• 2006年第28卷第3期文章目次
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    • >航天工程
    • 超声速飞行器流场的并行数值计算及效率分析

      2006, 28(3):1-4.

      摘要 (6464) HTML (82) PDF 292.29 K (5400) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于有限体积方法、TVD差分格式和显式Runge-Kutta迭代方法的框架,针对超声速/高超声速飞行器绕流流场,在超级并行计算机上完成了2~64个CPU并行数值计算工作。通过测试程序在超级计算机上的并行效率,并将并行程序应用于航天飞机绕流流场计算,检验了计算程序进行大规模并行计算的性能。结果表明,在负载平衡的条件下,程序在该超级并行计算机上达到了不同程度的超线性加速比,并行效率最高达到了126%,远远高于微机Cluster并行平台上的结果,适合复杂流场的大规模并行计算。

    • 预处理方法在全速度流场数值模拟中的应用

      2006, 28(3):5-9.

      摘要 (6526) HTML (79) PDF 272.34 K (5415) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于预处理方法,采用有限差分方法,LU-SGS隐式求解了二维可压Navier-Stokes方程,数值模拟了无粘突包、粘性空腔、化学非平衡流场,并与试验结果进行了对比。计算结果表明,所采用的数值模拟方法能够求解低速及亚、跨、超全速度流场和化学非平衡流场,所采用的预处理方法在亚声速范围内保持数值精度的前提下,加速了收敛。

    • 喷注方式对双模态冲压发动机燃烧稳定性的影响

      2006, 28(3):10-14.

      摘要 (7467) HTML (80) PDF 227.01 K (5978) 评论 (0) 收藏

      摘要:在模拟飞行马赫数Ma=4的直连式试验设备基础上,采用固定几何双模态冲压发动机燃烧室构型,使用液体煤油作为燃料,并用火炬式点火器点火,研究不同喷注方式下的火焰稳定性。试验研究表明:在加热器来流总温、总压较低的条件下,火焰稳定较难实现;煤油喷注方式对双模态冲压发动机燃烧室内燃烧稳定性影响很大。

    • 激光推进发动机与激光发射弹道主要参数分析

      2006, 28(3):15-18.

      摘要 (7493) HTML (82) PDF 204.00 K (6303) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光推进是一种应用前景广阔的先进推进技术。讨论了激光推进发动机性能参数,飞行器在无大气阻力并忽略地球曲率和自转条件下发射与入轨所要求的最佳比冲,激光平均功率与电网能量消耗等问题。指出用激光发射微小卫星可以得到高质量比,激光推进发动机最优的比冲为12 240m/s。

    • 长期贮存的固体发动机药柱脱粘界面裂纹分析

      2006, 28(3):19-23.

      摘要 (7017) HTML (81) PDF 248.51 K (5353) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析长期贮存的固体导弹发动机药柱脱粘层界面裂纹在燃气内压和轴向过载联合作用下的扩展情况,建立了发动机药柱在包覆层与推进剂之间脱粘的三维有限元计算模型,并于脱粘界面的裂纹尖端设置三维奇异裂纹元,模拟脱粘界面裂纹扩展。在包覆层与推进剂之间设置不同深度脱粘,计算了在燃气内压和轴向过载联合作用下不同贮存期、不同深度的界面裂纹尖端的应力强度因子,得到了界面裂纹应力强度因子随贮存时间、脱粘深度的变化规律,对长期贮存的固体发动机脱粘界面裂纹的扩展进行了分析。

    • 基于静力与稳定性分析的小卫星主接头选型优化

      2006, 28(3):24-27.

      摘要 (6358) HTML (81) PDF 200.07 K (5113) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于对预埋主接头蜂窝板的静力与稳定性分析,对小卫星主接头进行选型优化。采用三明治夹心板理论建立预埋分叉式和面板式小卫星主结构连接接头的蜂窝板试件有限元模型,分析得到了蜂窝板最大应力值与失稳载荷,通过与试验结果的对比分析确定了蜂窝板试件破坏原因。在此基础上讨论结构参数对蜂窝板承载性能的影响,确定出最优的接头设计形式。

    • 聚能射流形成过程的理论建模与分析

      2006, 28(3):28-32.

      摘要 (6598) HTML (83) PDF 222.86 K (6585) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了聚能射流的形成过程,并对其中的各阶段进行了详细建模。在模型中考虑了炸药爆轰、金属的驱动、药型罩压垮以及射流和杵体的形成过程。采用该模型对某一聚能装药结构进行了计算,计算结果表明:药型罩顶部和底部微元的压垮速度较小,在射流头部形成反向速度梯度,与试验数据吻合较好。该模型对于多级侵彻战斗部的工程设计与侵彻参数的计算具有一定的参考价值。

    • >材料科学与工程
    • 树脂浸渍裂解对气相硅反应渗透C/SiC的影响

      2006, 28(3):33-36.

