一种板式电涡流阻尼器的有限元模拟及试验分析

为了得到一种板式电涡流阻尼器的阻尼特性,文章建立了板式电涡流阻尼器的有限元模型;对不同气隙条件下的阻尼系数和导体板表面的最大磁感应强度进行了分析计算;并在自主开发的振动测试装置上测试了板式电涡流阻尼器的阻尼特性。研究结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合较好,根据有限元模拟和振动测试试验可以准确设计和评价板式电涡流阻尼器的阻尼特性。     

一种模拟月球着陆器低重力着陆试验方法

针对月球着陆器模拟着陆试验中低重力实现困难的问题,对国外已有低重力着陆试验方法进行了分析比较．在考虑试验成本和试验场地为主要因素时,得出了滑轮平衡法为经济实用方法的结论。在考虑滑轮转动惯量和转轴摩擦的基础上,应用拉格朗日方程推导了配重块质量及着陆器加速度相对误差计算公式,并对所得公式进行了实验验证．     

低地板轻轨车液压防折弯系统阻尼特性分析

液压防折弯系统是单车型低地板轻轨车上用以提高列车运行平稳性、稳定性和曲线通过性能的重要部件,具有防折弯和横向减振两大功能.通过对防折弯系统原理进行分析,建立了影响其横向减振功能的阻尼数学模型,并仿真分析了缓冲阀门组中的节流阀和限压阀对阻尼特性的影响.阻尼特性的仿真曲线与试验曲线吻合较好,证明了阻尼模型的正确性.     

着陆器软着陆垂直冲击试验研究

月球着陆器着陆过程中会产生巨大的冲击作用,影响其内部精密仪器的正常工作,且着陆安全性问题决定着着陆任务的成败,因此,研究着陆器软着陆过程中与月壤的动力响应具有重要意义。文章首先基于对着陆器着陆冲击过程研究,建立了着陆器与模拟月壤相互作用理论模型;之后,利用自主研发的着陆冲击试验系统,采用半球形足垫(简称“足垫”)模拟着陆器缓冲支腿,通过垂直着陆冲击试验,对冲击模拟月壤过程中足垫的着陆质量和冲击速度对着陆冲击过程的影响进行了详细研究。研究结果表明,模拟月壤密实度一定,较大的着陆质量能有效提高着陆器冲击机械能的耗散效率;冲击速度越大,着陆器在单位时间内转移到模拟月壤的动量越多,模拟月壤颗粒对着陆器产生的作用力越大;冲击能表征了着陆质量和冲击速度,对垂直着陆冲击过程有很重要的影响。最后,通过试验结果与理论模型对比,对着陆器与模拟月壤的动力学模型进行了验证。文章的研究结果可为设计安全载人登月月面着陆器提供必要的试验数据与理论参考。。     

水下爆炸冲击载荷下液气缓冲器抗冲特性分析

概述了新型液气缓冲器的基本结构和运动过程. 基于动力学基本理论,建立了该缓冲器冲击输入与经缓冲后的冲击输出两者之间的数学模型. 通过Matlab数值仿真计算,研究了气室高度、油腔截面面积、伸进阻尼孔面积、伸张阻尼孔面积等参数对该型缓冲器抗冲击性能的影响,得出了各参数对抗冲击特性的影响规律.     

齿轮齿条式电涡流阻尼墙有限元数值研究

提出一种新型的齿轮齿条式电涡流阻尼墙（Eddy Current Damping-Rack Wall，ECD-RGW），并对其进行了数值研究与参数分析.介绍了ECD-RGW的基本构造；通过多物理场有限元仿真软件COMSOL Multiphysics研究了ECD-RGW 的力学性能，并对5项主要设计参数进行了分析；对 ECD-RGW 减振效果进行了评估，并以黏滞阻尼器（Fluid Viscous Damper，FVD）作为对比 .研究结果表明：ECD-RGW 作为一种新型电涡流阻尼装置具有良好的力学性能；减小气隙、加装导体板背铁及增加永磁体数量可以提升ECD-RGW的阻尼性能，其中，导体板背铁的设计将 ECD-RGW 在低速下的等效阻尼系数提升到 4倍以上，导体板材料对峰值阻尼力对应的临界速度影响较大，导体板厚度会显著影响峰值阻尼力与临界速度 .此外，ECDRGW具有良好的减振效果，应用具有可行性.     

