刘浩 作品数:14 被引量:66 H指数:6 供职机构: 西北工业大学航天学院 更多>> 发文基金: 中国航空科学基金 国家教育部博士点基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 兵器科学与技术 化学工程 更多>>
载机滚转条件下的导弹弹射分离横向位移研究 被引量:2 2019年 研究载机空中滚转条件下的空空导弹弹射分离时产生的横向位移问题。采用伪坐标形式的拉格朗日方程建立了机载弹射发射机构高速伸展过程的动力学模型,对战机滚转条件下的导弹弹射分离动力学特性进行数值仿真。仿真结果表明:弹射分离速度正常,但是由于受科氏力作用导致弹射机构横向变形显著,致使导弹尾部横向位移大,威胁载机与导弹的发射分离安全性;由于重量和空间限制以及弹射作动时间很短,传统的提高机构刚度法和主动控制法在工程上难以实施,针对横向位移难题,提出对弹射机构前后链路进行刚度匹配设计的新思路。仿真和试验表明该方法有效且易于工程实现,为战机滚转条件下的导弹发射提供理论指导。 刘浩 周军 张士卫 戚孜江关键词:刚度匹配 机载导弹大机动弹射发射动力学特性分析 被引量:1 2018年 先进战机在大机动条件下需要实现导弹的内埋式弹射发射,战机大机动发射时导弹弹射分离参数偏离理想设计值,威胁导弹与载机的分离安全。采用理论仿真和试验相结合的方法对战机大机动下的导弹发射动力学进行研究。基于有限元法和柔性多体系统拉格朗日动力学方程并考虑发射系统刚-柔-气-液耦合特性,建立了载机大机动条件性下的导弹弹射发射动力学模型,仿真分析了载机大机动时的离心力和科氏力对导弹弹射分离参数的影响。最后,通过发射试验进行了实际验证。仿真及试验结果表明:离心力有利于发射安全性,科氏力对发射安全性具有负面的影响,大机动发射时须考虑科氏力的影响。 刘浩 周军 张士卫基于纯随机激励的热模态试验技术研究 被引量:9 2015年 考虑热影响的结构模态试验技术研究对高空高速越层飞行器的飞行安全具有重要的意义,主要介绍了基于纯随机激励的热模态试验技术,并以一个三角翼的热模态试验为例,阐述了热模态试验原理、方法,最终获得了三角翼的前四阶振动频率随时间变化的规律,为高空高速越层飞行器结构振动特性验证打下了坚实的基础。 李晓东 杨文岐 刘浩关键词:模态识别 考虑气动加热的翼面结构热模态试验方法研究 被引量:9 2015年 受热结构的热模态特性试验研究对高超声速飞行器设计校核和飞行安全具有重要的意义。建立了一套考虑气动加热影响的结构热模态试验系统,依据气动加热数值计算得到的结构温度场计算加热温度跟踪控制系统参数,对飞行过程中的瞬态热环境进行模拟,测量各个加热温区的温度随加热时间的变化,验证了加热温度控制的精确性。将智能PID控制技术与传统相位共振方法相结合,提出了模态频率自动跟踪方法,使传统相位共振方法的应用范围扩展至瞬态热环境下时变结构系统的模态试验领域。设计了一个切尖三角形薄板翼面结构试验件,并采用模态频率自动跟踪方法对该结构进行热模态试验,获得了结构的前四阶模态频率随加热时间的变化,并与结构有限元数值计算结果进行比较,试验与计算结果吻合得很好,验证了模态频率自动跟踪方法对热模态测试问题的有效性和准确性。分别通过对瞬态和稳态热环境下结构模态频率试验和计算结果的分析,探讨气动加热产生的结构瞬态温度场对模态频率影响的机理,解释了模态频率随加热时间变化趋势的内在原因。 刘浩 李晓东 杨文岐 孙侠生关键词:高超声速飞行器 气动加热 翼面结构 瞬态热环境下翼面结构固有振动特性分析 <正>采用气动加热/结构传热耦合一体化计算技术的新方法求解飞行器翼面结构在不同气动加热时刻的瞬态温度场,对结构在每个时刻瞬态温度场下的固有振动特性进行了计算分析,得到了气动加热引起的瞬态热环境下结构的固有振动频率和振型随... 刘浩 孙侠生 李晓东文献传递 随机激励下受热翼面的模态频率特性试验研究 被引量:4 2015年 现代高速飞行器结构热模态频率特性试验研究,对这类飞行器设计校核和飞行安全具有重要意义。根据飞行过程中遭受的气动加热特性设计了瞬态热环境模拟系统,同时,根据高温环境的特点对测试中的激励和测量方式进行了重新设计,成功地将普通激振器应用于高温结构模态试验,最终将热环境模拟系统与振动测试系统组合,形成一套考虑瞬态热影响的热模态试验系统,实现了瞬态热环境下结构模态的地面测试。