理函数表征 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于热动力学特征参量的GIS绝缘子寿命预测方法 |
4.1 引言 |
4.2 绝缘寿命失效判据的建立 |
4.2.1 试样制备与性能测试平台 |
4.2.2 老化程度对试样质量损失的影响 |
4.2.3 击穿场强与老化时间的关联规律 |
4.2.4 机械拉伸强度与老化时间的关联规律 |
4.2.5 基于转化率的寿命失效判据 |
4.3 盆式绝缘子的剩余寿命预测 |
4.3.1 未老化试样的寿命预测 |
4.3.2 绝缘子老化时间与活化能参数的基本关系 |
4.3.3 投运盆式绝缘子的寿命预测方法及有效性验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(3)CNTs/GNPs改性聚合物材料断裂失效及协同疏冰机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 复合材料发展应用历程 |
1.1.2 复合材料服役过程中面临的问题概述 |
1.2 聚合物基纳米复合材料 |
1.3 纳米复合材料力学性能研究现状 |
1.3.1 准静态加载条件下的力学性能研究 |
1.3.2 动态加载条件下的力学性能研究 |
1.4 复合材料表面覆冰问题研究现状 |
1.4.1 主动除冰性能研究 |
1.4.2 被动疏冰性能研究 |
1.5 本文主要工作 |
第2章 纳米复合材料制备及其性能表征 |
2.1 引言 |
2.2 制备材料 |
2.3 纳米复合材料制备工艺 |
2.3.1 环氧树脂基复合材料制备工艺 |
2.3.2 CNTs/PMIA复合材料制备工艺 |
2.3.3 SCNTs/PDMS复合材料制备工艺 |
2.4 试件制备及性能表征 |
2.4.1 拉伸测试 |
2.4.2 压缩测试 |
2.4.3 准静态加载条件下3P-ENB性能测试 |
2.4.4 动态弹性模量和泊松比测量 |
2.4.5 基于SHPB冲击装置的动态3P-ENB测试 |
2.4.6 二维数字图像相关技术 |
2.4.7 基于SHPB冲击装置的动态压缩测试 |
2.4.8 电热行为表征 |
2.4.9 覆冰黏附(剪切)强度测试 |
2.4.10 水滴凝固结核相变过程观测 |
2.4.11 其它测试表征 |
2.5 本章小结 |
第3章 物理改性单相纳米颗粒增韧机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 物理改性机理 |
3.3 物理改性对纳米颗粒表面结构的影响 |
3.3.1 X射线光电子能谱分析 |
3.3.2 黎曼分析 |
3.4 拉伸性能分析 |
3.5 压缩性能分析 |
3.6 准静态加载条件下3P-ENB性能分析 |
3.7 动态冲击加载条件下3P-ENB性能分析 |
3.7.1 动态弹性模量和泊松比 |
3.7.2 动态断裂试验结果重复性验证 |
3.7.3 Ⅰ型断裂过程的弹性动力学模拟 |
3.7.4 动态裂纹扩展响应 |
3.7.5 Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子历史 |
3.7.6 微观形貌检查和失效机理分析 |
3.8 动态压缩性能分析 |
3.8.1 500/s加载应变率下动态压缩应力-应变关系 |
3.8.2 1000/s加载应变率下动态压缩应力-应变关系 |
3.9 多功能特性研究 |
3.10 本章小结 |
第4章 物理改性混杂纳米颗粒增韧机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 准静态加载条件下3P-ENB性能分析 |
4.3 动态冲击加载条件下3P-ENB性能分析 |
4.3.1 动态弹性模量和泊松比 |
4.3.2 动态断裂试验结果重复性验证 |
4.3.3 动态裂纹扩展响应 |
4.3.4 Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子历史 |
4.3.5 微观形貌检查和失效机理分析 |
4.4 动态压缩性能分析 |