      摘要 (7229) HTML (81) PDF 275.03 K (5500) 评论 (0) 收藏

      摘要:粘胶基碳纤维毡经过CVD工艺进行沉积碳增密处理后,采用酚醛树脂浸渍—裂解对C/C素坯的密度进行调节,通过气相硅渗透反应工艺制备了C/SiC复合材料。研究了树脂浸渍—裂解对C/C素坯密度和气孔率的影响规律,分析了树脂裂解碳对C/SiC显微形貌和力学性能的影响。结果表明:随着树脂浸渍—裂解循环次数的增加,素坯密度增加,孔隙率降低;裂解碳含量为27wt%时,C/SiC复合材料的强度和模量达到最大,分别为231MPa和209GPa。通过控制裂解碳含量,可以实现对C/SiC复合材料力学性能和微观结构的裁剪。

    • 一种核—壳结构的枝化聚乙二醇大分子的合成

      2006, 28(3):37-39 ,70.

      摘要 (6878) HTML (81) PDF 168.34 K (5612) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择以三羟甲基氨基甲烷(Tris)为核,以单甲氧基聚乙二醇(mPEG)为外层分子,通过官能团反应,合成出一种核—壳型枝化PEG衍生物;利用叔丁氧羰基酸酐((Boc)2O)对Tris上的氨基进行保护,对mPEG端羟基依次进行羧基化、酰氯化等活化处理,通过酰氯与羟基的官能团反应合成出目标分子。产物分子保留了活性官能团氨基,为其进一步的修饰反应提供了保障。通过红外光谱分析、元素分析及分子量测定,证实了产物与目标分子的结构相吻合。

    • >计算机科学与技术
    • 软件集群路由器体系结构的研究

      2006, 28(3):40-43.

      摘要 (6294) HTML (0) PDF 164.88 K (5296) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了集群路由器的研究现状,而后提出了软件集群路由器的两个参考模型:SCR-RM(software-based cluster router reference model)和PCR-RM(parallel cluster routing reference model),给出两个参考模型的具体描述。这两个参考模型将为集群路由器的后续研究提供参照系统、实验系统和IP流处理场景。

    • 基于ForCES体系结构的IPv6路由器的研究与实现

      2006, 28(3):44-48.

      摘要 (6410) HTML (0) PDF 221.69 K (5798) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了开放网络体系结构研究现状,并在ForCES体系框架下提出一个OpenRouter路由器结构模型,该模型由四个逻辑层次组成,三个标准的API对路由器进行功能模块化分离,使标准模块化路由器实现成为可能。在此基础上,重点介绍了遵从OpenRouter结构模型的IPv6路由器系统的实现及关键技术。

    • 域间流量工程体系结构的研究

      2006, 28(3):49-53.

      摘要 (6516) HTML (0) PDF 208.63 K (5343) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着Internet的快速发展,为了提高网络整体资源的利用率,出现了通过跨域网络性能的优化,达到优化网络资源使用的域间流量工程技术。在分析与评价域间流量工程体系结构研究状况的基础上,提出了面向域间流量工程的RCP体系结构以及今后需要研究的主要问题。

    • ATS: 一种基于通告时间戳的BGP收敛性改进机制

      2006, 28(3):54-58.

      摘要 (6573) HTML (0) PDF 226.96 K (5536) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究BGP收敛性改进问题,考虑网络运行状况,提出一种新的机制,称为通告时间戳机制ATS(advertisement time stamp)。在该机制中,BGP路由器在向对等体发送路由通告报文时,将相应的路由前缀打上时间戳。当通告报文准备好时,通过查看相应前缀的时间戳来判断报文是否可以立即发送还是应该等待。该机制充分融合了每对等体每目的网络速率限制定时器和每对等体速率限制定时器各自的优点,克服各自缺点。分析表明,该机制可以较大地减少Tup、Tlong及Tshort事件的收敛延迟。

    • 求解传感器网络最大生存时间的最大流算法

      2006, 28(3):59-63.

      摘要 (6336) HTML (0) PDF 205.84 K (5531) 评论 (0) 收藏

      摘要:节能是传感器网络研究的中心问题之一,目的是延长网络的生存时间。因此对于一个给定网络,很自然地关心它的最大生存时间是多少。从网络最大流的角度分析这个问题,给出了求解传感器网络最大生存时间确切值的算法。

    • MANET多路径路由中最大可靠性路径选择算法

      2006, 28(3):64-70.

