摘要:纤维增强树脂基复合材料（Fiber reinforced plastic, FRP）层合板结构力学性能仿真的关键在于材料损伤机理的准确描述，以完整构建材料内部损伤场在整个能量传递历程中的渐进演化。损伤场、材料属性场、应力应变场在循环迭代中相互转化，将此三场间的逻辑体系进行综合构建，就形成了FRP数值仿真体系的基本架构。材料本构、非线性求解、损伤起始准则、损伤演变准则、网格尺度及就位效应是该仿真架构的核心模块。本文对各核心模块进行了汇集和梳理，并给出优选的模块搭建方案。最后通过算例验证了所提出的FRP力学性能仿真架构及其优选搭建方案的合理性及有效性。

摘要:复杂装备的研制大多具有“主制造商、供应商”协同研制的特点，装备的可靠性增长过程作为研制的关键环节融于其生产全过程，具有分布式网络化协同特征，且获得的数据多源异构。本文首先介绍了早期经典可靠性增长模型及其国内外发展历史；随后针对不确定信息下可靠性增长的信息融合与数据生成、贝叶斯推理模型和虚拟样机技术这3个方面，阐述了最新研究进展；最后运用图示评审技术(Graphical evaluation and review technique,GERT)模型、灰色系统理论和概率论等方法，探讨了协同研制背景下复杂装备可靠性增长技术方法与模型，并对其未来发展研究进行了展望。

摘要:对无阻尼结构系统有限元模型质量矩阵修正问题，以该矩阵修正量的F范数为目标函数，并以待修正质量矩阵应具有的性质，如满足正交关系，对称性，半正定性和稀疏性作为约束条件，数学上形成带约束的矩阵最佳逼近问题。给出了问题有解的条件，基于循环投影方法，提出了求解矩阵最佳逼近问题的数值方法。数值结果说明了所给方法的有效性。

摘要:多体机械系统是近年来控制领域研究的难点。本文首先介绍了多体机械系统的结构和基本特性。其次，总结了近年来多体机械系统动力学常用的建模方法， 分析了各种建模方案的优缺点。进一步介绍了近年来针对多体机械系统所采用的不同控制方法。最后，列举了容错控制在多体机械系统中的应用，并对多机械系统控制未来的发展趋势进行了展望。

摘要:多电/全电飞机将机载二次能源逐步统一为电能，电推进飞机进一步将电能用于飞行动力源，飞机电气化被认为是飞机机电系统与动力系统融合的重大革新，已经成为航空技术发展的重要方向。航空电机系统是支撑飞机电气化的重要基础。文中介绍了飞机电气化的基本概念和发展现状，阐述了电气化对飞机电源与用电设备的重要影响，重点论述了航空电机系统对飞机电气化发展的重要性及其面临的研究机遇与挑战。基于此，系统分析了适应飞机电气化发展需求的先进航空发电机与电动机系统，并进一步总结了支撑先进电机系统发展的关键技术，包括新型电工材料与器件、冷却技术、多物理场耦合分析方法与集成化综合设计理念。

摘要:阵列信号处理技术是信号处理领域一个重要分支，广泛应用于雷达、声呐、水电天文等领域。空间谱估计是阵列信号处理中一个主要研究热点，为了避免角度模糊，要求阵元间距要小于等于载波波长的一半。互质阵突破半波长的限制，其阵元间距一般大于半波长。因此，互质阵能够在阵元数固定的情况下，获 得更大的阵列孔径。互质阵空间谱估计算法可以利用互质特性辨识目标源，且能够获得更高的测向精度与分辨率。互质阵空间谱估计研究逐渐成为当今阵列信号处理领域的热点。本文总结了互质线阵与互质面阵下的空间谱估计的研究进展,分析了互质阵列相对于普通均匀阵列在阵列孔径扩展以及提高空间自由方面的优势。仿真结果展现了互质阵下高效的波达方向估计性能。

