基于声-固耦合算法的在轨补加飞行器贮箱湿模态分析

针对在轨加注服务中在轨补加飞行器结构设计技术,本文研究在轨补加飞行器发射升空时贮箱的湿模态振动问题,运用ANSYS软件中的Acoustic Extension分析模块,采用声-固耦合算法对贮箱箱体进行湿模态分析,得到6阶固有频率与相应的振型.通过与干模态分析结果进行对比,表明湿模态分析在在轨补加飞行器贮箱结构分析中的重要作用,从而为贮箱的结构优化提供依据.     

基于响应面的变复杂度气动分析模型

结合变复杂度和响应面近似建模方法，采用CFD和工程估算气动分析方法，构建了基于响应面校准的变复杂度气动分析模型。以冲压发动机导弹为例，采用拉丁超方取样技术，选取6个CFD计算状态，建立了差值和比值校准响应面，并比较校准后的气动性能与CFD分析。结果显示，基于差值校准响应面的变复杂度方法具有较好的逼近能力和计算效率，适合于飞行器多学科设计优化过程的气动分析。     

基于刚体与流体动力学耦合分析的太阳电池阵地面展开仿真技术

用动态网格技术进行刚体与流体动力学耦合计算,研究太阳能电池阵在地面开展的动态过程.该方法可以到捕捉电池阵展开对周围空气介质扰动复杂流场的特性,计算得到的展开时间与实测值吻合,具有较高的准确性.刚体和流体动力学计算采用通用的算法或程序,对电池阵结构形状和展开方式无特殊的假设,能适应不同类型的电池阵展开分析,具有通用性.     

基于自适应增强随机搜索的航天器追逃博弈策略研究

针对航天器与非合作目标追逃博弈的生存型微分对策拦截问题,基于强化学习研究了追逃博弈策略,提出了自适应增强随机搜索(adaptive-augmented random search, A-ARS)算法。针对序贯决策的稀疏奖励难题,设计了基于策略参数空间扰动的探索方法,加快策略收敛速度;针对可能过早陷入局部最优问题设计了新颖度函数并引导策略更新,可提升数据利用效率;通过数值仿真验证并与增强随机搜索(augmented random search, ARS)、近端策略优化算法(proximal policy optimization, PPO)以及深度确定性策略梯度下降算法(deep deterministic policy gradient, DDPG)进行对比,验证了此方法的有效性和先进性。     

基于近似模型的在轨加注站贮箱多目标优化设计

为了提高在轨加注站贮箱的结构稳定性并减小贮箱质量,提出了以推进剂装载质量为约束条件,贮箱质量、1阶固有频率、最大形变量为目标函数的多目标优化设计方法。通过参数化建模、模态分析、拉丁超立方试验设计、4阶响应面近似模型及NSGA-Ⅱ算法对贮箱进行多目标优化设计。与有限元计算结果对比表明:在满足推进剂装载质量的条件下,贮箱质量减少32.95%,1阶固有频率提高36.30%,最大形变量减少17.03%,说明所提出的优化设计方法能够精确并高效实现对贮箱多目标优化设计。     

超音速二维空腔流的数值研究

首先通过数值计算方法研究了通过不同长深比的二维空腔的可压缩气流,得到了二维空腔受其长深比的影响所呈现出的气动环境变化.在此基础上,提出一种可用于空腔外形设计的流场计算方法.数值分析的结果与文献提供的数据大部分相符,证明了所采用方法的可行性.