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天宫飞行器过渡流区高超声速绕流N-S/DSMC耦合计算: 1; 作者李中华党雷宁 +1 位作者李志辉李绪国《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第5期543-549,共7页; 针对类天宫飞行器服役期满再入大气层多次解体过程残骸碎片绕流对气动特性干扰影响的问题,在数值求解N-S方程的CFD和DSMC方法程序研究基础上,采用MPC耦合处理原理,发展了基于Chapman-Enskog非平衡速度分布函数的耦合区域双向信息交换亚... 展开更多; 关键词天宫飞行器空气动力学过渡流 CFD DSMC 信息交换耦合算法多体干扰; 在线阅读下载PDF 职称材料

航天器气动耦合六自由度姿轨动力学多步法积分预报误差分析: 2; 作者孙子宾李志辉龚胜平《动力学与控制学报》 2024年第5期38-47,共10页; 航天器轨降过程中的姿态估计是载人航天领域中的重要一环.随着近些年测站精度的提高,任务要求的增加,且研究表明姿态会影响航天器轨降过程中受到的气动力,进而对轨道产生影响,因此发展高精度姿轨耦合预报对航天器状态实时测控至关重要.... 展开更多; 关键词航天器动力学线性多步法姿轨耦合预报; 在线阅读下载PDF 职称材料

大型航天器离轨再入气动融合结构变形失效解体落区数值预报与应用被引量：5: 3; 作者李志辉彭傲平 +5 位作者马强石卫波党雷宁梁杰蒋新宇唐小伟《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期403-417,共15页; 准确可靠求解大型航天器服役期满离轨再入跨流域气动环境与金属(合金)桁架结构变形失效解体非线性力学行为,是解决航天器失联无控或受控再入坠毁飞行航迹落区数值预报软件研制的关键基础。在求解Boltzmann模型方程的气体动理论统一算法(... 展开更多; 关键词非常规再入落区数值预报板舱桁架结构大型航天器跨流域空气动力学 BOLTZMANN模型方程气体动理论统一算法结构响应变形/毁坏有限元算法; 在线阅读下载PDF 职称材料

大型航天器再入解体气动力热特性模拟的直接模拟蒙特卡洛方法研究被引量：1: 4; 作者梁杰李志辉 +1 位作者李绪国杜波强《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第5期537-542,549,共7页; 为模拟大型航天器离轨再入近连续过渡流区高超声速气动力/热绕流特征,构建了基于直接模拟蒙特卡洛法碰撞限制器技术的混合方法,发展了基于密度梯度的动态自适应混合网格处理技术与变时间步长计算方案。利用当地流动梯度的克努森数作为... 展开更多; 关键词大型航天器再入解体气动力热特性直接模拟蒙特卡洛方法碰撞限制器技术激波/边界层干扰; 在线阅读下载PDF 职称材料

类天宫飞行器轨道衰降过程空气动力特性一体化建模并行优化设计被引量：1: 5; 作者张子彬李志辉 +1 位作者白智勇彭傲平《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期418-428,共11页; 针对天宫一号目标飞行器无控飞行轨道衰降数值预报需要快速确定轨道积分高精度计算模型中的空气动力,在发展基于修正Boettcher/Legge非对称桥函数的天宫一号空气动力特性当地化算法基础上,对当地化算法的运算流程及对应程序代码进行了... 展开更多; 关键词天宫一号目标飞行器空气动力特性当地化桥函数 CPU+GPU 并行移植优化 CUDA架构的GPU 并行计算; 在线阅读下载PDF 职称材料

类天宫航天器迎风面积建模及变化特性分析: 6; 作者杨成李勰 +1 位作者孙军李志辉《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期429-435,共7页; 针对类天宫航天器复杂结构外形迎风面积的精确计算问题,提出了一种在轨飞行期间迎风面积的计算模型。该模型考虑航天器姿态变化和帆板转动因素,在航天器本体系下建立经纬度网格,将三维的投影方向矢量转化为二维的经度、纬度;基于图形学... 展开更多; 关键词类天宫航天器迎风面积飞行模式建模; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名天宫飞行器过渡流区高超声速绕流N-S/DSMC耦合计算: 1; 作者李中华党雷宁李志辉李绪国; 机构中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所北京航空航天大学北京前沿创新中心国家计算流力学实验室; 出处《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第5期543-549,共7页; 基金国家重点基础研究发展计划(2014CB744100) 国家自然科学基金(11325212) 国家数值风洞工程(NNW2018-ZT5B10)。