高速列车受电弓的低马赫数过渡式空腔射流降噪研究

受电弓及其空腔部位是高速列车主要的气动噪声源，降低这种噪声尤为重要。在以往的高速列车气动噪声研究中，对受电弓空腔部位的关注较少。针对高速列车受电弓及其空腔气动降噪问题，文中采用数值计算方法，研究简化的高速列车模型在350 km·h^-1下，受电弓空腔前缘射流降噪处理方式的流场特性和噪声传播规律。结果表明，在纯空腔前缘施加射流可以显著降低空腔内和受电弓附近的非定常流动，当射流速度为27 m·s^-1时，空腔后壁声源在空腔顶部和侧部辐射噪声的声压级降低最大值为5 dB,受电弓侧面监测点的噪声显著降低。文中研究为低马赫数下的过渡式空腔射流降噪研究提供了参考。     

横风作用下高速列车车-桥系统气动性能分析

基于流体力学原理,本文采用数值模拟的方法对横风作用下高速列车车桥的气动性能进行了系统研究。分析了列车自身的气动性能,并且考虑了列车对桥梁抗风性能的影响;计算了列车分别位于左线、右线以及交汇情况下昆阳特大桥主梁的三分力系数和列车的气动三分力系数。该研究成果对于风场作用下车桥系统气动性能计算模型的简化和选取具有重要借鉴意义。     

曲面双层带通频率选择表面天线罩设计

针对复杂曲面外形严重影响频率选择表面（ FSS)天线罩传输特性的问题,提出了一种基于表面寻迹技术的曲面FSS天线罩设计方法。首先通过平面网格剖分对曲面进行拟合及表征,然后采用表面寻迹算法对FSS阵列的排布位置进行计算,最后将平面FSS结构投影于曲面外形,从而提高了曲面FSS阵列的排布及建模精度。采用该方法完成了某K频段A夹层曲面FSS天线罩的设计及测试,结果表明该曲面FSS罩的传输特性与平面FSS基本一致,且对天线辐射方向图影响较小,有效消除了复杂曲面外形对天线罩传输特性的影响。     

光学头罩绕流流场气动光学效应数值模拟

以红外成像制导技术在高速拦截器上的应用需求为背景,进行了光学头罩绕流流场气动光学效应数值模拟.应用雷诺平均NS方程并选取了适当的湍流模型,对凹窗、凸窗和球头3种光学头罩的高速飞行器绕流流场进行了数值模拟,得到了绕流流场密度分布;研究了脉动流场引起的气动光学传输效应的计算方法,应用几何光学、物理光学和统计光学方法进行了光学传输效应计算,得到了点扩散函数,即像面光强分布.通过瞄视误差、Strehl比、含能半径等气动光学效应参数描述了流场引起的成像畸变,并分析了不同外形、飞行状态和光学系统参数对光学传输效应的影响.     

逆向工程技术的应用

逆向工程技术在全球化的市场竞争中起着重要的作用,利用这一技术可以缩短产品从设计到制造的时间,从而可以提高产品在国际市场上的竞争力.介绍了逆向工程的定义、曲面数字化和曲面重构方法以及逆向工程的应用,最后给出了利用机械接触式三坐标测量机对摩托车整车外形进行数据测量的规划并在此基础上实现的曲面重构.     

复杂目标RCS计算的建模方法

介绍了复杂目标RCS计算中建模的3种方法，阐述了他们各自的优点和不足，并指出了参数曲面法将是未来复杂目标RCS计算中建模的首要方法。     

高超声速变构型飞行器气动布局优化设计

本文结合FFD几何外形参数化、径向基函数网格变形技术、基于GPU的CFD数值模拟方法、代理模型优化算法等优化设计方法,构建了高效气动布局优化设计系统,利用该系统进行了高超声速变构型飞行器气动布局优化设计。选取高超声速变构型飞行器机翼上、下表面各30个控制点作为优化设计变量。优化外形在外翼回收段升力系数基本保持不变,阻力系数减小了0.001238,相对减少量为5.6%;外翼展开高速巡航段升力系数和阻力系数相对于初始外形变化较小,其升阻比增加了0.005,相对增加量为0.12%。     