对一个切尖三角翼测量了各个加热区的温度随加热时间的变化,验证了加热温度控制的精确性;在纯随机激励下对测得的激励和振动响应信号采用短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transformation,STFT)进行时变模态参数辨识,获得了前四阶模态频率随加热时间的变化,并与结构有限元数值计算结果进行了比较,试验与计算结果吻合得很好,验证了该试验方法对热模态测试问题的有效性和准确性。通过分别对瞬态和稳态热环境下结构模态频率试验和计算结果的分析,探讨了结构瞬态温度场对模态频率影响的机理,揭示了结构内部存在的热应力和材料属性的变化,是决定模态频率随加热时间变化趋势的内在原因。 刘浩 李晓东 杨文岐 孙侠生关键词:高超声速飞行器 翼面结构 短时傅里叶变换 高速飞行器翼面结构热振动试验的TARMA模型方法 被引量:12 2015年 高速飞行器翼面结构的热振动试验研究对这类飞行器的设计和安全飞行具有重要的意义。采用时变自回归滑动平均(TARMA)模型方法建立了受热时变结构系统模态频率辨识的数学模型,并用一个数值算例进行了验证。将地面振动测试系统与瞬态热环境模拟系统相结合,设计了翼面结构热振动试验系统并模拟结构的瞬态温度场,同时对纯随机激振力激励下受热时变结构系统的振动位移信号进行测量,并用TARMA模型对时变固有频率进行了辨识,获得了前4阶固有频率随加热时间的变化规律,并将辨识结果与数值计算结果进行了比较,两者误差在5%以内。另外,在稳态均匀热环境下辨识得到的结构系统固有频率变化与数值计算结果也吻合得很好。通过将均匀温度场与瞬态温度场下的结果进行对比分析,指出了瞬态热环境下时变结构的固有频率随加热时间变化的趋势主要由结构材料属性的退化和结构内部不均匀热应力的影响共同决定。 刘浩 李晓东 杨文岐 孙侠生关键词:高速飞行器 气动加热 翼面结构 载机大机动条件下空空导弹弹射发射动力学研究 被引量:12 2018年 大机动条件下实现空空导弹的内埋弹射发射是隐身战机的重要作战性能,在大机动条件下弹射发射空空导弹,导弹弹射分离参数将偏离设计值,严重威胁隐身战机发射安全。基于多柔体动力学拉格朗日乘子法、构件级模态试验和载机大机动条件,提出了一种隐身战机大机动内埋弹射刚-柔-液耦合的动力学建模方法,并通过数值模型仿真了相关发射动力学特性,分析了载机大机动产生的高过载离心力对空空导弹的弹射分离参数的影响。结果表明大机动弹射发射将使弹射分离姿态角明显减小,威胁发射安全性。为隐身战机大机动发射安全性研究和空空导弹初始弹道研究提供理论依据。 刘浩 周军 张士卫关键词:发射动力学 空空导弹发射技术发展现状及趋势研究 被引量:12 2018年 空空导弹发射装置是机载武器系统的重要组成部分,赋予导弹正确的初始分离姿态并保证发射安全,对战机的作战能力有直接影响。首先,对空空导弹发射技术的发展历程和技术现状进行研究,重点分析空空导弹现今主流的导轨式、外挂弹射式和内埋弹射式三种发射方式在现阶段的理论研究热点和不足,并指出现阶段对高马赫数发射、载机高过载发射、载机滚转发射、发射时的多学科耦合、考虑气动的地面发射实验技术等的研究还处于起步阶段,是今后的研究重点;然后,对隐身战机空空导弹内埋弹射发射技术具有代表性的两型内埋弹射发射装置进行研究,对比分析两型发射装置的关键技术、技术优缺点和应用特点;最后,对空空导弹发射装置的发展趋势进行分析,为空空导弹发射技术指出发展方向。 刘浩 周军 张士卫关键词:空空导弹 发射动力学 基于特征正交分解翼型流场反设计方法研究 2011年 基于特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)方法中模态的思想,利用特征正交分解基,通过改变马赫数或迎角来得到相应的流场快照,对流场参数进行重构,基于快照范围内可以得到高精度的重构流场结果。以NACA0012翼型和RAE2822翼型为研究对象,采用POD方法对流场参数进行了重构。验证结果表明,POD方法能高效而精确地重构所需状态下的二维流场参数,并具有一定的外插能力。该方法为数值风洞、流动控制及翼型设计研究提供了理论基础。 叶茂 徐敏 姚伟刚 刘浩关键词:跨音速 欧拉方程