; 文摘针对类天宫飞行器服役期满再入大气层多次解体过程残骸碎片绕流对气动特性干扰影响的问题,在数值求解N-S方程的CFD和DSMC方法程序研究基础上,采用MPC耦合处理原理,发展了基于Chapman-Enskog非平衡速度分布函数的耦合区域双向信息交换亚松弛计算技术,建立了适于残骸碎片两体不同间隔绕流干扰流场的N-S/DSMC耦合算法。对天宫飞行器两舱结构体在过渡流区低密度风洞试验状态进行了耦合计算,计算结果与风洞试验结果吻合很好,验证了所建立的耦合算法对再入解体残骸碎片气动特性计算的有效性和可靠性。通过对天宫飞行器解体碎片的简化外形球和球柱体在过渡流区高超声速两体干扰气动特性进行不同间隔绕流场耦合计算分析,结果表明,在一定的距离范围内,两体干扰会对残骸碎片的气动特性产生较强的影响,不同的残骸碎片外形在不同距离的干扰规律不一致。计算结果为天宫飞行器再入解体气动融合轨道数值预报提供设计依据。; 关键词天宫飞行器空气动力学过渡流 CFD DSMC 信息交换耦合算法多体干扰; Keywords Tiangong-type vehicle aerodynamics transitional flow CFD DSMC information exchange hybrid method multibody interference; 分类号 O356 [理学—流体力学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名航天器气动耦合六自由度姿轨动力学多步法积分预报误差分析: 2; 作者孙子宾李志辉龚胜平; 机构清华大学航天航空学院中国空气动力研究与发展中心国家计算流力学实验室北京航空航天大学宇航学院; 出处《动力学与控制学报》 2024年第5期38-47,共10页; 文摘航天器轨降过程中的姿态估计是载人航天领域中的重要一环.随着近些年测站精度的提高,任务要求的增加,且研究表明姿态会影响航天器轨降过程中受到的气动力,进而对轨道产生影响,因此发展高精度姿轨耦合预报对航天器状态实时测控至关重要.本文以“天宫一号”航天器轨降过程中姿轨耦合沿弹道联合预报为背景,研究线性多步法积分误差对大型航天器姿轨预报精度的影响.具体包括Adams-Bashforth法、Adams-Moulton法、预估校正法等,为大型航天器轨降过程中的姿轨耦合预报以及落点预报提供数据参考.; 关键词航天器动力学线性多步法姿轨耦合预报; Keywords spacecraft dynamics linear multistep method attitude-orbit coupling prediction; 分类号 V412.42 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名大型航天器离轨再入气动融合结构变形失效解体落区数值预报与应用被引量：5: 3; 作者李志辉彭傲平马强石卫波党雷宁梁杰蒋新宇唐小伟; 机构中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所国家计算流力学实验室四川大学数学学院; 出处《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期403-417,共15页; 基金国家自然科学基金(91530319、11325212、11902339) 973计划(2014CB744100)。; 文摘准确可靠求解大型航天器服役期满离轨再入跨流域气动环境与金属(合金)桁架结构变形失效解体非线性力学行为,是解决航天器失联无控或受控再入坠毁飞行航迹落区数值预报软件研制的关键基础。在求解Boltzmann模型方程的气体动理论统一算法(GKUA)基础上,采用转动惯量描述气体分子自旋运动,利用分子总角动量守恒作为一个新的碰撞不变量,引入能量模式配分函数和非弹性碰撞松弛数,确立了描述复杂飞行器跨流域高超声速流动非平衡输运现象统一Boltzmann模型方程,构造了直接捕捉Boltzmann模型速度分布函数演化更新数值格式,提出了离散速度空间区域分解大规模并行计算策略与高效数据通信模型,建立了稳定运行数万CPU核求解大型航天器离轨再入跨流域气动力/热环境高性能并行算法。针对无控航天器非常规再入问题,提出瞬态热传导方程与材料热弹性动力学方程耦合数学模型,建立了强气动力热环境致结构变形热力响应有限元算法,发展了适于高超声速再入气动环境与结构热力耦合计算技术。