4.4.1 500/s加载应变率下动态压缩应力-应变关系 |
4.4.2 1000/s加载应变率下动态压缩应力-应变关系 |
4.5 本章小结 |
第5章 纳米复合材料协同疏冰机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 CNTs/EP复合材料主动除冰机理研究 |
5.2.1 逾渗模型分析 |
5.2.2 电热行为分析 |
5.2.3 COMSOL电热耦合模型 |
5.2.4 动态热力学性能和热稳定性 |
5.2.5 结冰后覆冰强度 |
5.3 CNTs/PMIA复合材料主动除冰机理研究 |
5.3.1 电热行为分析 |
5.3.2 动态热力学性能和热稳定性 |
5.3.3 结冰后覆冰强度 |
5.4 SCNTs/PDMS复合材料协同疏冰机理研究 |
5.4.1 结冰前低速撞击行为分析 |
5.4.2 结冰过程中结核相变热力学分析 |
5.4.3 电热行为分析 |
5.4.4 结冰后覆冰强度 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(4)对抗态势下的OODA浮标声纳仿真技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究的背景和意义 |
1.2 浮标声纳的研究现状及成果 |
1.3 论文主要工作及安排 |
第2章 浮标声纳信号仿真与处理的算法分析 |
2.1 流程分析 |
2.2 接收信号仿真模块 |
2.2.1 舰船辐射噪声仿真 |
2.2.2 声场环境仿真 |
2.2.3 海洋环境噪声仿真 |
2.3 浮标信号处理仿真分析 |
2.3.1 LOFAR仿真分析 |
2.3.2 DEMON仿真分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 被动浮标声纳定位方法分析 |
3.1 浮标定位方法概述 |
3.2 LOFIX定位方法分析 |
3.2.1 LOFIX定位原理 |
3.2.2 LOFIX算法仿真实现分析 |
3.3 DIFAR浮标定位方法分析 |
3.3.1 DIFAR浮标原理 |
3.3.2 单枚DIFAR浮标定向方法 |
3.3.3 两枚DIFAR浮标定位方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 被动浮标的使用深度分析 |
4.1 OODA理论简述 |
4.2 两种声速剖面下的声场分析 |
4.2.1 声速正梯度的声场分析 |
4.2.2 声速负梯度的声场分析 |
4.3 被动浮标的探测范围仿真分析 |
4.3.1 声速正梯度下的被动浮标探测距离分析 |
4.3.2 声速负梯度下的被动浮标探测距离分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 浮标仿真在第三代水声装备信号处理机上的实现 |
5.1 并行技术的现状 |
5.2 浮标系统在三代机上的实现准备 |
5.2.1 设备简介 |
5.2.2 系统的方法实现与分析 |
5.3 水声对抗 |
5.4 浮标系统分模块设计 |
5.4.1 显控模块 |
5.4.2 三代机底层算法模块 |
5.4.3 网络通信模块 |
5.5 系统性能测试 |
5.5.1 浮标系统稳定性测试 |
5.5.2 浮标系统的准确性测试 |
5.5.3 浮标系统的加速效果 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(5)具有过温过流双层保护超小型断路器(论文提纲范文)
引言 |
1 动作设计核心技术原理 |
2 技术难点 |
3 难点突破问题 |
4 取得的阶段性成果 |
5 小结 |
(6)小尺度磁流变液延时机构关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 本文研究背景及意义 |
1.2 小口径炮弹引信延期解除保险技术发展现状 |
1.3 磁流变液特性与应用 |
1.3.1 磁流变液研究现状与应用 |
1.3.2 磁流变液的特性及其对应用的影响 |
1.4 小尺度磁流变液延时机构研究现状及存在问题 |