钻采综合性能测试系统姿态调整装置研制

在探月工程三期中,为了模拟着陆器着陆月球表面时的各种姿态和极限着陆姿态,开展地面试验验证.研制着陆器模拟件姿态模拟装置,实现着陆器着陆姿态模拟.模拟件及姿态模拟装置为钻取采样装置、表面采样装置、样品封装与转送装置提供试验安装平台,可模拟多种月形环境下的着陆器着陆姿态.给出钻采综合性能测试系统姿态调整装置组成,分析工作原理、倾翻问题、支撑力计算问题和运动干涉问题.     

履带式推土机粘弹性悬挂机构的开发研究

对履带式推土机行走机构的振动特性进行测试 ,建立起推土机缓冲系统模型 ,经对模型特性参数对传递率影响的分析 ,确定出参数的合理值域。把阻尼材料诺模图曲线数字化 ,做到了计算机对诺模图动态曲线的自动查询 ,实现了阻尼缓冲结构的动态优化。掌握了阻尼缓冲结构的设计理论和方法 ,已应用于 2 4 2kW履带式推土机粘弹性悬挂机构的开发。     

弹簧操动机构缓冲器仿真模型及缓冲性能改进

根据高压电器中弹簧操动机构缓冲器的工作原理,建立了缓冲器仿真模型,介绍了缓冲器仿真的方法和步骤。针对产品生产试验中出现的缓冲问题,提出了缓冲器缸体阻尼孔结构的修改方案,对比分析了缸体修改前后的特性曲线,并对新缸体进行了试验跟踪。结果显示,通过修改缓冲器缸体阻尼孔结构,提高了缓冲器的缓冲性能。     

基于AMESim的螺纹插装式缓冲溢流阀的缓冲特性

针对工程机械在启动、制动或换向时液压马达腔会出现很高液压冲击的现象,对一种螺纹插装式缓冲溢流阀进行特性研究.建立螺纹插装式缓冲溢流阀的AMESim仿真模型,仿真分析缓冲式溢流阀的阀芯阻尼孔直径、缓冲套节流孔直径、弹簧刚度等参数对液压马达压力特性的影响.研究结果表明,适当地减小阀芯阻尼孔直径,增大缓冲套节流孔直径,减小调压弹簧刚度,可以提高缓冲式溢流阀的缓冲性能.     

磁电阻尼器恢复力模型理论推导及参数研究

由电磁学中的磁场对衔铁吸力公式,提出了涡流板相对磁盒运动时的切向磁电阻尼力模型,即假设涡流板相对磁盒运动时涡流板受到的切向磁电阻尼力与磁盒对涡流板法向吸力成正比,在此基础上研究了参数振动频率、运动幅值对阻尼力的影响规律并通过数据拟合得到了相应的公式,最后由恢复力模型公式画出的滞回曲线与试验滞回曲线进行了比较,效果较好.     

基于广义乘子法的月球软着陆轨道快速优化设计

从探月器质心运动方程组出发,以探月器环绕月心的旋转角速度为中间变量,通过积分变换,将其对时间变量的积分转化为对状态变量的积分,使得原问题转化为终端积分变量固定型最优控制问题.在此基础上,通过优化变量的直接离散化和四阶Admas预测一校正数值积分方法,将软着陆轨道优化问题转化为有约束非线性规划问题.采用广义乘子法处理约束条件,采用拟牛顿法求解处理后的无约束最优化问题.仿真结果表明,此方法收敛速度快(耗时小于1s),优化精度高(接近理论最优解),对初始控制量不敏感、鲁棒性好.可用于探月器机载计算机实时生成软着陆轨道.     

月球探测器软着陆的最优控制

为研究月球探测器从月球泊轨道向月面软着陆的最优控制问题 ,提出了一种两次制动变轨的软着陆方案 :探月器从月球停泊轨道出发 ,启动变轨发动机进行第一次制动后飞向月球 ,在月面附近第二次制动以实现软着陆。在两次制动变轨时 ,对固定推力发动机的情况 ,采用 Pontryagin极大值原理对燃料最省变轨控制问题进行了分析 ,并引入遗传算法数值求解两点边值问题 ,得到了制动变轨的初始、终端位置和发动机推力方向角的最优控制规律     

Precise positioning of the Chang’E-3 lunar lander using a kinematic statistical method