摘要:激光增材制造逐点、逐线、逐域的局部成形特性，要求对金属构件激光增材制造过程进行微观—介观—宏观跨尺度的控形与控性，以实现对球化、孔隙、变形及裂纹等典型冶金缺陷的有效调控。本文针对难加工铝合金构件选区激光熔化精密增材制造，在介观尺度揭示了金属粉末激光熔化/凝固的热力学行为及球化效应形成与抑制机理，在微观尺度明晰了金属激光熔池内部熔体表面张力对气泡运动及熔体致密化的作用机制，在宏观尺度提出了金属构件选区激光熔化的热作用机制及构件内应力形成和变形行为。本文为高性能复杂金属构件激光增材制造的控形与控性提供了物理学基础及关键工艺调控方法。

摘要:桨叶外形是影响共轴刚性双旋翼直升机悬停性能的主要因素之一，研究其影响机理对提高共轴刚性旋翼的悬停性能具有重要意义。为了提高外形参数对旋翼气动特性影响的分析精度，首先，基于运动嵌套网格技术和可压RANS方程，建立了一套适用于共轴刚性双旋翼悬停流场模拟的CFD方法；然后，进行了悬停状态共轴旋翼流场气动特性的计算分析，得到上、下旋翼拉力和扭矩沿桨叶展向和周向的分布特征；最后，着重进行了桨叶平面外形参数对共轴刚性旋翼悬停性能影响的分析，包括后掠角、后掠起始位置及尖削非线性弦长分布等，得到不同参数下共轴刚性旋翼悬停效率和压强分布等特征。结果表明，桨尖后掠能够使负压中心外移，延缓气流分离，从而提高悬停效率；尖削及桨叶面积集中在中部段的非线性弦长分布能够有效对桨尖进行卸载，优化气动载荷分布，从而改善悬停性能。

摘要:基于节点间断有限元方法，本文提出了一种求解格子波尔兹曼方程(Lattice Boltzmann equation，LBE)的新方法，即节点间断有限元格子波尔兹曼方法(Nodal discontinuous GalerkinLattice Boltzmann method，NDGLBM)。在该方法中，LBE的碰撞过程和迁移过程被拆分成了两步：碰撞过程用LBM多松弛时间(Multiple relaxation time，MRT)模型进行求解，迁移过程则写成对流方程并采用节点间断有限元方法进行求解。其中，空间离散采用了非结构网格，时间离散采用了四阶、五步龙格库塔格式。为了验证NDGLBM的可行性，文中模拟了顶盖驱动方腔流、静止单个圆柱绕流、旋转、静止双圆柱绕流以及高雷诺数NACA0012翼型绕流。计算所得的数值结果与其他文献中的结果吻合度很好。

摘要:运用数值模拟方法，研究了笛形管射流孔直径、射流孔间距、周向位置和笛形管位置等结构参数对凹腔表面温度的影响。研究结果表明：在本文所研究的结构参数范围内，笛形管射流孔直径对凹腔前缘表面的温度影响最大，不同孔径的热射流加热效率相对差值达7%。存在一定的射流孔间距范围，使得凹腔表面温度得到一较优值，其对热射流加热效率的影响幅度在4%左右。笛形管周向射流孔安装角为±35°时，凹腔前缘的热射流加热效率相对较高，笛形管中心接近于凹腔前缘可以取得更好的热射流加热效果，但其对热射流加热效率的影响仅在2%以内。

摘要:为了研究压气机带间隙平面叶栅近失速工况下叶尖涡系结构特点以及其非定常流动特性，本文采用大涡模拟（Large eddy simulation，LES）方法对典型叶栅进行数值计算并结合Q准则分析叶尖涡系结构特点，探索流动规律及叶尖涡系耦合过程。研究表明：与额定工况相比，近失速工况叶尖流场更为复杂，并通过大涡模拟观察到了次泄漏涡的存在；额定工况下泄漏涡不发生破碎，主次泄漏涡在近失速条件下均发生破碎，破碎后形成的低能流体与尾缘分离涡是造成叶尖堵塞及损失的主要原因；次泄漏涡在不同时刻生成点位置及与弦长夹角周期性变化，次泄漏涡的摆动与叶尖角区分离涡团的周期性脱落是叶尖非定常性的主要原因。