1.5 主要研究内容 |
2 高剪切条件下磁流变液流动特性研究 |
2.1 磁流变液本构模型 |
2.2 磁流变液的屈服特性 |
2.2.1 磁流变液屈服模型 |
2.2.2 磁流变液孔口出流时的屈服特性 |
2.3 高剪切条件下磁流变液的黏度特性 |
2.3.1 剪切稀化机理 |
2.3.2 高剪切条件下磁流变液黏度数学模型 |
2.3.3 黏度数学模型关键参数确定方法 |
2.4 环境对磁流变液流动特性的影响 |
2.4.1 温度环境对磁流变液流动的影响 |
2.4.2 磁场环境对磁流变液流动的影响 |
2.5 本章小结 |
3 磁流变液贮存特性研究 |
3.1 磁流变液贮存稳定性 |
3.1.1 贮存稳定性试验 |
3.1.2 温度对黏度的影响 |
3.1.3 温度对屈服应力的影响 |
3.1.4 电子显微验证 |
3.2 磁流变液贮存寿命评估 |
3.2.1 贮存寿命评估方法 |
3.2.2 加速寿命试验 |
3.2.3 贮存寿命预测 |
3.3 磁流变液贮存寿命影响因素 |
3.3.1 分解率测试 |
3.3.2 磁流变液配比的影响 |
3.3.3 磁流变液组成的影响 |
3.4 本章小结 |
4 小尺度磁流变液延时机构结构与动态特性分析 |
4.1 机构方案的确定 |
4.2 主要零部件结构与动态特性分析 |
4.2.1 泄流孔结构特性分析 |
4.2.2 转子动态特性分析 |
4.2.3 活塞动态特性分析 |
4.2.4 转子轴结构特性分析 |
4.2.5 压板结构特性分析 |
4.2.6 机构结构与动态性能考核 |
4.3 高外载荷下磁流变液泄流时间数学模型 |
4.3.1 流场特性分析 |
4.3.2 力学特性分析 |
4.3.3 泄流时间数学模型 |
4.4 本章小结 |
5 高速旋转等效试验研究 |
5.1 高速旋转等效试验平台 |
5.1.1 可行性及原理分析 |
5.1.2 等效力场分析 |
5.1.3 试验平台搭建 |
5.2 高速旋转等效误差分析 |
5.2.1 等效流场仿真分析 |
5.2.2 等效误差分析及修正 |
5.2.3 修正后等效误差验证 |
5.3 泄流时间数学模型验证 |
5.3.1 数学模型精确性分析 |
5.3.2 数学模型修正 |
5.4 延期时间调控技术研究 |
5.4.1 高速旋转等效试验 |
5.4.2 孔径对延期时间的调控能力 |
5.4.3 配比对延期时间的调控能力 |
5.5 本章小结 |
6 结束语 |
6.1 全文总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)基于DE算法的可调热泵结构优化及其在合成革干燥中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 论文研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 可调热泵理论及应用研究现状 |
1.2.2 DE算法理论及应用研究现状 |
1.2.3 合成革概述及干燥技术研究现状 |
1.3 主要研究内容及章节安排 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
2 可调热泵关键参数及性能指标的计算方法 |
2.1 可调热泵工作过程分析 |
2.2 喷射系数定义和影响热泵效率的因素分析 |
2.2.1 可调热泵喷射系数和效率的定义 |
2.2.2 影响可调热泵工作性能的因素分析 |
2.3 可调热泵喷射系数的计算方法 |
2.3.1 经验法计算喷射系数 |
2.3.2 气体动力学函数法建立喷射系数 |
2.4 喷射系数和关键尺寸的函数关系 |
2.4.1 喷射系数计算方法比较 |
2.4.2 基于混合建模的相似几何参数模型的确立 |
2.5 本章小结 |
3 DE算法在可调热泵结构优化中的应用 |
3.1 DE算法简介 |
3.1.1 DE算法的原理和特点 |
3.1.2 DE算法的流程 |
3.2 基于DE算法的可调热泵结构参数优化过程 |
3.2.1 可调热泵工作环境参数 |
3.2.2 适应度函数的选取 |
3.2.3 算法运行参数设定 |
