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基于动态重叠网格的折叠翼展开过程非定常气动加热数值模拟
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作者 何绍荃 石友安 +2 位作者 何琨 李少壮 姚杰 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第8期59-73,I0001,共16页
相比于传统高速飞行器,折叠翼飞行器除了面临常规固定翼的气动加热问题外,还面临翼展开过程中带来的局部热扰动问题,对防热设计提出严峻挑战。针对折叠翼飞行器动态展开过程中的气动热环境特性,建立了基于刚体运动理论和动态重叠网格方... 相比于传统高速飞行器,折叠翼飞行器除了面临常规固定翼的气动加热问题外,还面临翼展开过程中带来的局部热扰动问题,对防热设计提出严峻挑战。针对折叠翼飞行器动态展开过程中的气动热环境特性,建立了基于刚体运动理论和动态重叠网格方法的非定常数值模拟方法。通过构建折叠翼简化模型,系统分析了翼面展开过程中的非定常流场演化特征及其气动加热规律。研究结果表明:与准定常仿真计算结果相比,两种方法得到的热流分布总体上基本一致,但是在局部存在由非定常热效应产生的热流差异:随着折叠翼面展开,翼尖和翼中部处非定常热效应凸显,翼尖处热扰动与当地线速度较大有关,翼中部处热扰动与时变的波系干扰和热累积有关;飞行攻角对大折叠角度状态下翼前缘热流影响较为明显,攻角–10°与10°的热流在相同位置的差值可达2055 kW/m^(2);飞行马赫数减小,翼前缘受到的激波干扰强度减弱,翼前缘热流分布的起伏程度也相应减弱。本研究揭示了折叠翼动态展开过程中的关键热环境特征,为高速变体飞行器的防热设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 折叠翼飞行器 动态重叠网格 非定常气动加热 准定常数值计算
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基于改进Canny-FAST算法的折叠翼几何尺寸自动化测量
2
作者 蔡引娣 孙梓盟 +3 位作者 李世雄 牛超 葛太坤 高鑫巍 《光学精密工程》 北大核心 2025年第3期466-475,共10页
为了实现非标复杂构件折叠翼几何尺寸的高精度、高效率测量,提出一种基于改进Canny-FAST算法的折叠翼几何尺寸自动化测量方法,解决了传统人工测量方法存在的测量精度低、重复性差及效率低等问题。通过在传统CannyFAST算法中引入Douglas-... 为了实现非标复杂构件折叠翼几何尺寸的高精度、高效率测量,提出一种基于改进Canny-FAST算法的折叠翼几何尺寸自动化测量方法,解决了传统人工测量方法存在的测量精度低、重复性差及效率低等问题。通过在传统CannyFAST算法中引入Douglas-Peucker算法的方式以简化折叠翼轮廓特征,解决了传统Canny-FAST算法在提取特征复杂轮廓角点时提取精度低、稳定性不好等问题,提高了折叠翼几何尺寸的测量精度。基于提出方法研制了折叠翼几何尺寸自动化测量系统,通过建立该系统中测量模块和运动模块的自动交互通讯,实现折叠翼几何尺寸高精度、高稳定性和高效率的自动化测量。经实验表明,自研的折叠翼几何尺寸自动化测量系统长度测量精度优于65μm,角度测量精度优于0.049°,满足折叠翼几何尺寸测量精度要求。 展开更多
关键词 折叠翼 图像拼接 自动化 Canny-FAST算法 DOUGLAS-PEUCKER算法
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折叠翼展开过程仿真研究 被引量:15
3
作者 赵育善 余旭东 +1 位作者 马彩霞 王焘 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 1997年第2期19-23,共5页
展开时间,展开时的速度、加速度是导弹折叠翼设计中的重要参数。本文给出导弹折叠翼展开过程中的仿真模型,详细分析了机构中存在的各种阻尼力矩和摩擦力矩。
关键词 折叠式弹 展开动力学 仿真 导弹 折叠翼
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“一字型”折叠翼展开试验与仿真验证分析 被引量:10
4
作者 胡明 章斌 +3 位作者 陈文华 田芳菲 张虹 周小红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期1801-1805,共5页
