1)基于地球的天文学:随着分段镜的出现,望远镜技术的范式发生了变化(Keck,1993),这似乎使非常大的望远镜可扩展到无限,尤其是适应性光学的成功,尤其是由于大气湍流而造成的blur show doce night> doce show a doce show> <[Gilmozzi]。几个项目将在这十年中看到第一光:TMT(TMT(30 m的主镜M1)和E-ELT(M1直径最初预见到42 m,最近降低至39 m),图1。请注意,允许良好图像质量的波前误差仅与观察到的波长有关(λ /14),从而使比率ε=精度 /大小明显小于任何现有项目。这些结构的大小使它们对外部干扰越来越敏感,例如由于地球旋转和风而引起的重力矢量的变化;这需要具有较大带宽的控制系统,与固有频率降低和轻度阻尼相冲突。量表效应分析[preumont]表明,这些复杂的光学机能系统的行为受到控制结构相互作用的威胁,控制结构相互作用迄今为止微不足道或至少无法控制[Aubrun]。
自动纤维铺放 (AFP) 已成为航空航天工业中复合材料的流行加工技术,因为它能够在制造复杂部件时将预浸料或胶带精确地放置在准确的位置。本文介绍了用于复合材料飞机机身蒙皮制造的 AFP 心轴的设计、分析和制造。根据设计要求,开发了 AFP 心轴,并通过有限元法进行了数值研究。考虑了心轴结构自重和来自 AFP 机头的 2940 N 负载,进行了线性静态载荷分析。还进行了模态分析以确定心轴的固有频率。这些分析证实了所提出的心轴符合设计要求。然后制造了一个原型心轴并用于制造复合材料机身蒙皮。对 AFP 机身蒙皮曲面层压板、等效平面 AFP 和手工铺层层压板进行了材料载荷测试。平面 AFP 和手工铺层层压板在拉伸和压缩方面表现出几乎相同的强度结果。与手工铺层相比,平面 AFP 层压板的拉伸模量高 5.2%,压缩模量低 12.6%。AFP 曲面层压板的极限抗压强度比平面层压板高 1.6% 至 8.7%。FEM 模拟预测的强度比平面层压板测试结果的拉伸强度高 4%,压缩强度高 11%。
注释 13 挤压膜阻尼器:运行、模型和技术问题 挤压膜轴承阻尼器是润滑元件,可在机械系统中提供粘性阻尼。旋转机械中的挤压膜阻尼器提供结构隔离、降低转子对不平衡的响应幅度,并且在某些情况下,有助于抑制转子动力学不稳定性。 背景 转子动力学中最常见的问题是过高的稳态同步振动水平和次同步转子不稳定性。可以通过改善平衡、对转子轴承系统进行修改以使系统临界速度超出工作范围或引入外部阻尼来限制在穿越临界速度时的峰值幅度,从而减轻第一个问题。可以通过消除不稳定机制、尽可能提高转子轴承系统的固有频率或引入阻尼来提高不稳定的起始转子速度,从而避免次同步转子不稳定 [Vance 1988, Childs 1993]。轻型高性能发动机表现出灵活性增加的趋势,导致对不平衡的高度敏感性,振动水平高,可靠性降低。挤压油膜阻尼器 (SFD) 是高速涡轮机械的重要组成部分,因为它们具有耗散振动能量和隔离结构部件的独特优势,以及改善动态性能的能力
在本文中介绍了具有高度紧凑型配置中的灵活电子和电路的多功能可部署超薄复合动臂的新颖概念,可以监视其在空间中的部署动态。此概念特别适合有效载荷量极有限的立方体。多功能可部署的繁荣将是安装在3U立方体中的飞行硬件,该硬件计划于2023年作为空间技术演示启动到国际空间站(ISS)。多功能动臂由可动的超薄复合动臂,灵活的电子设备和动态监控电路组成,以及嵌入式柔性薄导线,用于动力传递和数据传输。提出了多功能动臂的设计,材料和制造方法。在模拟空间环境中进行的测试显示了在7°C至50°C的温度范围内的柔性电子设备的生存能力和稳定性,高真空水平约为1×10 -6 -6 TORR。基于地面的振动和部署测试证明了多功能繁荣,数据采集系统和部署机制的整体设计。对从集成柔性电子设备获得的数据的分析成功地捕获了部署动力学,并确定了繁荣的固有频率在0-100 Hz范围内。这些结果表明,该概念是对未来多功能超薄可部署空间结构的一种有希望的方法。
