基于图论的共轴主减速器轻量化设计方法

主减速器是直升机传动系统的重要部件,其质量指标对整机性能有着重要影响。以共轴反转直升机的主减速器为对象,提出了一种基于图论的主减速器构型设计方法。1)通过对现有共轴主减速器资料的归纳,得到连接规律、边界条件和齿轮单元;2)建立主减速器对应邻接矩阵的自动生成方法,并将邻接矩阵转换为改进的图论模型;3)生成方案集合并建立筛选规则,得到主减速器的可行方案集合;4)利用序列二次规划算法建立基于齿轮强度约束的优化程序,对可行方案的齿轮质量进行筛选,得到齿轮总质量最小的主减速器方案。为验证此方法的合理性,给出了三级圆柱齿轮构型主减速器方案的设计过程,筛选出一种可行方案。     

对光具组"基点"测定的探索

无论共轴球面系统的具体布置如何，只要确定出系统的“基点”，便可用非常简单的公式计算出系统成像的共轭点位置和成像的性质等。通过对光具组“基点”的测定进行不同的尝试，找到较为合理的测量方案，这对研究“基点”的特性是有必要的。     

共轴双旋翼动力学建模与验证

建立共轴双旋翼动力学模型可用于共轴多旋翼飞行器的控制器设计、飞行模拟等研究,需要同时兼顾模型的计算实时性和精度.首先,基于伴随理论推导包含旋翼尾迹的全流场诱导速度计算模型.然后,在单旋翼有限状态入流模型基础上进行扩展,建立考虑尾迹倾斜的共轴双旋翼有限状态动力学模型.最后,推导共轴双旋翼悬停状态上下旋翼推力计算公式,并进行试验验证.研究结果表明：所建立的动力学模型计算复杂度在可接受的范围内,推力计算值与测试值在一定转速范围内基本吻合,并可很好地反映出共轴双旋翼推力损失趋势.     

含升力偏置的共轴刚性旋翼配平与响应分析

建立考虑升力偏置的共轴刚性旋翼气弹配平计算方法。在单旋翼气弹计算方法基础上,引入考虑双旋翼气动干扰的入流模型,针对大反流区气动力计算和大前进旋翼气弹配平计算进行相应修正,最终集成考虑升力偏置的共轴刚性旋翼气弹配平计算方法,并开展考虑升力偏置的共轴双旋翼气弹配平分析。分析提前操纵角、升力偏置、前进比因素对双旋翼配平和响应的影响,研究表明在中等前进比时,下旋翼拉力略大于上旋翼,气动效率优于上旋翼。大前进比下桨尖响应曲线呈现2阶特性而增加升力偏置使得响应曲线逐渐为1阶曲线变化,且提前操纵角对双旋翼操纵和桨尖间距均无影响。     

利用虚原理计算两平行共轴载波圆线圈的磁力

由诺依曼公式借助椭圆积分计算二平行共轴圆线圈间的互感系数，利用虚功原理获得此二载流圈相互作用的磁力，并对磁力的性质加以讲座和圈示。     

非共轴螺旋面微孔钻钻尖的数学模型

根据深微孔加工的特点,阐述了研究钻削深微孔用新型钻尖的重要性;建立了新型钻尖后刀面和前刀面的数学模型;介绍了主切削刃的求解以及非共辆螺旋面钻尖刀面的刃磨原理;得到了给定刃磨参数下钻尖的计算机仿真的结果。     

应力旋转对TJ-1模拟月壤变形特性的影响

登月成功后月球车辆的行驶以及月球基地的建设均涉及到主应力轴旋转问题,为此采用空心圆柱扭剪仪进行了两个系列的主应力轴旋转试验,以研究中主应力系数和平均应力对主应力轴旋转条件下同济一号(TJ-1)模拟月壤变形及非共轴特性的影响.试验系列I中保持平均应力、偏应力比不变,进行了不同中主应力系数的主应力轴旋转试验;系列II则是保持偏应力比、中主应力系数不变,进行了不同平均应力下的主应力轴旋转试验.结果表明中主应力系数、平均应力均对主应力轴旋转过程中TJ-1模拟月壤的变形特性影响显著.着重分析了中主应力系数、平均应力对TJ-1模拟月壤在主应力轴旋转过程中各应变分量、体变的发展趋势以及非共轴特性的影响,以期为登月成功后与月壤相关工程的设计提供参考.     

三维Helmholtz方程在扰动的共轴波导上的解的存在唯一性

在允许导波存在的情况下,研究了三维Helmholtz方程在扰动的共轴波导上的解的存在唯一性。对扰动项和点源项的假设要求很少。首先,在知道三维齐次Helmholtz方程在无扰动的共轴波导的Green函数的基础上,引进了一个推广的Sommerfeld-Rellich辐射条件(输出辐射条件)。然后,证明了满足给定的辐射条件的三维Helmholtz方程在扰动的共轴波导上的解的存在性及唯一性。     

基于蓝牙4.0模块的直升机航模控制系统

蓝牙4.0核心规范是蓝牙技术的最新版本,是专门面向对成本和功耗都有较高要求的无线方案.本研究设计了基于蓝牙4.0技术共轴双桨直升机航模遥控系统,详细给出了系统整体设计方案和硬件设计.以iPhone 4S手机作为遥控器,基于苹果公司iOS 5操作系统开发了触屏遥控软件.系统使用脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术控制3个直流电机和3个旋翼,采用陀螺仪来获取机身偏转角信息,实现定角度偏转,用数字式PID算法反馈控制直流电机,带动旋翼,同时提出了一种双桨联立的新PID算法,用于控制机身偏转角.实验结果表明该控制系统有效操控距离在100m以上,能够平稳地完成3组动作.