科创中国

电子信息技术,模拟试验台

对于载液比重大的载液系统，如航天器、大型民机以及油罐车等，在运动过程中，短时间内液体的大幅晃动引发的液体重心变化还会对这些载液系统的运动轨迹或飞行姿态产生不利的影响。在航天领域，航天器在变轨，交会，对接及装配过程中推进剂可能产生剧烈晃动，由于外激励及贮箱几何形状的差异，使液体产生复杂的非线性运动，由此产生的晃动力，晃动力矩对整个系统动力学具有显著的影响，在船舶领域，通过考虑海浪对船舶的影响发现，海浪诱导船舶运动引起大型船舶的液体出现非常剧烈的晃动，这可能导致船舶局部出现明显的结构负载，并对船舶整体运动有重要影响。因此研究晃动产生的冲击力、晃动力矩所引发的油箱结构强度问题、液体晃动重心的变化对全机稳定性的影响是十分必要的。目前大部分研究者均采用将无限多质点的力学系统进行等效简化，从一定程度上可以反映液体晃动的影响，但是不能全面直观的对问题进行反映，更不能进行问题复现及验证。

该项目研发出一种油箱位姿模拟试验台，该试验台包括机械和电气两部分；机械系统用于实现负载自旋和摆动两个自由度的运动，包括负载框架组件、负载自旋机构、负载俯仰机构及试验台底座等几部分；电气系统用于实现负载姿态的调整和试验位置的准确就位。该装置其能够真实模拟油箱在空中各种姿态并测试油箱在空中各种姿态下的动力学特征，通过实验对油箱液体晃动典型非线性动力学行为进行复现和验证，为特殊用途的油箱设计及安全可靠运行提供理论依据和技术支撑。

来自北京航空航天大学，可为本项目的研究开展提供良好的研究工作条件。项目的研究团队由教授、青年教师、博士生和硕士生等人员组成，团队负责人多年从事相关方面的科研与教学工作，负责完成过科技重大专项课题等以及横向合作等多项课题的研究工作。团队人员构成合理，技术基础好，研发能力强，为本项目的研究开展提供了良好的人员保障。

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