气动力/直接力复合控制拦截弹的气动外形设计及弹道仿真

随着战术导弹、高速飞机等被拦截目标的性能不断提高,对气动力/直接力复合控制的拦截弹的性能提出了更高的要求.为了满足这种要求,结合复合控制拦截弹的战技指标要求和气动力/直接力复合控制的特点,采用拦截弹一体化设计思想,深入分析了各种典型气动外形的特点,给出了为何选择细长弹体+X型尾舵控制的无翼式气动外形而非其他气动外形的原因,在此基础上得到气动外形设计结果并进行气动数据的工程估算.最后通过飞行能力仿真实验,通过对射程、射高、所需攻角、过载能力等分析,验证了该气动外形设计可以满足拦截弹性能要求.     

一种基于ZYNQ的嵌入式高尔夫球体花纹识别系统设计与实现

屏幕高尔夫系统需要通过高速摄像机获取高尔夫球体的旋转速度和飞行角度，一种简便的做法是在普通的球体上绘制花纹来测量球体的飞行参数，由于高速成像系统曝光时间短，因此采集到的球体图片对比度低且边缘模糊，为了识别高尔夫球体表面的花纹，设计出了一套以 ZYNQ为核心的嵌入式高尔夫球体花纹识别系统，通过最小二乘法对图像拟合出阈 值曲面，同时利用自适应算法来确定阈值曲面的平移量，保证算法对不同的图片具有较好的鲁棒性。实验结果表明，算法可以准确的将球体上的花纹同球体分离开。     

B3样条曲面在复杂目标RCS计算中的应用

引入Ｂ３样条曲面片拟合目标外形,然后利用物理光学技术分析由Ｂ３样条曲面构成的目标的雷达散射截面。若干算例表明此方法计算结果与几何光学法结果吻合很好,说明了将Ｂ３样条曲面建模应用到复杂目标ＲＣＳ计算的建模中是可行的。     

实体造型中一种等距曲面求交优化算法

主要针对实体造型系统中曲面求交，通过分析连续变化曲的等距曲面的特征信息，提取连续变化曲面不同瞬间交线环的相关性，并使用特征点来标识交线环的拓扑信息，将拓扑信息和跟踪法结合，设计了一种优化的等距曲面求交算法。     

圆锥曲面Fresnel透镜数值设计方法

Fresnel透镜是最常见的太阳能聚光镜之一,曲面Fresnel透镜通常比平面Fresnel透镜具有更加优越的性能。基于非成像光学理论,提出了一种新型曲面Fresnel透镜的设计方法。曲面Fresnel透镜采用圆锥曲面基底,在满足Fresnel透镜机械参数要求的前提下,实现Fresnel透镜第二工作面面型的求解。基于可加工性的要求,利用该方法设计了不同形状的曲面Fresnel透镜,通过光学仿真分析了曲面Fresnel透镜的结构参数对聚光镜会聚比、容忍角、光照均匀性的影响,并分析了超精密加工条件下,由于加工误差对光学效率的影响。该设计方法为参数化曲面Fresnel透镜的分析提供了一种新的途径。仿真结果表明,具有小深宽比的曲面Fresnel透镜具有更好的均匀性和更高的能量利用率。     