      摘要 (6986) HTML (0) PDF 240.65 K (5926) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何选择路径的数量和质量对多路径路由机制的性能有着重要的影响。已有的多路径算法没有深入研究如何选择多路径的问题。对目前存在的两个典型问题进行了分析,在此基础上研究了路径可靠性模型和虚拟完全非交叉多路径模型,然后提出一个最大可靠性多路径选择算法。算法利用路径权重作为路径可靠性的近似解决方案,以此克服路径可靠性度量问题(NP难题)研究的复杂性,根据路径可靠性模型和完全非交叉多路径模型来选择可靠的路径集,使用这组路径集并行分布流量。应用OPNET模拟平台实现了算法,结果表明,本算法能增加聚合带宽,优化网络带宽的应用,提高网络的吞吐率和多路径路由的性能。

    • 基于规则的域间路由系统异常检测

      2006, 28(3):71-76.

      摘要 (6684) HTML (0) PDF 246.74 K (5467) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着Internet的爆炸性增长,域间路由系统变得越来越复杂并难以控制,许多与域间路由安全相关的事件广泛引起了人们的关注。提出一个基于规则的域间路由监测框架,其中的规则可分为常规异常检测规则和特殊异常检测规则,它们能有效用于检测异常路由和可能的攻击行为,这两种规则的不同在于特殊异常检测规则是由大量路由得到的Internet模型来定义。研究了Internet层次模型与ISP商业关系模型的构造,基于这个框架实现了一个原型系统——ISP-Health,最后给出了检测能力结果。

    • 分布式BGP协议体系结构

      2006, 28(3):77-82.

      摘要 (6611) HTML (0) PDF 329.36 K (5110) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着Internet规模的扩展和连接密度的增加,作为域间路由标准的BGP协议面临严峻挑战。集群路由器的出现,其分布式的计算资源、存储资源以及体系结构上的高度可扩展,有利于解决BGP协议面临的这些问题。在分析BGP协议体系结构无法适应集群路由器分布式特点的基础上,通过对BGP协议功能的解耦合,提出一种新的、分布式的BGP协议体系结构。与传统方式相比,分布式BGP体系结构能够充分利用集群路由器的分布式的计算资源和存储资源,在协议可靠性、管理维护成本、协议多维可扩展性和简化BGP网络设计等方面具有极大优势。

    • >控制科学与工程
    • 多UCAV协同控制中的任务分配模型及算法

      2006, 28(3):83-88.

      摘要 (7041) HTML (76) PDF 178.93 K (5579) 评论 (0) 收藏

      摘要:任务分配是多UCAV协同控制的核心和有效保证。分析了影响目标价值毁伤、UCAV损耗、任务消耗时间等三项关键战技指标的因素,综合考虑实战中多UCAV同时攻击同一目标和使用软杀伤武器这两种典型情况对UCAV执行任务的影响,建立了针对攻击任务的多UCAV协同任务分配模型,并应用粒子群算法求解。仿真结果验证了模型的合理性和算法的有效性。

    • 北斗双星系统车辆定向技术

      2006, 28(3):89-93.

      摘要 (6536) HTML (77) PDF 374.49 K (5740) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于卫星载波相位干涉测量原理,研究了利用北斗双星系统确定车辆航向的相关技术。首先建立了北斗定向的数学模型;接着讨论了基于交换天线思想的等效转动基线极大/极小值ERMM模糊度确定方法;然后利用构建的双天线定向系统设计了车载实时航向确定实验,并通过高精度激光陀螺捷联惯导系统对航向确定精度进行了校核。实验结果验证了ERMM解模糊方法的有效性,表明定向系统实时航向确定有效精度可达0.62°。研究结果表明,北斗双星系统可以用于实时确定车辆的航向。

    • >机械工程
    • 不同磁浮列车外形的气动性能比较

      2006, 28(3):94-98.

      摘要 (6601) HTML (79) PDF 229.40 K (5683) 评论 (0) 收藏

      摘要:上海磁浮列车由于流线型车头较短,气动性能并不理想,根据国内厂家给定的列车横断面尺寸和对气动性能的要求,对国产磁浮列车气动外形进行多方案设计,通过求解三维可压N-S方程和k-ε双方程湍流模型,对提出的磁浮列车各种外形方案的气动性能进行数值模拟计算,并根据计算结果进一步改进气动外形,如此反复,直至得出气动性能和外观最优的磁浮列车外形。在最终选定的三种设计方案中,方案3由于水平投影轮廓线较窄、最大纵剖面轮廓线曲率较小,其整车空气阻力和列车交会压力波都较其它两种方案要小,因此为最佳的气动外形方案。通过比较分析,此次选用的国产磁浮列车外形,列车以430km/h运行时三节车总的空气阻力为33.84kN,而上海磁浮列车为54.07kN;国产磁浮列车最大列车交会压力波幅值为2913Pa,而在同等条件下上海磁浮列车为3827Pa,其气动性能明显优于上海磁浮列车。

    • >控制科学与工程
    • 柔性长鳍仿生装置波动控制技术

      2006, 28(3):99-103.