3.2.4 运行结果 |
3.3 可调热泵结构尺寸的确定 |
3.3.1 可调热泵相似几何参数的确定 |
3.3.2 可调热泵横向及轴向尺寸的确定 |
3.3.3 可调热泵结构图绘制 |
3.4 本章小结 |
4 可调热泵优化结果数值模拟分析 |
4.1 CFD简介 |
4.1.1 CFD的基本概念 |
4.1.2 CFD的工作步骤及基本控制方程 |
4.2 可调热泵数值模拟及结果分析 |
4.2.1 模型简化及网格划分 |
4.2.2 初始条件设定和求解 |
4.2.3 结果分析和对比 |
4.3 不同操作模式对可调热泵性能的影响及其优化 |
4.3.1 不同操作模式对可调热泵性能的影响 |
4.3.2 基于数据驱动的可调热泵操作模式优化 |
4.4 本章小结 |
5 可调热泵供热系统在合成革干燥中的应用研究 |
5.1 合成革干法工艺干燥部研究及分析 |
5.1.1 合成革干法工艺介绍 |
5.1.2 传统合成革干法工艺中干燥部缺点分析 |
5.1.3 可调热泵供热技术在干法工艺干燥中应用的可行性分析 |
5.2 可调热泵供热技术在合成革干法干燥中的应用 |
5.2.1 合成革干法工艺新型干燥方案 |
5.2.2 新型干燥方案热回收系统改进 |
5.2.3 可调热泵供热系统主要设备及组成 |
5.3 新型干燥系统控制策略及控制算法 |
5.3.1 系统总控制方案 |
5.3.2 基于带死区分阶PID的热风温度串级控制 |
5.4 基于S7-300 PLC的可调热泵供热控制系统的设计 |
5.4.1 控制系统硬件结构和硬件配置 |
5.4.2 控制系统软件设计 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:DE算法MATLAB程序 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
攻读硕士学位期间参与的项目 |
(8)军事极端环境模拟技术与设施发展趋势及建设策略(论文提纲范文)
缩略词表 |
中文摘要 |
Abstract |
前言 |
一、课题研究必要性 |
(一)维护重要战略地区国防安全与战略利益的需要 |
(二)开展军事环境医学前沿科学探索的需要 |
(三)提升极端环境下人机作业效能的需要 |
二、目的与意义 |
三、国内外研究现状 |
(一)军事环境医学国内外研究现状 |
(二)环境模拟技术和设施国内外研究现状 |
四、研究内容与方法 |
(一)研究内容 |
(二)研究方法 |
五、理论意义与实用价值 |
六、技术路线 |
第一部分 军事极端环境概念解析 |
一、环境和极端环境 |
二、军事极端环境范围的拓展 |
(一)物理域(自然域)与复合环境 |
(二)信息域与虚拟环境 |
(三)认知域与人因环境 |
三、军事极端环境范围拓展引起的损伤新特征 |
(一)由单一环境拓展到复杂环境,使环境因素损伤模式更加复杂 |
(二)由现实环境拓展到虚拟环境,使环境因素损伤方式更加隐蔽 |
(三)由短期进驻拓展到长期驻留,使环境因素影响时间更加持久 |
四、对军事环境医学未来发展的影响 |
(一)注重由健康维护向能力提升研究理念的更新 |
(二)注重适合复杂环境因素复合研究基础平台的建设 |
(三)注重提升复杂复合极端环境下作战能力新技术的应用 |
第二部分 环境医学、环境模拟技术和设施发展现状及分析 |
一、环境医学发展现状 |
(一)高原及极高海拔极端环境 |
(二)极地及寒冷极端环境 |
(三)高热极端环境 |
(四)沙漠极端环境 |
(五)空间环境 |
二、国内外环境模拟技术和设施发展现状 |
(一)高原环境模拟设施 |
(二)气候模拟设施 |
(三)沙漠环境模拟设施 |
(四)太空环境模拟设施 |
(四)深海环境模拟设施 |
(五)我国在建或已布局大型极端环境模拟设施情况 |
三、对比分析 |
(一)在全面正确反映复杂环境的真实特点方面还有待改善 |
(二)在开展人-机-环境动态实验的研究方面还存在困难 |
(三)在研究复杂环境下人-机-环境的协同效应方面还有待强化 |
第三部分 军事极端环境模拟设施建设构想 |
一、总体思路 |
(一)环境模拟技术发展趋势分析 |
