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关键词： 风洞   总压   卡尔曼滤波   气源压力  

摘要： 某大型暂冲式超声速风洞的总压精确控制采用前馈+反馈的复合控制策略,其气源压力测值的波动会直接影响到前馈模型的精度。为有效降低气源压力测值的噪声和波动量,提出了一种基于Kalman滤波算法的气源压力精准估计方法。采用时变斜率的线性化模型对气源压力曲线进行描述,在每一采样时刻更新斜率,并迭代完成气源压力测值的预估。应用结果表明:该方法可大幅降低气源压力测值的波动量,提高前馈控制量精准度、提升总压控制精度,满足特种试验对总压精度的高要求。

关键词： 动态事件触发控制   固定时间一致性   非线性多智能体系统   切换拓扑  

摘要： 对切换拓扑下含扰动的非线性多智能体系统,本文提出了一种新的动态事件触发实际固定时间平均一致性控制方法,该方法触发次数更少,收敛速度更快.通过设计辅助动态变量及其动态方程,基于动态变量的幂次项建立了新的动态触发机制,该机制减少了触发次数.采用共同李雅普诺夫函数证明了所提方法可以保证多智能体系统在任意切换拓扑下实现实际固定时间平均一致性,收敛时间上界可通过调节控制参数设定且不依赖于初始状态.通过设计含双曲正切函数的测量误差,证明所提方法不存在Zeno行为.最后,通过实验仿真验证了算法的有效性.

关键词： 非轴对称液桥   浮力-热毛细对流   重力倾角  

摘要： 残余加速度引起的流体晃动/倾斜是空间材料制备中常见的影响因素。该研究利用配备近焦镜头的高速摄像机和自行开发的液桥界面识别软件包,研究重力倾斜角对浮力-热毛细对流的影响。结果表明,受重力倾角影响的浮力-热毛细对流仍然经历了由稳态流至振荡流的时空演化。在稳定浮力-热毛细对流阶段,由于左、右界面曲率的不平衡,导致胞元流涡核畸变使胞元流靠近自由表面,并收缩至中间高位置处。随着重力倾角的增大,横/纵向速度峰值明显降低,与无重力倾斜角相比,速度峰值衰减了约26%~27%。自由界面处纵向速度梯度显著增大。因此,重力倾角对提高表面流的流动速度起着重要作用。在振荡浮力-热毛细对流阶段,左、右胞元发生周期性侵占。涡核位置靠近热/冷角自由界面处,振荡浮力-热毛细流受到明显抑制,临界温差提高约25%,热角区温度振荡发启时间延迟。

关键词： 壁面摩擦速度   湍流边界层   直接数值模拟   实验测量  

摘要： 湍流边界层流动广泛存在于自然界、航空航天以及环境工程等领域.壁面摩擦速度是湍流边界层理论研究和工程应用中的一个重要参数,对其进行准确预测具有十分重要的科学意义和工程价值.文章基于雷诺平均动量方程提出了一种利用湍流边界层平均速度和雷诺应力剖面预测壁面摩擦速度的积分方法.该方法仅需要同一流向位置、边界层外层的平均流场分布,显著降低了对近壁面流场数据的依赖性.通过文献中大量的直接数值模拟和实验数据验证,该方法的相对误差在±3%以内,且受积分上下限以及边界层厚度等模型参数的影响较小.通过与文献中具有相似积分形式的壁面摩擦速度预测方法比较,发现湍流边界层壁面摩擦速度预测方法的精度与选取的总切应力模型密切相关.本文提出的壁面摩擦速度预测方法适用于不可压缩、零压力梯度光滑及粗糙壁面湍流边界层流动,具有精度高和鲁棒性强等特点,研究结果可为航空航天及能源动力等领域重大工程应用中湍流壁面摩擦阻力的准确预测和调控提供理论指导.

关键词： 压缩拐角   复杂激波   正常反射   马赫反射   加热效应  

摘要： 为探索压缩拐角壁面非定常高热流产生原因,利用实验和数值模拟相结合的手段,研究马赫数5状态下,42°压缩拐角导致的复杂激波运动对壁面的加热效应,实验结果表明,流场中存在非定常强激波相互干扰,激波在壁面动态扫掠,数值计算结果表明伴随分离激波的角度增加,激波从正常反射向马赫反射转变,流场中出现复杂波系,近壁区产生正激波,波后壁面温度急剧升高,最大可升高至5倍来流温度,压力升高为90倍来流压力,对壁面产生强加热效应;保持分离激波角度不变,改变马赫数同样会导致复杂波系产生,且温度峰值、压力峰值位置从第一斜面移动到第二斜面。由此可见,压缩拐角激波边界层干扰中激波相交形式改变是压缩拐角壁面产生高极值热的重要因素。