      摘要 (7837) HTML (79) PDF 415.85 K (5710) 评论 (0) 收藏

      摘要:以“尼罗河魔鬼”柔性长鳍的波动运动为背景,主要研究了柔性长鳍仿生装置的波动控制技术。首先研究了柔性长鳍推进波产生原理及其技术实现方案;其次,针对仿生装置的实际系统建立了鳍面运动学模型,从中提取了能够实现柔性长鳍多种波动模式的波动控制参数,并对柔性长鳍几种特定波动模式的实现方法进行了仿真研究;进一步,根据仿生装置的物理约束条件提出了控制参数的合法性判据;最后,研究了柔性长鳍仿生装置的波动控制策略及其控制流程。研究结果表明柔性长鳍仿生装置通过合理设置控制参数能够模拟仿生对象的多种波动运动模式,并实现推进波的多参数控制,能够满足柔性长鳍多种波动参数下的非定常流体动力学测试的需要。

    • >机械工程
    • 一个分析与计算曲面结构的有效方法

      2006, 28(3):104-109.

      摘要 (6128) HTML (71) PDF 228.01 K (5751) 评论 (0) 收藏

      摘要:给出了一种分析计算CAD曲面模型的数值方法。该方法将构成CAD模型的曲面片视作计算单元(面素单元),建立各面素单元的控制方程,再结合CAD曲面模型的流形特征组装各个单元控制方程以求整体解。面素单元的控制方程可根据问题的求解目标分别利用有限元—边界元耦合、有限元—无单元及其他耦合形成。结合线弹性问题的求解,系统地介绍了面素单元法的单元划分与处理、单元控制方程建立等核心环节。还给出了一个分析三倒圆过渡面静载荷变形的实例及其与ANSYS对照的结果。

    • 基于转子固有频率的涡轮泵故障检测方法

      2006, 28(3):110-115 ,132.

      摘要 (6847) HTML (77) PDF 343.88 K (5747) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效地检测液体火箭发动机涡轮泵的故障,分析了某型液体火箭发动机的28次历史试车数据,得到了涡轮泵转子的一阶、二阶和三阶临界转速以及轴向固有频率的数值,研究了这4个转子固有频率幅值的稳定性及对涡轮泵故障的敏感性,得出了它们具有较强的稳定性和故障敏感性的结论。在此基础上,提出并验证了基于转子固有频率的涡轮泵故障检测方法。结果表明,基于转子的一阶、二阶和三阶临界转速以及轴向固有频率幅值能有效地检测涡轮泵的故障。

    • >控制科学与工程
    • 基于免疫FNN算法的加热炉炉温优化控制

      2006, 28(3):116-119.

      摘要 (6412) HTML (76) PDF 205.19 K (5167) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂钢坯加热过程,提出了一种免疫克隆进化模糊神经网络(ICE-FNN)控制算法。首先根据现场样本数据建立过程神经网络模型;然后基于该模型,采用模糊神经网络控制器(FNNC)规则优化算法,确定FNNC的最佳规则数;最后由FNNC的规则优化所得参数构造初始种群的一个解,采用免疫克隆进化(ICE)算法对FNNC参数优化。该算法具有全局寻优和局部求精能力,仿真结果证实了其有效性。

    • >数学
    • 非自伴情形下时滞抛物方程的惯性流形

      2006, 28(3):120-123.

      摘要 (6214) HTML (81) PDF 187.50 K (5598) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用Lyapunov-Perron方法在适当的谱间隙条件和适当小的时滞假设下,证明了一类非自伴算子情形下半线性时滞抛物方程惯性流形的存在性。

    • >管理科学与工程
    • 动态武器目标分配问题的马尔可夫性

      2006, 28(3):124-127.

      摘要 (6108) HTML (77) PDF 218.34 K (5679) 评论 (0) 收藏

      摘要:动态武器目标分配(weapon target assignment,WTA)问题是军事运筹学研究的重要理论问题,也是作战指挥决策中迫切需要解决的现实问题。在对动态WTA问题进行描述分析的基础上,运用随机过程理论证明了动态WTA过程的马尔可夫性;给出了该马尔可夫决策过程的状态转移概率的解析表达式,并对其状态特点进行了简要分析。研究结果可以为动态WTA及相关问题的研究提供理论和方法依据。

    • 小子样条件下基于Normal-Poisson过程的性能可靠性评定

      2006, 28(3):128-132.

      摘要 (6373) HTML (79) PDF 218.29 K (5474) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于高可靠、长寿命产品,基于性能退化数据分析可靠性是一种行之有效的技术途径。结合航空航天产品性能退化的机理与现场试验小子样的特点,建立了基于Normal-Poisson过程的性能退化模型。论文在对产品性能退化建模的基础上,结合Bayes方法给出了退化模型参数的估计算法和可靠性推断的公式,最后结合实例说明了方法的有效性。

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