国家自然科学基金(11002070)
- 作品数：15 被引量：64H指数：5
- 相关作者：张红英童明波陈建平连亮陆伟伟更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学北京空间机电研究所南京理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金航空科技联合基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信一般工业技术更多>>
- 大型翼伞的三维气动性能分析被引量：12
- 2015年
- 随着回收物质量的增加和回收物可控定点回收要求的提出,大型翼伞的设计研究迫在眉睫。文章采用有限体积法求解K-epsilon二方程湍流模型下的Navier-Stokes(N-S)方程,对某大型翼伞进行三维定常数值模拟,研究考虑伞衣鼓包下翼伞的气动性能,同时对翼伞单侧后缘下拉情况下(翼伞转弯过程)的气动性能进行初步分析。结果表明,翼伞的升力系数随迎角的增大而增加,达到失速迎角后缓慢降低。翼伞阻力系数在负迎角时随迎角增大而缓慢降低,而在正迎角时随迎角增大而增加。翼伞升阻比开始时随迎角增大而增加,在迎角等于8°时达到最大值后随迎角增大而逐渐降低。同时,单侧后缘下拉翼伞相比普通翼伞升力与阻力系数均有所增加,但其最大升阻比却有所减小。
- 陆伟伟张红英连亮
- 关键词：数值模拟气动性能鼓包回收着陆
- 基于ALE方法的群伞稳降阶段的数值模拟被引量：3
- 2014年
- 随着计算机技术和数值模拟的兴起,精确描绘降落伞力学特性成为可能。文章采用任意拉格朗日—欧拉法对美国"阿波罗"飞船降落伞回收系统的稳降阶段进行了数值模拟。通过建立结构动力学与计算流体力学的耦合模型,研究了3具环帆伞的流固耦合过程,并模拟了降落伞的外形变化和伞衣内外流场的变化。流固耦合计算结果表明,各伞最终稳定在20°左右,环帆伞的群伞效率因数约为0.93,比C-9伞大。文章的分析结果对中国探月工程回收系统的主伞设计具有参考意义。
- 连亮王中阳张红英秦福德李方
- 关键词：降落伞流固耦合航天返回
- 无人机伞降回收过程动力学建模与仿真被引量：5
- 2012年
- 文章以无人机的降落伞回收系统为研究对象,通过对伞降回收过程中各阶段动力学特性的分析,推导了便于编程实现的矢量形式降落伞-飞行器二体系统动力学模型。在此基础上,给出了利用MAT-LAB环境的面向对象和并行计算特性搭建无人机回收过程蒙特卡罗仿真环境的一种实现方案。最后,根据仿真计算的结果对某无人机在不同条件下的回收安全性、落点散布特性等进行了计算分析,为后续总体设计方案的验证、改进和优化提供了参考依据。
- 宁雷鸣张红英秦福德童明波
- 关键词：降落伞动力学建模蒙特卡罗仿真
- 复合材料加筋板低速冲击有限元模拟分析被引量：3
- 2013年
- 为了了解影响冲击损伤的因素到底有哪些,特别是冲击位置和筋条对冲击损伤的影响,本文采用非线性有限元法,基于ABAQUS软件平台及内嵌的材料用户定义子程序(VUMAT),建立了复合材料加筋板低速冲击的有限元分析模型。通过对一些飞行器上常用的加筋板进行研究分析,对于距离筋条不同位置的冲击来研究冲头位置对冲击损伤的影响。然后,将有限元模型计算结果与试验数据进行了对比。最后,探讨了对于冲击结果的影响参数,为复合材料加筋板的设计提供参考。
- 孙旋童明波王涛
- 关键词：复合材料加筋板低速冲击
- 某型无人机降落伞回收系统动力学分析被引量：1
- 2012年
- 针对我国某型无人机降落伞回收系统,建立了无人机降落伞回收过程中各阶段的动力学模型,分析降落伞-无人机组合体在整个回收过程中的运动特性。并将将计算结果与试验结果中无人机俯仰角的变化进行比较,以验证数值仿真的可靠性。研究结果表明:(1)减速伞开伞动载第一峰值约为1G,第二峰值约为1.3G。主伞开伞动载第一个峰值约为2G;第二个峰值约为2.3G。减速伞和主伞的两个动载峰值相差均不大,说明降落伞设计比较成功;(2)在回收开始后第4秒至第5秒之间,无人机出现了较为强烈的抬头。为了使无人机姿态进一步稳定在期望值,需要在控制律设计中着重解决无人机在回收各个阶段受伞系统影响而产生抬头的问题;(3)当回收高度在2000-10000m之间时,从回收系统在有控和无控状态下的工作包线可知,有控状态时回收系统的正常工作范围比无控状态要广。