以某"一字型"折叠翼展开机构为研究对象,应用研制的折叠翼展开试验装置,进行了不同转矩下的展开试验,得到了其关键性能参数变化规律。参照"一字型"折叠翼展开机构原理样机的实际几何参数、物理特性及约束条件,在AD... 以某"一字型"折叠翼展开机构为研究对象,应用研制的折叠翼展开试验装置,进行了不同转矩下的展开试验,得到了其关键性能参数变化规律。参照"一字型"折叠翼展开机构原理样机的实际几何参数、物理特性及约束条件,在ADAMS中建立其虚拟样机模型,通过仿真分析得到了对应驱动力下折叠翼的运动参数和展开性能参数的变化规律。对比分析仿真与试验结果可知:弹翼能及时展开到位,准确定位、可靠锁定,且展开过程中各部件之间无干涉,满足设计要求。 展开更多
关键词 折叠翼 展开机构 展开试验 ADAMS仿真
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导弹折叠翼的机构弹性动力学分析与仿真研究 被引量:12
5
作者 谭湘霞 吴斌 +1 位作者 余旭东 马彩霞 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期17-21,共5页
给出某导弹折叠翼展开动力学分析的仿真模型,在机构的运动学和刚体动力学分析的基础上,运用机构弹性动力学的理论对其进行了分析和仿真研究,算例证明,此方法是正确而且可靠的。其中计算程序具有相当的通用性,以适当修改可用于具有... 给出某导弹折叠翼展开动力学分析的仿真模型,在机构的运动学和刚体动力学分析的基础上,运用机构弹性动力学的理论对其进行了分析和仿真研究,算例证明,此方法是正确而且可靠的。其中计算程序具有相当的通用性,以适当修改可用于具有平面连杆机构的折叠翼展开动力学分析。 展开更多
关键词 导弹 折叠翼 机构弹性动力学 运动 仿真
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折叠翼展开机构测试装置设计与试验验证 被引量:6
6
作者 胡明 章斌 +3 位作者 陈文华 田芳菲 张虹 周小红 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期1857-1861,共5页
基于折叠翼展开机构的工作原理和功能需求,确定了折叠翼展开机构性能参数测试方法,完成了其测试装置的设计及原理样机研制。应用所研制的折叠翼展开机构测试装置进行折叠翼展开性能试验,获得其各项性能指标,并通过不同转矩下折叠翼展开... 基于折叠翼展开机构的工作原理和功能需求,确定了折叠翼展开机构性能参数测试方法,完成了其测试装置的设计及原理样机研制。应用所研制的折叠翼展开机构测试装置进行折叠翼展开性能试验,获得其各项性能指标,并通过不同转矩下折叠翼展开机构测试装置试验,分析其性能参数变化规律。结果表明:弹翼能迅速展开到位,锁紧销与过位挡块能实现翼面准确定位、可靠锁定,且展开过程中各部件之间相互无干涉,满足设计要求。 展开更多
关键词 折叠翼 展开机构 测试装置 试验验证
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新型折叠翼机构设计 被引量:12
7
作者 包晓翔 张云飞 杨晓树 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1127-1133,共7页
为了进一步缩减折叠翼飞行器(如舰载机、无人机、飞行汽车等)的展向尺寸来节省储存、运输空间,设计一种新型的折叠翼机构方案.它由内翼、中翼和外翼3部分组成,采用连杆机构作为翼面折叠机构,能进行两次折叠.简化运动模型,建立运动微分方... 为了进一步缩减折叠翼飞行器(如舰载机、无人机、飞行汽车等)的展向尺寸来节省储存、运输空间,设计一种新型的折叠翼机构方案.它由内翼、中翼和外翼3部分组成,采用连杆机构作为翼面折叠机构,能进行两次折叠.简化运动模型,建立运动微分方程,分析折叠翼机构在地面(无气动载荷)情况下的运动特性;利用多刚体动力学软件进行动力学仿真分析;通过在内翼和中翼间的铰链添加扭力弹簧,改善了折叠翼的驱动性能;开展折叠翼地面折叠/展开实验,实验结果与计算机仿真基本吻合.翼面折叠/展开运动平稳,大幅缩减了折叠翼飞行器地面展向占用空间. 展开更多
关键词 折叠翼 折叠 折叠机构 运动特性 实验
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飞行器折叠翼机构展开性能的优化及实验 被引量:5
8