关键词： 获得性免疫缺陷综合征   计算机断层扫描   英文缩略语   名词术语   药品不良反应   丙氨酸氨基转移酶   细胞色素P450  

摘要： (2025年第1期开始执行)为方便、简洁地使用本专业领域内的名词术语及其缩略语,本刊特公布公知公认的部分缩略语,作者在撰写文章时可以直接使用以下缩略语。以下为可直接使用的缩略语,括号内为缩略语的全称。1英文缩略语ADR(药品不良反应);AIDS(获得性免疫缺陷综合征);ALT(丙氨酸氨基转移酶);AST(天冬氨酸氨基转移酶);AUC(药-时曲线下面积);BMI(体质指数);Cmax(最大血药浓度);COPD(慢性阻塞性肺疾病);CT(计算机断层扫描);CYP(细胞色素P450);EMA(欧洲药品管理局);FDA(食品药品管理局);Hb(血红蛋白);HBc Ag(乙型肝炎核心抗原)。

关键词： 连续体机器人   无模型控制   变参递归神经网络   递归最小二乘法  

摘要： 连续体机器人通常由柔性材料制成,能够承受大幅度形变,在各领域具有广阔的应用前景.然而,其软体结构和非传统的驱动机制也带来了诸多非线性因素,使得其状态和运动难以被精确建模.因此,为连续体机器人设计了一种无模型控制方案.该方案一方面通过变参递归神经网络(Varying parameter-recursive neural network,VP-RNN)求解连续体机器人的逆运动学,以实现高精度运动控制,另一方面使用递归最小二乘法(Recursive least square,RLS)基于实时数据估计和更新机器人雅可比矩阵伪逆,以避免机器人的解析建模.最后,通过仿真模拟和实物实验验证了所提出控制方案的可行性、精确性和鲁棒性,并通过一系列对比实验突出了所提出方法的优势.该方法率先研究基于递归最小二乘法的连续体机器人雅可比矩阵伪逆估计,对未来的连续体机器人研究具有一定的启示作用.

关键词： 船吸现象   伯努利方程   流线   机械能守恒  

摘要： 针对当前广泛采用的“用注射器喷水模拟船吸现象”方案,在分析伯努利方程本质和适用条件的基础上,指出从注射器喷出的水流虽然流速大但是压强并没有减小.用连续性原理和伯努利原理科学地解释了“船吸现象”,指出多数情况下用注射器模拟“船吸现象”时流体的黏性才是两船靠拢的主要原因.

关键词： 超声速引射器   预冷器   启动特性   负载特性   激波  

摘要： 超声速引射器在航空航天领域具有广泛应用,一般用于抽吸被动流和产生低压环境。为提升超声速引射器性能,设计了一种新型预冷式超声速引射器。该引射器采用支板结构的双喷管,并引入预冷器来预冷温度超过1100 K的被动流。基于试验和数值模拟相结合的方法,对预冷式超声速引射器的启动特性、负载特性以及预冷被动流对其性能的影响进行了分析。研究结果表明,当主动流总压超过3.0 MPa时,预冷式超声速引射器能够完全启动,盲腔压力稳定在3.46 kPa。而当引射器处于临界启动状态时,引射流道未达到超声速满流,激波串会影响盲腔压力。在完全启动状态下,两股射流自喷管加速流出后会相互撞击,喷管出口附近的静压呈现先上升再下降的趋势。而当引射器处于负载状态时,喷管出口附近的静压呈现先下降再上升的趋势。同时,无论是启动还是负载状态,引射流道均存在激波的交汇和反射,形成菱形激波区域,但随着被动流流量的增加和温度的提升,这些菱形区域逐渐消失。在低引射系数条件下,预冷被动流有效提升主被动流的混合效率,但在高引射系数下该优势不再凸显。此外,预冷被动流能有效提升引射器的增压比,提升幅度超过33.3%。

关键词： 进气道   激波干扰   侧滑角   激波反射   气动热  

摘要： 针对三维内转进气道V型唇口处复杂激波干扰问题,通过数值模拟和理论分析研究了侧滑角对V型唇口激波干扰结构的影响机理。重点考察了在马赫数为6、侧滑角为0°~8°条件下,半径比R/r=4.5的V型钝化唇口的激波干扰类型,以及壁面热流峰值和压力峰值(热/力峰值)的变化趋势。数值模拟结果显示,在波系干扰结构方面,该模型上的主激波干扰以及迎风侧的二次激波干扰类型不会随着侧滑角的增大而改变,而背风侧的二次激波干扰类型出现了从规则反射转变为马赫反射的现象。为了有效预测二次激波干扰类型的转变边界,基于无黏激波理论,建立了侧滑条件下V型钝化唇口的激波干扰理论分析方法。发现随着侧滑角的增大,迎风侧和背风侧的二次激波干扰区域的流动参数分别会向低于von Neumann边界和高于脱体边界的方向转变。在壁面热流和压力方面,侧滑角的变化会导致迎风侧和背风侧的热/力峰值发生改变,并呈现不同的变化规律。理论和数值仿真的结果显示,透射激波强度和热/力峰值随侧滑角的变化趋势基本一致。这表明侧滑角变化所引起的透射激波强度的改变,是导致迎风侧与背风侧的热/力峰值随侧滑角增大而呈现不同变化规律的关键因素。该研究可对寻求V型唇口处结构设计所需的气动热/力载荷提供参考。