通过对竖直平板、中空球体、类天宫飞行器高超声速流场计算与结构响应变形非线性力学行为一体化计算验证,证实统一算法大规模并行计算策略与热力响应变形有限元算法精度可靠性,建立了服役期满大型航天器离轨再入跨流域气动环境与结构热力耦合响应变形失效/解体飞行航迹一体化模拟平台,开展了该平台在类天舟一号货运飞船受控再入、天宫一号目标飞行器无控陨落、天宫二号空间实验室受控再入解体落区数值预报中的应用研究。; 关键词非常规再入落区数值预报板舱桁架结构大型航天器跨流域空气动力学 BOLTZMANN模型方程气体动理论统一算法结构响应变形/毁坏有限元算法; Keywords numerical forecast of unconventional reentry falling area large-scale spacecraft with plate-cabin truss structure aerodynamics covering various flow regimes Boltzmann model equation gas-kinetic unified algorithm finite element algorithm of structural response deformation/destruction; 分类号 O35 [理学—流体力学] V11 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名大型航天器再入解体气动力热特性模拟的直接模拟蒙特卡洛方法研究被引量：1: 4; 作者梁杰李志辉李绪国杜波强; 机构中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所北京航空航天大学北京前沿创新中心国家计算流力学实验室; 出处《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第5期537-542,549,共7页; 基金国家重点基础研究发展计划(2014CB744100) 国家自然科学基金(91530319、11325212)。; 文摘为模拟大型航天器离轨再入近连续过渡流区高超声速气动力/热绕流特征,构建了基于直接模拟蒙特卡洛法碰撞限制器技术的混合方法,发展了基于密度梯度的动态自适应混合网格处理技术与变时间步长计算方案。利用当地流动梯度的克努森数作为判断连续流失效的参数,将流场划分为不同区域,在连续流区采用碰撞限制器以及大网格尺度和大时间步长,在流场的大梯度区域——包括激波和壁面边界层区域——采用基于当地密度梯度的动态自适应碰撞网格和取样网格处理技术。为保证整个流场范围每个碰撞网格内的模拟粒子数分布更加均匀,采用变时间步长计算方案,并固定当地时间步长与粒子权重的比值,避免了因分子穿越网格界面产生的复制或消失。通过计算类天宫飞行器低密度风洞试验状态的气动力系数,并与试验数据对比,验证了上述算法的高精度模拟能力与可靠性。同时模拟分析了带太阳电池帆板的类天宫飞行器再入85 km高超声速复杂气动力热,及头部对接台与板舱非规则物形绕流所致激波/边界层干扰、流动分离与强气动力热致太阳电池帆板毁坏发生首次解体机制。; 关键词大型航天器再入解体气动力热特性直接模拟蒙特卡洛方法碰撞限制器技术激波/边界层干扰; Keywords large-scale spacecraft re-entry disintegration aerodynamic thermal characteristics Direct Simulation Monte Carlo(DSMC)method collision limiter technique shock/boundary layer flow interference; 分类号 V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名类天宫飞行器轨道衰降过程空气动力特性一体化建模并行优化设计被引量：1: 5; 作者张子彬李志辉白智勇彭傲平; 机构中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所北京航空航天大学北京前沿创新中心国家计算流力学实验室; 出处《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期418-428,共11页; 基金国家重点基础研究发展计划(2014CB744100) 国家自然科学基金(11325212)。