作者 韩雪峰 刘晓东 +2 位作者 马伍元 马青 袁东明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2262-2270,共9页
为了优化飞行器折叠翼机构的展开性能,对飞行器的折叠翼机构进行分析,并提出了优化其展开性能的方法。建立了折叠翼机构展开的理论模型和动力学仿真模型,对折叠翼机构展开过程进行了动力学分析,并进行了实例计算。分析了影响折叠翼机构... 为了优化飞行器折叠翼机构的展开性能,对飞行器的折叠翼机构进行分析,并提出了优化其展开性能的方法。建立了折叠翼机构展开的理论模型和动力学仿真模型,对折叠翼机构展开过程进行了动力学分析,并进行了实例计算。分析了影响折叠翼机构展开性能的因素,用正交试验的方法对折叠翼机构进行了优化设计,得到了最优折叠翼机构方案,并对最优方案进行了仿真分析。最后,按照最优方案折叠翼机构进行了改进,实验测试了折叠翼机构的展开性能。实验测得折叠翼机构展开时间为0.128s,测点位置应力分别为82 MPa和92 MPa;动力学仿真得到折叠翼机构展开时间为0.122s,相应测点位置应力分别为85MPa和96MPa,两项测试误差在5%以内。得到的结果表明折叠翼机构满足机翼展开稳定、快速,应力和冲击力小的要求,为飞行器性能的调高奠定了基础。 展开更多
关键词 飞行器 折叠翼 展开性能 动力学模型 正交试验 结构优化
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战术导弹折叠翼结构动态响应分析 被引量:8
9
作者 余旭东 赵伟 +1 位作者 马彩霞 王焘 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第3期462-466,共5页
本文对战术导弹折叠翼的运动与载荷进行了分析,提出了折叠翼结构动力学分析的方法,所编的相应软件对导弹实例进行了计算,并由实验得到了验证.
关键词 折叠翼 导弹 结构动态响应
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基于ADAMS/Insight的折叠翼展开机构工作可靠性仿真 被引量:6
10
作者 胡明 章斌 +3 位作者 陈文华 田芳菲 张虹 周小红 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第6期81-85,共5页
利用机械系统动力学分析软件ADAMS作为机构工作可靠性分析平台,建立折叠翼展开机构的参数化模型,确定在ADAMS/Insight模块下折叠翼展开机构的工作可靠性仿真流程。在综合考虑其机构尺寸误差、运动副间隙误差及驱动力峰值误差的基础上,... 利用机械系统动力学分析软件ADAMS作为机构工作可靠性分析平台,建立折叠翼展开机构的参数化模型,确定在ADAMS/Insight模块下折叠翼展开机构的工作可靠性仿真流程。在综合考虑其机构尺寸误差、运动副间隙误差及驱动力峰值误差的基础上,进行可靠性仿真试验,并得到仿真试验结果。基于所建立的折叠翼展开角位移、展开时间及锁紧销冲击力可靠度理论模型进行可靠度计算,实现了对折叠翼展开机构工作可靠性的评估与分析。 展开更多
关键词 折叠翼 工作可靠性仿真 ADAMS/Insight 可靠性评估
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折叠翼展开试验与动力学仿真研究 被引量:11
11
作者 吴俊全 孙海文 张晓旻 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期164-166,共3页
折叠翼的展开过程性能参数是折叠翼设计的重要指标,研究它对于设计折叠翼具有重要意义。文中通过地面试验与ADAMS动力学仿真计算分别对某折叠翼的展开过程进行了分析研究,并将地面试验数据与仿真计算结果进行比较和分析。结果表明两者... 折叠翼的展开过程性能参数是折叠翼设计的重要指标,研究它对于设计折叠翼具有重要意义。文中通过地面试验与ADAMS动力学仿真计算分别对某折叠翼的展开过程进行了分析研究,并将地面试验数据与仿真计算结果进行比较和分析。结果表明两者的一致性较好,证明了动力学仿真模型的准确性。试验和仿真结果均表明折叠翼机构满足折叠翼设计要求。 展开更多
关键词 折叠翼 仿真 试验
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一种用于折叠翼飞机的行星齿轮机构动力学分析 被引量:9
12
作者 严子焜 万小朋 赵美英 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第12期49-51,78,共4页