- 李明成张红英陈建平
- 关键词：无人机伞降动力学
- 基于多体动力学的大型翼伞系统飞行仿真分析被引量：8
- 2015年
- 飞行动力学分析是大型翼伞系统设计及归航方案研究的重要基础。为此,提出了基于多体系统动力学理论的大型翼伞系统飞行动力学仿真分析方法,给出了相应的多体系统模型,建立了系统的运动学约束方程组和飞行动力学变分方程组。通过引入拉格朗日乘子,获得了大型翼伞系统封闭的飞行动力学方程组,对某大型翼伞系统的飞行动力学过程进行了仿真计算。结果表明,与小型翼伞系统相比,大型翼伞系统的稳定滑翔速度大、抗外界干扰能力强、转弯半径大、转弯周期长、操纵响应慢。此外,风速和风向对大型翼伞系统的飞行轨迹和着陆点的位置有明显影响。对于同一具翼伞,回收物重量和初始高度是影响留空时间的主要因素。所提方法可以有效、准确地应用于大型翼伞系统的飞行动力学仿真分析。
- 陈建平宁雷鸣张红英童明波
- 关键词：翼伞系统飞行动力学多体系统动力学建模数值仿真
- 结构参数对火星探测用伞开伞性能的影响被引量：5
- 2012年
- 文章以"火星探路者"所用伞为基础,对其结构作相应改变后进行充气过程仿真计算,研究结构参数对降落伞充气性能的影响。计算结果表明,盘缝带伞的阻力系数随着带宽和缝宽的增加而减小;但超声速开伞时,降落伞充气过程中伞衣的喘振现象随着带宽的增加而减弱,投影面积的波动随带宽增长变得缓和,这对盘缝带伞的开伞安全性和可靠性有利。
- 连亮张红英李方童明波
- 关键词：降落伞盘缝带伞数值模拟火星探测
- 速度对火星用盘缝带伞超声速开伞性能影响被引量：1
- 2016年
- 基于LS-DYNA软件中的时-空守恒元/解元算法(即CE/SE算法)对降落伞在火星大气环境下的超声速开伞性能进行研究。通过数值仿真探讨来流速度对其性能的影响,为火星用盘缝带伞的设计提供参考。通过对各马赫数下伞衣的外形、投影面积、阻力系数和伞衣表面应力的情况进行比较,得出以下结论:随着来流速度的增加,降落伞的投影面积先增大后减小,在1.6马赫左右最大;阻力系数随着来流速度的增加也先增大后减小;伞衣表面应力在伞衣带和伞衣盘的中部区域最大,随着来流速度的增加,表面的最大应力值也逐渐增大。最后,研究了伞绳长度对降落伞性能的影响。
- 杨璐瑜陆伟伟张红英童明波
- 关键词：火星大气盘缝带伞超声速马赫数
- 盘缝带伞超声速开伞过程研究被引量：2
- 2016年
- 随着深空探测着陆的发展,对降落伞超声速开伞的研究迫在眉睫。文章采用守恒元/解元算法对美国某空投试验所用盘缝带伞进行超声速开伞过程的仿真模拟,将数值仿真得到的伞衣充满外形和最大开伞动载与此盘缝带伞的高空投放试验进行对比,获得较为一致的结果,验证了数学模型的可靠性。在此基础上,继续对此盘缝带伞超声速开伞过程进行详细研究,分析了开伞过程伞衣充气外形变化、开伞动载变化、伞衣应力分布以及伞衣不同位置的应力随时间的变化情况。结果表明,开伞过程中伞衣会存在一定的"呼吸"现象,同时在伞衣口处会形成一道弓形激波。开伞动载在经历了较大的波动后逐渐稳定,伞衣盘上的应力比伞衣带上的应力值大。因此,在盘缝带伞的设计中应着重考虑伞衣盘部分的强度要求。
- 杨璐瑜张红英陆伟伟童明波
- 关键词：盘缝带伞充气超声速
- 星载激光测高仪回波信号仿真分析被引量：8
- 2013年
- 为研究不同地形、地物对激光回波信号的变化状况和星载激光测高仪的实际测量精度等问题,文章采用计算机仿真技术建立了立体地物数字模型、激光脉冲数学模型和噪声信号模型;设计了针对光栅网格地形数据的激光回波近似算法,避免了三角面片的划分、面片间遮挡测试和消隐处理,简化了计算过程。对理想平面目标的激光回波仿真结果与理论结果一致。利用在Matlab环境下开发的仿真程序,对平面型、阶梯型和高斯起伏型3种典型地物模型进行了仿真实验,估算了星载激光测高仪对不同目标区域的实际测量精度。
- 朱近孙世君
- 关键词：激光测高仪回波信号仿真航天遥感