A kinematic statistical method is proposed to determine the position for Chang’E-3(CE-3) lunar lander.This method uses both ranging and VLBI measurements to the lander for a continuous arc,combing with precise knowledge about the motion of the moon as provided by planetary ephemeris,to estimate the lander’s position on the lunar surface with high accuracy.Accuracy analyses are carried out with simulation data using the software developed at Shanghai Astronomical Observatory in this study to show that measurement errors will dominate the position accuracy.Application of lunar digital elevation model(DEM) as constraints in the lander positioning is also analyzed.Simulations show that combing range/doppler and VLBI data,single epoch positioning accuracy is at several hundred meters level,but with ten minutes data accumulation positioning accuracy is able to be achieved with several meters.Analysis also shows that the information given by DEM can provide constraints in positioning,when DEM data reduce a 3-dimensional positioning problem to 2-dimensional.Considering the Sinus Iridum,CE-3 lander’s planned landing area,has been observed with dedicated details during the CE-1 and CE-2 missions,and its regional DEM model accuracy may be higher than global models,which will certainly support CE-3’s lander positioning.     

Co-Al-O磁性纳米颗粒膜微波磁性研究

通过实验研究和理论计算模拟研究Co-Al-O磁性纳米颗粒膜的微波磁性.首先采用双靶反应磁控溅射工艺制备Co-Al-O磁性纳米颗粒膜,探讨工艺条件对薄膜微波磁谱的影响;然后,利用Landau-Lifshitz-Gilbert方程和Bruggeman有效媒质理论,计算模拟主要磁参量变化对磁性纳米颗粒膜磁谱的影响.研究结果表明:增大Co靶溅射功率,可使磁性颗粒间因分布电容效应引起的涡流损耗增加,从而使磁谱的共振线宽增大;阻尼系数增大导致磁导率频谱的共振线宽增人趋势与实验结果基本一致.     

等软磁源法计算三维涡流电磁场

本文论述了三维涡流场可分解为解耦的电场及磁场边值问题，推出了一种求解的等效磁源法。本文正确地选定了磁源的类型及分布，推导了计算公式，计算了在均匀交变磁场中导体球表面的磁感应强度，结果与解析解相符，证明了方法的有效性．     

匀强磁场中磁性散体的剪切摩擦力学特性初探

给出了磁性散体在匀强磁场中的动静剪切摩擦力学特性的试验方法和装置，并通过试验分析，得出磁性散体在磁场作用下的力学特性曲线可划分为弹性、弹塑性和滑摩三个阶段的结论，并用动态剪切力－位移滞回线估计了发热量及阻尼值，结果表明可用小功率电流控制阻尼的大小。     

Orbit determination of Chang’E-3 and positioning of the lander and the rover

Chang’E-3 landed on the east of Sinus Iridum area on December 14, 2013, performing China’s first successful soft landing on the lunar surface. We present the results on precision orbit determination and positioning of the lander and the rover. We describe the data, modeling, and methods used to achieve position knowledge over the period December 2–21, 2014. In addition to the radiometric X-band range and Doppler tracking data, delta differential one-way ranging data are also used in the calculation, which show that they strongly improve the accuracy of the orbit reconstruction. Total position overlap differences are about 20 and 30 m for the 100 km × 100 km and 100 km× 15 km lunar orbit, respectively, increased by ~50 % with respect to CE-2 and at the same level as other lunar spacecrafts of recent era such as SELENE and lunar reconnaissance orbiter (LRO). The position error of the soft landing trajectory is less than 100 m. A kinematic statistical method is applied to determine the position of the lander and relative position of the rover with respect to the lander. The position difference of the lander is better than 50 m compared to LRO photograph result. Compared with the delta very long baseline interferometry (VLBI) group delay between the lander and the rover, the delta VLBI phase delay can improve the relative position of the rover from ~1,000 to ~1 m.     

转动惯量测试台磁悬浮系统电磁阻尼的研究

采用扭摆振动振幅测试法,对轴向最大负荷为10kN的转动惯量测试台磁悬浮系统的电磁阻尼进行了实验研究,结果表明该磁悬浮系统中径向电磁轴承的电磁阻尼起决定性作用,同时还采用有限元法和级数法对电磁推力轴承和径向轴承中的电磁场及电磁阻尼力进行了计算,理论计算的结果与实验测量的结果有很好的一致性,由径向电磁轴承计算得到的对数衰减率仅比实验值小18%,转动惯量的计算值与实测值的误差仅为1.09%。