基于Magics的曲面构建与快速成型研究

本文基于Magics软件，结合具体的案例，就曲面构建方法和曲面的拼接质量影响因素进行了探讨，提出了较为完整的曲面逆向构建及快速成型的技术途径。     

高速列车受电弓空腔射流降噪方法研究

高速列车气动噪声作为制约行车提速的问题愈发突出.针对高速列车气动噪声问题,为更准确计算高速列车气动噪声对周围环境影响,按照某车型高速列车尺寸建立1 ︰ 1三车编组模型作为气动噪声源研究对象,研究射流对空腔气动噪声降噪具体方法.基于Lighthill声学理论,采用宽频带噪声源模型、LES大涡模拟及FW-H声学模型,数值模拟空腔射流前后流场特性与声源特性,分析射流降噪的主要原因:根据对车身宽频噪声数值计算得出合理的射流可以有效提高空腔内部流场的惯性力在合力中所占比重,维持腔内流场平稳运动状态降低湍流波动;对250 km/h行驶速度下的受电弓空腔进行32 m/s斜面射流,计算得出距离轨道中心线25 m处监测点声压级数最高降低2.59 dB;分析得出射流降噪前后3.5 m处气动噪声频谱特性仍为宽频噪声,且在32 m/s斜面射流条件下0～2 000 Hz频段内气动噪声平均降低3.32 dB.     

基于NURBS的三维人体曲面构建与拼接

通过特征点将人体划分为若干曲面，并采用NURBS的方法来构建曲面，最后通过遍历链表的方法进行曲面的拼接，降低了计算总量，并为后期曲面变形提供了良好的操作可能。     

旋转曲面的激光尺寸加工

金属电介质旋转曲面在光电子学和电真空器件制造中有广泛应用。半球面、锥面、抛物面、双曲面、环面，以及更为复杂的表面，例如双曲面过渡到锥面常用作旋转曲面。为了在旋转曲面上获得图形，必须研究应用数学的某些问题，以及将物体空间的图形传送在实际旋转曲面的光学方法。该文研究了使用激光器的本子光束将平面光掩模的图形的象传送到实际旋转曲面的方法。激光束穿过光掩模与实际旋转曲面相互作用。有几种将曲面图象传送到平面上的方法，并有相应的数字工具描述它。在大地测量和制图中考察了由球面传至平面，即在变换中仅有一个旋转面。…     

曲面拟合技术在二维条码图像分割中的应用

介绍了曲面拟合技术，分析了二维条码图像光照条件的基本特点。采用二维二阶多项式曲面拟合的阈值曲面方法，对二维条码背景图像进行了曲面拟合，较好地解决了光照不均匀条件下的二维条码图像分割问题。     

激光三角法用于曲面测量中的影响参数分析

分析了利用会聚光束投射的激光三角法在曲面测量中由于离焦造成像斑扩展的各参数影响.并且利用计算机模拟曲线分析了改进方法并给出结论.利用激光三角法测量曲面的分辨率不受曲率变化的影响.     

利用NURBS函数训练神经网络构造自由曲面

提出了利用ＮＵＲＢＳ理论和神经网络相结合构造自由曲面的计算机方法，ＮＵＲＢＳ是与功述自由曲面的Ｂ样条方法相统一的又能精确表示二次曲面的数学方法，经过训练的神经网络能够识别和预测各种模拟量，利用这两种方法的结合，对处理自由曲面的构造提出了新思路，即用ＮＵＲＢＳ计算方法训练由ＢＰ模型构造的神经网络，用计算机表示自由曲面。     

机载天线罩气动结构电磁多学科协同设计

为了给天线设备提供必要的保护,同时尽可能降低对天线阵列的方向图、增益的影响,对天线罩进行了基于气动、结构强度、电磁透波性能的多学科协同设计。气动外形方面通过对外形的曲面优化减阻设计了阻力较小的流线纺锤外形。在满足飞行器结构强度以及透波性能要求的基础上,天线罩采用A夹层结构,内外各0.5 mm石英纤维/环氧树脂蒙皮,中间采用5 mm芳纶纸蜂窝。通过气动载荷输入条件验证了结构变形为8 mm,有效入射角度范围透波率≥80%,结构强度刚度以及透波性能均符合设计要求。