针对折叠翼飞机的折叠机构,在齿轮啮合机构基础上提出一种行星齿轮传动机构实现机翼折叠,利用ADAMS软件对两种机构进行了动力学仿真分析。通过对两种机构的对比分析,证明针对折叠翼飞机设计的行星齿轮机构较原齿轮啮合机构能够有效减小... 针对折叠翼飞机的折叠机构,在齿轮啮合机构基础上提出一种行星齿轮传动机构实现机翼折叠,利用ADAMS软件对两种机构进行了动力学仿真分析。通过对两种机构的对比分析,证明针对折叠翼飞机设计的行星齿轮机构较原齿轮啮合机构能够有效减小齿轮间的接触力,改善机构的运动平稳特性,降低对驱动电机转矩的要求,有利于提高机构的效率。经仿真分析,证明所设计的行星齿轮传动机构可作为折叠翼飞机的折叠传动机构方案。 展开更多
关键词 CATIA 折叠翼飞机 行星齿轮 ADAMS
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气动效应对折叠翼展开过程影响研究 被引量:12
13
作者 单继祥 甄文强 +1 位作者 石运国 陈强洪 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期105-108,共4页
为了研究气动效应对火箭弹折叠翼展开特性的影响,采用数值模拟方法研究了低速条件下横向折叠翼的气动特性,并对其展开运动过程进行了仿真。计算结果表明,折叠翼所受气动力随着攻角的增大均线性增大,随展开角度的增大表现出先增大后减小... 为了研究气动效应对火箭弹折叠翼展开特性的影响,采用数值模拟方法研究了低速条件下横向折叠翼的气动特性,并对其展开运动过程进行了仿真。计算结果表明,折叠翼所受气动力随着攻角的增大均线性增大,随展开角度的增大表现出先增大后减小的变化规律,且背风侧气动力均小于迎风侧。在负攻角情况下,迎风侧折叠翼展开所需时间长于背风侧,随着风速、攻角的增大,折叠翼展开的同步性进一步减弱。 展开更多
关键词 折叠翼 气动力影响 展开过程 数值模拟
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基于HyperWorks的折叠翼结构优化设计 被引量:10
14
作者 王晓慧 郑海峰 +1 位作者 刘昊鹏 赵国伟 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期795-798,共4页
基于HyperWorks商业软件,利用连续体拓扑优化技术对某折叠翼结构进行结构设计。该设计问题以折叠翼翼梢部分的单元相对密度和蒙皮厚度作为设计变量,以结构应变能最小作为结构优化目标,包含质量约束和单元应力约束。根据通过拓扑优化得... 基于HyperWorks商业软件,利用连续体拓扑优化技术对某折叠翼结构进行结构设计。该设计问题以折叠翼翼梢部分的单元相对密度和蒙皮厚度作为设计变量,以结构应变能最小作为结构优化目标,包含质量约束和单元应力约束。根据通过拓扑优化得到的最优结构拓扑形式重新进行建模和分析,得到满足刚度和强度要求的折叠翼结构。 展开更多
关键词 折叠翼 结构设计 拓扑优化 HYPERWORKS
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“一字型”折叠翼展开机构的参数优化设计与分析 被引量:3
15
作者 胡明 黎德蓓 +6 位作者 陈文华 孔菲 章斌 张虹 周小红 李伟 王庆九 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期1-5,共5页
根据"一字型"折叠翼的工作原理与性能要求,确定折叠翼展开机构的关键设计参数和影响程度,建立折叠翼展开机构各参数的数学描述模型。利用MATLAB软件求解各尺寸参数与展开时间、燃气作动筒摆动角和传动效率之间的影响关系。以... 根据"一字型"折叠翼的工作原理与性能要求,确定折叠翼展开机构的关键设计参数和影响程度,建立折叠翼展开机构各参数的数学描述模型。利用MATLAB软件求解各尺寸参数与展开时间、燃气作动筒摆动角和传动效率之间的影响关系。以展开时间、燃气作动筒摆动角和展开机构传动效率为目标,以各尺寸参数为变量,采用线性加权和法对折叠翼各参数进行优化设计,从而获得折叠翼展开机构的最优设计参数,为折叠翼展开机构的后续设计提供依据。 展开更多
关键词 折叠翼 尺寸参数 优化设计 线性加权和法
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折叠翼变体飞行器非定常气动特性实验研究 被引量:5
16