(二)建设第三代环境模拟设施的构想 |
(三)设施主要特点 |
二、建设构想 |
(一)建设思路 |
(二)技术指标 |
(三)系统构成 |
(四)技术难点 |
三、设施创新性 |
(一)模拟复杂条件下重要国防战略要地新环境 |
(二)探索动态变化下特殊环境医学研究新方向 |
(三)拓展实战条件下环境模拟设施应用新领域 |
(四)突破多因素耦合动态下环境模拟新技术 |
第四部分 全过程综合动态环境模拟原理机设计方案 |
一、总体概述 |
二、战技术指标 |
三、技术方案 |
(一)环境实验舱 |
(二)压缩气源系统 |
(三)制冷系统 |
(四)加热系统 |
(五)调湿系统 |
(六)真空系统 |
(七)太阳辐照系统 |
(八)控制系统 |
第五部分 军事极端环境模拟设施研究应用领域展望 |
一、极端环境生命支持创新技术研究平台 |
(一)研究军用生物预测与实时监测技术 |
(二)研制生命指征实时智能化评估装备 |
(三)研究极端环境适应和耐受能力 |
二、极端环境人机环效能提升创新技术平台 |
(一)研究人体极限突破技术 |
(二)研究提高卫生装备环境适应性新技术 |
(三)研究人机环作业效能提升技术 |
三、应用领域分析 |
研究结论与讨论 |
一、主要结论 |
(一)提出未来战场环境变化特征及对作业人员和装备的影响 |
(二)提出军事环境医学未来应着重开展整体动态研究 |
(三)提出建设第三代极端环境模拟设施的构想 |
二、后续研究思考 |
(一)应进一步拓展相关单位资料获取渠道 |
(二)对外军环境模拟设施研究应更加充分 |
(三)应充分研讨生命科学的整体动态实验技术 |
参考文献 |
个人简历 |
致谢 |
(9)金属-复合材料共固化卫星姿控飞轮设计与制造技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
论文中主要符号的意义 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 卫星姿控飞轮简介 |
1.3 卫星姿控飞轮的研究现状 |
1.4 本文研究目的 |
1.5 本文主要内容 |
1.6 本章小结 |
第二章 金属-复合材料共固化飞轮结构设计 |
2.1 设计要求 |
2.2 轮体材料选配 |
2.3 轮体结构设计方案 |
2.3.1 轮体结构形式 |
2.3.2 金属-复合材料连接方式 |
2.3.3 轮体定型方案 |
2.4 复合材料铺层设计及性能理论预测 |
2.4.1 复合材料铺层设计 |
2.4.2 复合材料性能的理论预测 |
2.5 本章小结 |
第三章 金属-复合材料共固化飞轮有限元仿真 |
3.1 有限元仿真技术及常用仿真软件 |
3.1.1 有限元仿真技术 |
3.1.2 常用有限元仿真软件 |
3.2 金属-复合材料共固化飞轮有限元模型 |
3.2.1 有限单元简介 |
3.2.2 轮体金属材料有限元模型 |
3.2.3 轮体复合材料有限元模型 |
3.3 飞轮转动静力学仿真分析 |
3.4 共固化飞轮动力学仿真 |
3.4.1 动力学分析简介 |
3.4.2 共固化飞轮模态分析 |
3.4.3 飞轮单位激励正弦振动仿真分析 |
3.4.4 飞轮冲击载荷响应仿真分析 |
3.4.5 飞轮谐响应仿真分析 |
3.4.6 飞轮随机振动响应仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 金属-复合材料共固化飞轮制备工艺 |
4.1 先进树脂基复合材料成型工艺特点与分类 |
4.2 预浸料成型工艺 |
4.2.1 树脂材料选配 |
4.2.2 预浸料制备 |
4.3 共固化成型工艺难点及解决方案 |
4.4 成型模具设计 |
4.4.1 模具材料 |
4.4.2 模具结构 |
4.5 共固化成型工艺 |
4.6 本章小结 |
第五章 合金4J36 车削加工工艺优化实验研究 |
5.1 金属切削理论简介 |
5.1.1 金属切削基本过程 |
5.1.2 金属切削模型研究进展 |
5.1.3 金属切削变形常用本构模型 |
5.2 4J36 车削加工有限元仿真 |
5.3 4J36 车削加工工艺优化实验方案 |
5.3.1 实验材料 |
