姚向红
- 作品数：22 被引量：11H指数：2
- 供职机构：中国空气动力研究与发展中心更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 气动光学效应波前模态的泽尼克-本征正交分解
- 2023年
- 本征正交分解(POD)方法已经广泛应用于时间变化随机场的分析,但其直接法或快照法存在自身固有缺陷,前者使关联矩阵求解特征值和特征向量较为困难,后者的有限抽样帧数会影响对随机场的统计特性分析。鉴于此,本文建立了基于泽尼克(Zernike)多项式加权系数的Zernike-POD方法,用于气动光学效应的波前模态统计分析。对于圆域问题,Zernike多项式阶数给定后,各阶加权系数与波前分布是一一对应的,并且通常用几百阶多项式就足以复原各种复杂波面形状。Zernike-POD方法由对波前本身改为对Zernike多项式加权系数的分解和模态计算,由于多项式阶数远少于波前的空间离散点数,因此,关联矩阵的维数降低,计算量减少,计算效率显著提高。Zernike-POD方法不损失空间分辨率,同时不需要限制最高采样帧数,因此,时间统计特性不受影响,预估的波前模态具有较高的时空分辨率。为验证该方法的有效性,用大涡模拟方法开展圆柱绕流数值仿真,并计算圆柱尾迹卡门涡街结构产生的时间系列气动光学效应数据,将该数据用于波前模态分析,波前空间分辨率为100×100,采样帧数为2万帧,Zernike多项式阶数取为217阶。一阶模态与稳态波前分布相似,二阶与三阶、四阶与五阶模态近似互为配对关系;前10阶模态能够基本复原波面形状,前49阶模态含能在97%以上,用完整模态重构的波前与原始波前没有本质差异;模态加权系数及其功率谱随阶数增加而呈下降趋势,前五阶模态加权系数的功率谱尖峰频率与光学窗口中心点脉动速度情况较为一致,对应卡门涡街的主频,斯特劳哈尔数St约为0.22。Zernike-POD方法适用于圆域波前模态分析,也适用于环形域和正方形域,并能够推广到流场结构、图像与信号等处理领域。
- 陈勇李玉栋袁强姚向红申俊琦常伟李宏勋
- 关键词：气动光学本征正交分解
- 一种波前特性分析方法及系统
- 本发明公开了一种波前特性分析方法及系统，涉及气动光学研究领域，本发明通过引入基于Zernike多项式的波前重构环节，对时间序列的Zernike多项式加权系数而非波前本身进行POD本征正交直接分解。设K是Zernike多项...
- 陈勇谢伟明袁强姚向红李玉栋常伟吴运刚申俊琦李宏勋
- 文献传递
- 光学炮塔气动载荷的非稳态特性
- 2020年
- 采用耦合J-B模型的IDDES模型与双时间步LU-SGS方法开展炮塔非稳态气动载荷的数值仿真研究。炮塔流动会发生分离,天顶位置的分离角大于90°;当流动绕过炮塔时,形成马蹄涡、脱落涡街等非稳态流场结构,导致气动载荷也具有非稳态特性;炮塔顶点的脉动静压功率谱在1.6~40.0 kHz进入各向同性均匀湍流的惯性子区,基本满足Kolmogrov的-5/3定律;气动力以阻力为主,横向力的脉动幅值大,气动力矩则以俯仰力矩为主,滚转力矩的脉动幅值大,偏航力矩可以忽略不计;气动力和力矩的功率谱主要集中在1 kHz以下,存在多个尖峰频率,主频约为230 Hz (斯特劳哈尔数为0.15)。在ATP系统设计之初,需要考虑光学炮塔所受气动载荷的非稳态特性,并规避尖峰频率尤其是主频的谐振破坏问题。
- 陈勇路大举谢伟明姚向红袁强吴运刚
- 关键词：气动载荷光电跟踪系统
- 光学头罩超声速绕流流场光学传输效应风洞试验研究被引量：3
- 2013年
- 在Ma=3连续超声速风洞中,开展了光学头罩绕流流场光学传输效应的风洞模拟试验方法研究,进行了现场振动测量与隔离,研制了专用试验装置,采用哈特曼传感器和剪切干涉仪两种手段进行了光学传输效应的试验测量。试验中,针对试验装置各部分的不同组合状态,进行了大量的测试,研究了试验装置有效性以及试验数据重复性,着重分析了探测光束的PV值与RMS值。结果表明:导流板可明显抑制风洞洞壁边界层干扰,试验装置与方法可行,对于连续式风洞中模型绕流流场光学传输效应测试有一定参考价值。
- 姚向红吴运刚陈勇谢伟明
- 关键词：波前振动半模导流板
- 聚焦纹影显示流场
- 聚焦纹影在对垂直于光轴的特定平面内的流场细节能够充分显示，结合高速相机能实现流场的全过程记录。在聚焦纹影结合高速相机的基础上，对光源均匀性、切割光栅和CCD直接记录流场方面进行了改进，得到了相关的试验结果，并对下一步工作...
- 岳茂雄姚向红张龙关平刘隆强
- 关键词：空气动力学风洞试验设备参数
- 利用光学层析技术重构超音速绕流流场密度分布
- 在连续式风洞中，采用单光路旋转流场干涉测量和计算机层析方法获得了含模型的超音速绕流流场密度分布。首先利用多种图象处理方法，并引入计算机辅助功能，对干涉图片进行精确判读和定量处理，准确重构波前相位信息;获得了相应的PV值、...
- 杨建军吴运刚姚向红谢伟明张龙
- 关键词：超音速绕流流场图象处理
- 文献传递
- 聚焦纹影显示流场
- 聚焦纹影在对垂直于光轴的特定平面内的流场细节能够充分显示,结合高速相机能实现流场的全过程记录。在聚焦纹影结合高速相机的基础上,对光源均匀性、切割光栅和CCD直接记录流场方面进行了改进,得到了相关的试验结果,并对下一步工作...
- 岳茂雄姚向红张龙关平刘隆强
- 关键词：流场显示纹影层析试验结果
- 文献传递
- 基于排队系统的战时基本抢修单元指派模型被引量：2
- 2017年
- 基本抢修单元的指派过程是战时维修保障工作中的重要环节,其指派的合理性将直接影响到维修保障工作的顺利进行。针对传统的基本抢修单元指派模糊、效率低下等问题,结合战时基本抢修单元可指派数量的有限性,建立了一种基于排队系统的战时基本抢修单元指派模型,为缩短保障时间、提高装备作战效能提供了一种参考方法。
- 韩震闫博姚向红
- 一种非分区方向上的母块的内边界的处理方法
- 本发明适用于CFD仿真技术领域，提供了一种非分区方向上的母块的内边界的处理方法，其中，分区对象为母块，对母块进行分区后，形成了第一子块和第二子块，其包括如下步骤：判断非分区方向上的内边界的位置；当非分区方向上的内边界位于...
- 陈勇袁强姚向红李玉栋吴运刚谢伟明胥頔殷可为刘嘉玮叶家伟
- 文献传递
- 一种连续扫描式聚焦激光差分干涉仪及测量方法
- 本发明公开了一种连续扫描式聚焦激光差分干涉仪及测量方法，涉及光学测量技术领域，所述干涉仪包括：激光器、第一偏振片、半波片、凹透镜、第一双折射分光棱镜、第二双折射分光棱镜、第一凸透镜、第二凸透镜、第三双折射分光棱镜、第二偏...
- 李宏勋姚向红陈爽袁强