作者 袁明川 史志伟 程克明 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期14-18,共5页
折叠翼变体飞行器是一种可以在飞行中改变自身气动外形的新型飞行器。研制出了一种折叠翼变体飞行器的风洞实验模型,在风洞实验中测得了模型不同变体位置下的气动力以及进行变体运动时气动力的动态变化过程,并通过PIV实验手段获得模型... 折叠翼变体飞行器是一种可以在飞行中改变自身气动外形的新型飞行器。研制出了一种折叠翼变体飞行器的风洞实验模型,在风洞实验中测得了模型不同变体位置下的气动力以及进行变体运动时气动力的动态变化过程,并通过PIV实验手段获得模型周围的流场在变体运动过程中的变化情况。结果表明:在机翼变形过程中,折叠翼模型有明显的非定常气动现象产生,而且折叠变形的速度越大,非定常现象越明显。出现非定常现象的主要原因是变体运动对机翼前缘涡的影响。 展开更多
关键词 折叠翼 变体飞行器 风洞实验 非定常气动特性 气动外形
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折叠翼飞行器机翼折叠过程的颤振仿真分析 被引量:10
17
作者 李毅 杨智春 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第22期7069-7072,共4页
折叠翼是一种很有前景的变体飞行器设计方案。在折叠过程中,相当于飞机具有多个不同的机翼构型,所以其颤振特性将会发生剧烈的变化。为了提高求解效率,提出用准静态方法代替实时模拟方法来模拟折叠过程,并对折叠翼飞机进行了颤振特性的... 折叠翼是一种很有前景的变体飞行器设计方案。在折叠过程中,相当于飞机具有多个不同的机翼构型,所以其颤振特性将会发生剧烈的变化。为了提高求解效率,提出用准静态方法代替实时模拟方法来模拟折叠过程,并对折叠翼飞机进行了颤振特性的变参分析。得出了以下两个结论:1)当折叠角进入变体折叠的中间阶段时,机翼的颤振速压降低较大。2)折叠作动器的刚度会明显影响机翼的颤振速压。 展开更多
关键词 折叠翼 颤振分析 作动器刚度 准静态方法
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折叠翼机构的一种设计方法 被引量:4
18
作者 孙海文 张晓旻 王军辉 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第7期85-88,共4页
提出一种折叠翼机构设计方法,利用Abaqus有限元软件建立三维模型进行动力学仿真分析,获得展开时间、结构应力、位移等关键数据,仿真结果与地面试验结果一致性较好,表明设计方法合理可行。
关键词 动力学 折叠翼 试验
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导弹折叠翼静力实验研究 被引量:1
19
作者 王焘 余旭东 马彩霞 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 1998年第2期51-53,共3页
阐述了导弹折叠翼展开时在模拟载荷(包括气动载荷)作用下的静力实验方法。测量了弹翼表面应力的分布和翼尖位移,研究了折叠翼强度和刚度,与理论计算进行了比较。比较证明实验方法是可行的。同时指出设计的不足所在。
关键词 战术导弹 折叠翼 弹冀 静力实验
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小型折叠翼多用途无人机折叠方案及其展开机构设计 被引量:4
20
作者 张付祥 张诺 《航空制造技术》 2016年第7期94-96,100,共4页
随着现代战争模式的发展,小型折叠翼多用途无人机成为研究热点。在对折叠翼气动布局方案进行分析的基础上提出了一种Z字型气动布局的折叠方案,并且设计了一种可以自锁的滑块摆杆机构作为展开机构,得到了一种折叠翼多用途无人机机械系统... 随着现代战争模式的发展,小型折叠翼多用途无人机成为研究热点。在对折叠翼气动布局方案进行分析的基础上提出了一种Z字型气动布局的折叠方案,并且设计了一种可以自锁的滑块摆杆机构作为展开机构,得到了一种折叠翼多用途无人机机械系统结构。对采用Z字型气动布局的折叠翼无人机模型进行了多次试飞,发现该模型具有良好的便携性,展开机构运行可靠,Z字型气动布局飞行平稳、操控性好。 展开更多
关键词 折叠翼 无人机 Z字型气动布局 展开机构
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