摘要 飞机表面可能发生气动弹性不稳定性,导致疲劳或结构故障。颤振是一种气动弹性不稳定性,会导致结构自激发散振荡行为。经典的二自由度颤振是弯曲和扭转振动模式的组合。已经开发了一种柔性支架系统,用于风洞中刚性机翼的颤振试验。这种柔性支架必须提供一个明确定义的二自由度系统,刚性机翼在该系统上遇到颤振。在进行任何风洞颤振试验之前,进行了实验模态分析 (EMA) 和有限元模型分析 (FEM),以验证固有频率和模式。使用拉格朗日方程开发了系统的运动方程。通过三种不同的方法确定临界颤振速度:稳定流的 p 方法、经典颤振分析和非稳定流的 k 方法,并与实验结果进行了比较。关键词:气动弹性、颤振、柔性结构、风洞试验、实验模态分析、有限元模型分析。1. 简介气动弹性是指研究气流中弹性结构变形与由此产生的气动力之间相互作用的研究领域。气动弹性研究主要有两个领域。首先,静态气动弹性涉及弹性力和气动力之间的相互作用,忽略
心血管波形的分析提供了有关健康和疾病状况的宝贵临床信息。固有频率(如果)方法是最近引入的框架 - 使用单个动脉压力波形来提取有关心血管系统的生理相关信息。IF方法的临床实用性和生理准确性已通过几项临床前和临床研究良好。但是,当前L 2优化求解器的计算复杂性对于IF计算仍然是实时设置中IF方法实际部署的瓶颈。在本文中,我们提出了一种基于机器学习(ML)的方法,用于确定单个颈动脉波形的IF参数。我们使用依次降低的前馈神经网络(FNN)模型将颈动脉波形映射到IF方法的输出参数,从而避免了非convex l 2最小化问题,该问题是由常规方法引起的。我们的方法还包括用于数据预处理,模型培训和模型评估的程序。在我们的模型开发中,我们同时使用了临床和合成波形。我们的临床数据库由来自两个不同来源的颈动脉波形组成:亨廷顿医学研究机构(HMRI)iPhone心脏研究和Framingham心脏研究(FHS)。在HMRI和FHS临床研究中,使用了各种设备平台,例如压电传动系统,光学分解(Vivio)和iPhone相机来测量动脉波形。我们的盲目临床测试表明,从基于FNN的方法计算的参数与基于标准L 2优化方法的参数之间非常强的相关性(即r 0.93和p-value 0.005,对于每个参数,则为r 0.005)。我们的结果还表明,如果本工作中引入的模型基于FNN的性能独立于测量设备和设备采样率。
摘要:振动产生的机械能广泛存在于周围环境中。可以使用摩擦发电机有效地收集这些能量。然而,由于带宽有限,收集器的效率受到限制。为此,本文对变频能量收集器进行了全面的理论和实验研究,该收集器集成了基于振动冲击摩擦电的收集器和磁非线性,以增加工作带宽并提高传统摩擦电收集器的效率。带有尖端磁铁的悬臂梁与另一个极性相同的固定磁铁对齐,以产生非线性磁排斥力。通过利用尖端磁铁的下表面作为收集器的顶部电极,将摩擦电收集器集成到系统中,而将附有聚二甲基硅氧烷绝缘体的底部电极放置在下方。进行了数值模拟以检查磁体形成的势阱的影响。讨论了结构在不同激励水平、分离距离和表面电荷密度下的静态和动态行为。为了开发具有宽带宽的变频系统,通过改变两个磁体之间的距离来改变系统的固有频率,以减小或放大磁力,从而实现单稳态或双稳态振荡。当系统受到振动激励时,梁会振动,从而导致摩擦电层之间产生撞击。收集器电极之间的周期性接触-分离运动会产生交变电信号。我们的理论发现得到了实验验证。本研究的结果有可能为开发有效的能量收集器铺平道路,该收集器能够在广泛的激励频率范围内从环境振动中获取能量。与传统能量收集器相比,在阈值距离处发现频率带宽增加了 120%。非线性冲击驱动的摩擦电能量收集器可以有效拓宽工作频率带宽并增强收集的能量。
本文档旨在指导读者了解与固定式海上风力涡轮机支撑结构相关的不同分析,以及 Sesam 和 Bladed 如何支持这些结构。Sesam 可以执行适用于海上风力涡轮机 (OWT) 支撑结构行业的多种不同分析,这些分析基于海上石油和天然气行业多年来经过验证的技术,并根据 IEC61400-3-1、DNV 标准 DNV-ST-0126(风力涡轮机支撑结构)和 DNV-ST-0437(风力涡轮机载荷和场地条件)等国际标准扩展了针对海上风电行业的新功能,以及 DNV 建议实践 DNV-RP-C203(海上钢结构疲劳设计)和 DNV-RP-0585(风力发电厂抗震设计)。在初步设计中,Sesam 可用于固定式海上风力涡轮机结构的建模和各种类型的分析。支撑结构可在 3D 建模环境中建模。建模过程中的优势包括参考点建模和参数化脚本,从而形成一个强大的界面,可以快速高效地对多个概念设计进行权衡研究。