; 文摘针对天宫一号目标飞行器无控飞行轨道衰降数值预报需要快速确定轨道积分高精度计算模型中的空气动力,在发展基于修正Boettcher/Legge非对称桥函数的天宫一号空气动力特性当地化算法基础上,对当地化算法的运算流程及对应程序代码进行了整体分析,根据原程序热点代码集中、数据独立性强及传输需求少等特点,发展了多核处理单元的并行优化方法。引入CUDA架构的GPU设备同时,开展了系统、算法以及语句三个层次的并行优化,设计了GPU内存对齐访问方案,使用数据传输函数,将算法求解部分内循环经过展开与合并,整理为整体移植入核函数的一个循环,利用GPU较强的并行计算能力提升运算效率,对函数、循环、指令等代码语句进行级别优化。使用设计的并行计算方案对类天宫飞行器空气动力特性当地化串行算法程序进行CPU+GPU移植优化,达到了近5倍的并行加速比,且使单次求解中GPU数据传输时间缩减为原来的23%,证实了并行方案和优化设计手段的高效实用性。在类天宫飞行器空气动力特性GPU并行算法程序验证基础上,使用GPU并行程序对天宫飞行器轨道衰降飞行340~120 km过程的气动特性进行了不同迎角、侧滑角等飞行姿态计算分析,提供了大量可供轨道飞行力学数值预报的空气动力计算数据。; 关键词天宫一号目标飞行器空气动力特性当地化桥函数 CPU+GPU 并行移植优化 CUDA架构的GPU 并行计算; Keywords TG-1 target spacecraft reentry aerodynamics localized bridge function CPU+GPU parallel impletement and optimization Graphics Processing Unit(GPU)based on the architecture of CUDA parallel computing; 分类号 V411.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名类天宫航天器迎风面积建模及变化特性分析: 6; 作者杨成李勰孙军李志辉; 机构航天飞行动力学技术重点实验室北京航天飞行控制中心中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所空气动力前沿技术研究中心国家计算流力学实验室; 出处《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期429-435,共7页; 基金国家自然科学基金项目(41604030) 国家重点基础研究发展计划(2014CB744100)。; 文摘针对类天宫航天器复杂结构外形迎风面积的精确计算问题,提出了一种在轨飞行期间迎风面积的计算模型。该模型考虑航天器姿态变化和帆板转动因素,在航天器本体系下建立经纬度网格,将三维的投影方向矢量转化为二维的经度、纬度;基于图形学几何投影方法,对投影经度、投影纬度、帆板转角模型参数按照一定颗粒度离线穷举,计算各种参数状态的迎风面积,离线建立航天器迎风面积模型;轨道计算过程中,根据航天器在轨飞行模式确定该时刻的姿态和帆板转动角度,通过迎风面积模型插值获得迎风面积。应用该方法计算天宫一号长期在轨飞行阶段的迎风面积,对不同时间尺度的变化规律进行了分析,验证了方法的有效性。; 关键词类天宫航天器迎风面积飞行模式建模; Keywords Tiangong-type spacecraft cross section area flight mode modelling; 分类号 V411.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]; 在线阅读下载PDF 职称材料

	题名	作者	出处	发文年	被引量	操作
1	天宫飞行器过渡流区高超声速绕流N-S/DSMC耦合计算	李中华党雷宁李志辉李绪国	《载人航天》 CSCD 北大核心	2020	0	在线阅读下载PDF 职称材料
2	航天器气动耦合六自由度姿轨动力学多步法积分预报误差分析	孙子宾李志辉龚胜平	《动力学与控制学报》	2024	0	在线阅读下载PDF 职称材料
3	大型航天器离轨再入气动融合结构变形失效解体落区数值预报与应用	李志辉彭傲平马强石卫波党雷宁梁杰蒋新宇唐小伟	《载人航天》 CSCD 北大核心	2020	5	在线阅读下载PDF 职称材料
4	大型航天器再入解体气动力热特性模拟的直接模拟蒙特卡洛方法研究	梁杰李志辉李绪国杜波强	《载人航天》 CSCD 北大核心	2020	1	在线阅读下载PDF 职称材料
5	类天宫飞行器轨道衰降过程空气动力特性一体化建模并行优化设计	张子彬李志辉白智勇彭傲平	《载人航天》 CSCD 北大核心	2020	1	在线阅读下载PDF 职称材料
6	类天宫航天器迎风面积建模及变化特性分析	杨成李勰孙军李志辉	《载人航天》 CSCD 北大核心	2020	0	在线阅读下载PDF 职称材料