摘要:为了得到压气机工作状态的稳定观测点，并建立压气机近喘失速工作状态与压气机压力信号的相关关系，本文针对低速双级轴流式压气机，分别进行了均匀进气及畸变进气条件下不同转速的近喘失速试验，实时动态测量标定压气机由正常工作到失速工况下压力信号，并在时域内提出了一种基于自相关系数的压气机失速预测算法，对进口、出口以及压气机首级转子叶尖位置压力信号预测分析。结果表明所提出的预测算法具有良好的失速预测能力，且发现叶尖处离叶片前缘20%的位置，最适宜作为压气机失速预测的观测点，此时压气机叶尖压力自相关性数据与压气机喘振裕度具有明显的单调相关性。

摘要:绳钩回收作为小型固定翼无人机的一种精确定点拦阻无损回收技术，近年来在国内外得到迅速发展。本文以某型无人机的绳钩回收系统为研究对象，对绳钩回收系统进行了参数化处理并建立了两种动力学仿真模型。一是在考虑回收架柔性基础上建立了基于Lagrange方程的绳钩回收系统的动力学仿真模型，二是在考虑绳索变形和系统结构细节基础上建立了基于MSC.ADAMS的绳钩回收系统的多体动力学仿真模型。通过上述两种仿真模型的算例分析以及与某型无人机绳钩回收试验的测试数据作对比，验证了两种动力学仿真模型在绳钩回收系统不同设计阶段的适用性和有效性。

摘要:传统合成孔径雷达(Synthetic aperture radar, SAR)成像依赖大带宽发射信号，研究证明SAR也可利用窄带连续波形(Narrowband continuous wave, NCW)具有的高多普勒分辨率实现场景的高分辨成像。NCWSAR成像的优势在于占有很少的频带资源、降低系统成本和规模，更适用于通常带宽较窄的利用外辐射源波形的无源SAR。文中首先指出NCW-SAR的应用前景，简要回顾窄带动目标成像的发展，并分析NCWSAR成像技术的现状。然后给出通用的SAR回波模型，提出NCW-SAR动目标成像方法，实现静止场景中动目标的聚焦，获得目标的速度估计，并分析速度分辨率。实验验证了NCW-SAR动目标成像方法的有效性。

摘要:为避免复杂系统以可靠性、维修性、测试性和安全性为四性的设计中仍存在“割裂”现象，在确定四性一体化基本参数的基础上，约束可靠性等四性单性指标，建立了基于有色Petri网的复杂系统四性一体化综合评估方法。在JAVA环境下，基于有色Petri网，利用工具PIPE分别建立了复杂系统结构有色Petri网模型和综合评估有色Petri网模型，形成四性一体化综合评估有色Petri网模型。变迁触发时，将复杂系统的四性状态分为3类并分别染色。根据库所中的托肯颜色，判断复杂系统各项指标满足情况以及所处状态。重复迭代评估，实时跟踪复杂系统四性所处状态，实现四性一体化综合权衡设计。算例证明，四性一体化综合评估方法全面合理，验证了方法的有效性和准确性。

摘要:装配工装在飞机产品生产过程中处于飞机设计的下游，受到飞机装配件设计及其装配工艺的影响以及飞机生产准备周期限制，时间紧迫，任务繁重。传统的飞机装配工装以文本、二维图形式表达为主，信息是静态的，缺乏唯一的数据源易导致飞机装配工装协同变更管理效率低、准确性差，针对以上问题提出一种飞机装配工装协同变更方法：利用基于模型的定义（Model based definition，MBD），建立了飞机和装配工装MBD模型关系架构，并结合相关的变更传播计算方法实现了飞机设计结构变更对装配工装变更影响的主动、自动化预测和分析。通过一套飞机壁板开口加强框的装配工装变更设计实例验证了该方法的可行性。