概念设计阶段可以执行的一些分析包括固有频率分析(特征值分析)、极限状态 (ULS) 和正常使用极限状态 (SLS) 分析(包括构件和接头规范检查),以及使用损伤等效载荷或波浪载荷的疲劳极限状态 (FLS) 分析。在这些静态分析中可以执行非线性桩土分析,而动态分析中要使用的等效线性化桩土弹簧矩阵可以由软件自动获得。在详细设计阶段,Sesam 可用于固定式海上风力涡轮机结构,从定制工作台 Sesam Wind Manager 执行时域分析。Sesam Wind Manager 可以在时域中执行疲劳分析 (FLS) 以及极限强度分析 (ULS) 和地震分析。这些分析可以通过两种方式执行,要么使用超元素方法,要么使用完全集成的方法:
研究超声速气流作用下复合材料层合板的气动弹性失稳问题,通过求解气动弹性特性的广义特征值问题进行分析。通常通过计算不同来流速度下层合结构的固有频率,得到层合板在气流作用下的临界失稳速度,这是由于层合结构刚度减小,导致结构失稳。应根据复合材料壁板所处的力学环境合理设计结构参数,避免在气流作用下出现结构失稳问题。活塞理论最初由Lighthill在Hayes对Tsien高超声速相似理论的扩展基础上发展起来。在壁板颤振研究中,为了更好地模拟实际的气动变化过程,许多研究者提出了各种气动计算模型,但这些气动模型的不足之处在于考虑了较为复杂的边界条件,因此方程的求解过程相当复杂。在结构力学的框架下,利用二维模型,利用活塞理论推导了能够预报超声速范围内先进结构壁板颤振的精细气动弹性模型。活塞理论被广泛应用于许多气动模型,它提供了体表某点处表面下洗流与气动压力之间的准定常点函数关系。这使得活塞理论成为一种计算成本低廉的空气动力学模型。在本论文中,CUF工具的高效性允许推导任意阶模型,Carrera统一公式允许使用紧凑统一的公式推导任何模型。强形式解和提出的CUF模型的有限元近似。本文推导了二维模型的FEM特征矩阵,基本核允许使用自动程序推导矩阵。有限元法(FEM)由于其多功能性和数值效率而仍然值得关注。已经解决了力学的各种问题,包括静态,自由振动和动态响应问题。通过求解气动弹性特性的广义特征值问题对其进行分析,并考虑了许多参数来研究它们对颤振边界的影响。关键词:有限元方法、活塞理论、气动弹性不稳定性、气动弹性、Carrera 统一公式、超音速、复合层压板。
检查、加油、升级、维修或救援卫星,清除轨道碎片,以及建造和维护大型轨道资产和基础设施等要求对于在轨空间基础设施的维护非常重要。到目前为止,所有值得注意的维修任务都是由宇航员舱外活动 (EVA) 在低地球轨道 (LEO) 上执行的。然而,这些操作风险大、成本高、速度慢,有时甚至不可行。EVA 可以被机器人在轨维修 (OOS) 取代,在此期间,任务由空间机械手系统 (SMS) 执行,在文献中也称为追逐者或服务者。它们由一个卫星基座组成,该基座配备一个或多个带有抓钩装置的机器人机械手(臂),并由视觉系统驱动,从而能够捕获目标(客户)卫星。SMS 也可以是安装在空间设施上的大型维修机械手。本研究课题重点关注在轨操纵和捕获,以及与这些活动相关的方面。因此,它包括与刚性和柔性 SMS 的动力学、相关的接触动力学、空间系统的识别方法、监控和控制所需的姿势和状态感测、抓取目标的运动规划方法、运动或交互任务期间的反馈控制方法以及此类系统的地面测试试验台相关的工作。该研究主题包括五篇文章。在《从空气轴承支撑的测试数据估计空间机械手的振动特性》中,李等人从理论和实验上研究了与平面实验测试试验台相关的问题,该试验台使用空气轴承垂直支撑缩放 SMS 并在平面上创建零重力环境。作者指出,空气轴承会影响缩放 SMS 的动力学行为,从而影响其表观关节的刚度和阻尼、固有频率和振动响应。作者提出了一套程序来消除空气轴承的影响,并从电机制动系统的测试数据中识别真实的等效关节刚度和阻尼。识别惯性特性,并使用遗传算法确定等效关节刚度和阻尼。通过消除空气轴承引起的额外惯性,可以估算出机械手的真实振动特性。在《废火箭级在轨机器人抓取:抓取稳定性分析和实验结果》中,Mavrakis 等人研究了废火箭级的抓取,分析了抓取稳定性,并展示了实验结果。提出了一种评估废火箭级机器人抓取稳定性的新方法,该方法基于计算 Apogee Kick Motor 喷嘴的两指抓取的固有刚度矩阵,并将稳定性指标定义为局部接触曲率的函数,材料特性、施加的力和目标质量。稳定性指标是