5.3.2 实验设备 |
5.3.3 车削实验参数 |
5.3.4 车削实验过程 |
5.4 4J36 车削加工工艺优化 |
5.4.1 车削参数优化 |
5.4.2 车削刀具优化 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
攻读硕士学位期间已获软件着作权及已申请的专利 |
致谢 |
(10)面向货运机车控制系统测试的硬件在环仿真系统设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 仿真测试平台介绍及其发展现状 |
1.3 课题研究内容及关键技术讨论 |
1.3.1 课题研究内容 |
1.3.2 论文框架 |
第2章 基于硬件在环仿真系统的测试平台 |
2.1 基于硬件在环仿真平台的测试流程 |
2.1.1 规范测试流程 |
2.1.2 敏捷测试流程 |
2.2 基于硬件在环仿真平台的测试方法 |
2.2.1 黑盒白盒测试方法 |
2.2.2 静态动态测试方法 |
2.2.3 自动化测试方法 |
2.3 系统测试辅助工具 |
2.4 本章小结 |
第3章 货运机车运行节能控制系统测试平台 |
3.1 货运机车运行控制系统结构以及测试需求分析 |
3.1.1 货运机车运行控制系统结构剖析 |
3.1.2 货运机车运行控制系统测试需求分析 |
3.2 硬件在环测试系统模块划分 |
3.2.1 系统硬件通讯功能测试平台 |
3.2.2 系统功能半实物仿真测试平台 |
3.3 机车动力学模型研究 |
3.3.1 列车牵引力 |
3.3.2 列车制动力 |
3.3.3 列车运行阻力 |
3.3.4 列车所受合力 |
3.3.5 列车运动学方程 |
3.3.6 多质点离散机车模型建立 |
3.4 交互界面研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 半实物仿真测试平台的硬件及软件实现 |
4.1 系统硬件通讯功能测试平台实现 |
4.1.1 硬件组成 |
4.1.2 软件环境 |
4.2 系统功能半实物仿真测试平台实现 |
4.2.1 硬件组成 |
4.2.2 软件环境 |
4.3 本章小结 |
第5章 平台的测试结果及测试能力分析 |
5.1 功能测试及测试结果分析 |
5.1.1 通讯功能稳定性测试 |
5.1.2 限速一致性测试 |
5.1.3 优化速度计算正确性测试 |
5.1.4 档位接收正确性测试 |
5.1.5 自动控车稳定性测试 |
5.2 平台的测试能力分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
四、舰船湿热环境仿真技术难点剖析(论文参考文献)
- [1]复合材料点阵夹芯结构镶嵌件连接设计及力学性能研究[D]. 亓歌. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]GIS盆式绝缘子电热老化的热动力学特性与绝缘寿命预测方法[D]. 任鹏. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]CNTs/GNPs改性聚合物材料断裂失效及协同疏冰机理研究[D]. 王方鑫. 哈尔滨工程大学, 2020
- [4]对抗态势下的OODA浮标声纳仿真技术研究[D]. 丁美文. 哈尔滨工程大学, 2019(05)
- [5]具有过温过流双层保护超小型断路器[J]. 郭良华. 日用电器, 2018(12)
- [6]小尺度磁流变液延时机构关键技术研究[D]. 胡明. 南京理工大学, 2018(07)
- [7]基于DE算法的可调热泵结构优化及其在合成革干燥中的应用研究[D]. 高祥. 陕西科技大学, 2017(01)
- [8]军事极端环境模拟技术与设施发展趋势及建设策略[D]. 王晓明. 中国人民解放军军事医学科学院, 2017(02)
- [9]金属-复合材料共固化卫星姿控飞轮设计与制造技术研究[D]. 赵梓涵. 上海交通大学, 2016(08)
- [10]面向货运机车控制系统测试的硬件在环仿真系统设计与研究[D]. 霍占奎. 燕山大学, 2016(01)