摘要:可重构柔性工装使用柔性定位器实现装配件的定位/支撑，具有可重构和柔性的特点。使用可重构柔性工装进行机身立式装配时，存在的柔性形变产生柔性定位误差，影响装配精度。本文着眼于提高装配精度，针对立式装配中可重构柔性工装的柔性定位误差的控制策略展开研究。首先，根据工装的结构特点与定位/支撑原理，分析误差流，追溯误差来源。其次，通过优化框件的定位/支撑布局减小柔性定位误差的影响。考虑到优化中装配件的工艺特征产生的约束条件，针对定位/支撑点的可行设计域建立约束数学模型，设计修补算法和改进的优化算法。最后，使用MATLAB运行优化算法并调用基于APDL语言开发的参数化模型进行仿真计算，完成定位/支撑布局的约束优化。优化结果表明，得到的最优布局可以提高装配精度，改进的优化算法具备有效性，通过优化定位/支撑布局控制定位误差的策略具备可行性。

摘要:实验辨识机器人动力学参数是获取基于模型的控制器参数的主要方式。针对一般方法仅能辨识线性动力学模型从而辨识精度不高的问题，提出采用人工蜂群(Artificial bee colony, ABC)算法辨识机器人动力学模型。通过NewtonEuler法建立关节型机器人的刚体动力学模型，并用低速动态特性更佳的非线性摩擦模型描述关节间摩擦特性，代替传统的库仑黏性摩擦模型。优化辨识实验所用的激励轨迹，采集实验数据进行必要的预处理后，采用ABC算法辨识机器人动力学参数。结果表明，ABC算法能够精确辨识动力学参数，基于辨识结果的预测力矩抑制了误差峰值的出现。应用辨识结果设计基于模型的前馈控制器，实验结果表明基于模型的控制器能够提高轨迹跟踪精度。

摘要:采用酸体系的纳米重构(Nano structure rebuilding,NSR)溶液对黑硅纳米结构进行重构，得到不同尺寸的倒金字塔减反射微结构，实现了低成本纳米减反射微结构多晶黑硅(Multicrystallineblack silicon,mcbSi)太阳电池的量产。先用Ag金属催化腐蚀(Metal assisted chemical etching,MACE)对砂浆切割(Multi wire slurry sawn,MWSS)多晶硅片(Multicrystalline silicon,mcSi)进行了研究，发现倒金字塔结构的面夹角均为54.7°，且500 nm尺寸大小的倒金字塔结构黑硅太阳电池的转换效率达到了18.62%，电池的表面反射率降低至3.29%。研究了Ag/Cu双原子催化腐蚀法对金刚线切割（Diamond wire sawn,DWS)多晶硅片的制绒效果，发现多晶硅片表面金刚线切割痕几乎消失不见，采用倒金字塔尺寸为600 nm的DWS片样品制备出了性能最佳的太阳电池，其开路电压Voc为640 mV，短路电流密度Jsc为37.35 A/cm2，填充因子FF为79.91%，最高效率为19.10%，高于同结构的MWSS多晶黑硅太阳电池。

摘要:动脉自旋标记（Arterial Spin Labeling, ASL）技术作为一种新兴的灌注成像技术，能够在无需对比剂下进行无损成像，其临床应用日趋广泛。本文阐述了多延迟ASL技术的量化原理，然后与正电子发射型计算机断层显像技术（Positron emission computed tomography,PET）和电子计算机断层扫描技术( Computed tomography,CT)进行对比，分析了该技术在实际应用中的优势。最后，总结了多延迟ASL技术的临床研究内容及科研前景，并探讨了其在脑血管等疾病研究中的应用，指出多延迟ASL技术对于脑血管等疾病的预防及治疗具有巨大的潜力。