全天球地面动态星模拟器算法研究

为了对星敏感器的软件开发以及自身性能进行地面测试,提出了一种动态的全天球星图模拟算法。该算法可以为星敏感器提供任一时刻,任一惯性坐标系指向下的模拟星图。提出了一种新的天区划分方法,采用分区检索的方法选取导航星,可以大大提高星模拟器星图更新频率。分析了星点成像模型,使得仿真出来的星图更接近真实情况。充分考虑了星云星团、月光、太阳光等干扰进入星敏感器视场的情况,并采用蒙特卡罗方法,让这些干扰情况随机出现在模拟星图中,可以更好的测试星敏感器软件的鲁棒性。     

某轿车转向瞬态响应特性仿真分析

根据某型轿车的数模及整车参数,确定了该车拓扑结构,在ADAMS/Car软件中建立了整车虚拟样机模型。参照国标中的转向瞬态响应实车试验方法,在转向盘转角阶跃输入和转向盘转角脉冲输入下,对整车瞬态响应特性进行了虚拟仿真。通过分析仿真结果,预测了该车的转向瞬态响应特性。可知该车在阶跃输入下瞬态响应较好,在脉冲输入下瞬态响应欠佳,可为实车试验及此类问题的设计研究提供参考。并进一步仿真得出了稳态横摆角速度增益的变化曲线,表明该车具有轻微不足转向特性。     

低能康普顿散射模拟模型在高纯锗探测器中的研究

国际上CDEX、CDMSlite等实验组,在开展直接暗物质探测实验中,发现高能光子本底的来源之一.高能光子在高纯锗探测器中会产生低能本底,这些本底来自于康普顿散射的影响.分析发现低能本底的结构有台阶出现,这与经典理论预测的结果相悖.这是由于原子中电子处于束缚状态,并具有一定的动量,因此康普顿散射在低能部分受到影响.现在已经有低能康普顿散射理论Impulse Approximation(IA)考虑到电子的这些效应,并且应用到模拟实验软件Geant4中. IA理论框架下的模拟模型有三个:Liermore模型、Penelope模型和Monash模型.我们发现三个模型在keV能级以下能谱有康普顿台阶出现,与经典康普顿能谱相比有明显减少.经过计算,在k壳层的台阶高度比例分别为95.92%、92.87%和96.68%,这与只考虑束缚效应而计算出的93.73%不同.三个模型keV能级以下时有大约10%的差异.     

拼焊板母材性能参数与其板厚匹配关系研究

基于拼焊板平面应力状态本构关系方程及其综合强度比研究,从理论上分析了综合强度比随母材性能参数与其板厚匹配关系的变化规律。在验证拼焊板胀形有限元仿真模型可靠的基础上,对拼焊板极限胀形高度随母材性能参数与其板厚匹配关系的变化规律进行了仿真,并对不同匹配关系下拼焊板变形非均匀性情况进行了分析。研究结果发现：母材初始板厚与其性能参数的合理匹配能降低拼焊板综合强度比,减小其成形过程中的变形不均匀性,进而提高其冲压成形性能,为合理的拼焊板零件设计提供了一定的理论依据,为提高拼焊板制件的质量提供了有利的条件。     

基于MDA的仿真模型转换框架研究与实现

提出了一个基于模型驱动体系结构（MDA）的分布交互仿真模型转换框架（DSMTF）,设计了仿真模型的元模型、转换规则和转换框架的体系结构。该框架可以通过扩展转换规则库支持不同的仿真标准。以HLA/RTI为例研究了DSMTF中模型转换的方法和步骤,提出了HLA仿真元模型并据此定义了相应的规则库,实现了仿真模型的自动转换。该框架在一个复杂系统仿真应用开发中获得了成功的应用。     

浅析差速器在大型带式输送机双驱动系统中的应用

简要阐述了双驱动胶带输送机负载分配的原理,指出了当前使用的双驱动方式存在的缺点和不足。基于双驱动带式输送机的传动特点,本文提出一种新型的,使用差速器对动力进行分配的带式输送机双驱动方式,介绍了差速器以及该新型双驱动系统的工作原理,并在ADAMS中建立了该驱动系统模型,进行了动力学仿真,分析了仿真结果,证明该驱动系统可以在双滚筒及双电机之间进行理想的动力分配。     

电网黑启动中发电机自励磁仿真研究

随着电力系统的发展壮大,大面积停电的危害也越来越大,所以必须对黑启动进行仿真校验研究。黑启动电源的自励磁现象也是黑启动的关键因素之一,由此凸显出自励磁研究的重要性。本文通过对自励磁产生的原理和工程判据进行分析,并运用PSCAD软件进行自励磁仿真建模,最后运用实际算例进行论证,并提出了解决方案。     

基于波导理论与ATP-EMTP对雷击风机系统仿真及防护

风机雷电过电压防护是风机安全运行的重要保障。为了研究风机因遭受雷电过电压损坏的规律,通过分析雷电电磁波导理论与风机内部运行结构,建立塔筒(门)空腔试验缩比模型与风机线网结构雷电过电压分布仿真模型。基于实验室测试与ATP-EMTP软件仿真计算,采取相对偏差计算方法对部分结果进行验证,进而分析雷击风机系统的影响。研究结果表明:雷电电磁脉冲在塔筒(门)空腔导线中可产生峰值约为数百伏阻尼震荡损害波,风机塔筒门的接口部分需进行较好的密封屏蔽;风机雷电过电压系统仿真中,不同部位形成的雷电电压波峰值间具有较大的倍数差。可根据各部位RLC值的变化安装适配SPD;风机雷电过电压系统仿真中,参考点峰值电压值随着接地电阻值增大而增大,越靠近风机塔筒基础部分,电压峰值变化越明显。从1～10Ω改变接地电阻值,并不能有效改善塔筒以上部分过电压峰值。研究结果可为进一步系统研究雷击风机与雷击风机附近对风机造成的侵害特性提供依据。     

扑翼飞行器的运动学仿真及气动力分析

在研制的仿生扑翼飞行器的基础上,建立了该飞行器的数学模型,并用MATLAB对简化了的机构进行了运动仿真,模拟出翅翼一个周期内的运动轨迹,同时也计算出了翅翼角速度的变化情况;编写了用条带理论计算升力的MATLAB程序,得出了一个周期内翅翼产生的气动力,同时计算出翅翼在一周期所产生的有效升力,通过选择合适的机构参数使产生的有效升力最大,为结构参数的设计提供指导;该方法可用于仿生扑翼飞行器的设计和分析,验证所设计的飞行器能否实现腾空飞行。     

Riser VIV and its numerical simulation

This paper summarizes some of the typical riser vortex-induced vibration (VIV) problems in subsea oil and gas developments,and presents the corresponding computational fluid dynamics (CFD) time domain simulation results to address these problems. First,the CFD time domain simulation approach was applied to analyze the wake field behind a stationary cylinder and a vibrating cylinder. Then a vertical riser VIV response under uniform current was studied. The VIV response time histories revealed some valuable clues that could lead to explanation of the higher harmonics. After that,a vertical riser VIV response under shear current was investigated. A 3 000 ft (1 ft=0.304 8 m) water depth top tensioned riser was sized,and its VIV responses under uniform and shear current were studied. Then this paper continues to discuss one catenary flexible riser VIV response during normal lay. Last,the time domain simulation approach was applied to a partially submerged flexible jumper,to study the jumper VIV behavior,and dynamic motion envelopes. It was demonstrated that the time domain simulation approach is able to disclose details of the flow field,vortex shedding pattern,and riser dynamic behavior,and han-dle different types of risers under different type of currents.