演讲人： 鹿畅

题  目： 离子推力器中等离子体运动规律的数值模拟研究

时  间：2019年3月28日星期四 下午13:30-14:15

地  点：哈工大深圳研究生院A507   

讲座简介 ：

离子推力器具有高比冲和长寿命的两大特点。从上世纪50年代发展至今，离子推力器已逐渐成为深空探测的主要推力装置。现阶段，深空探测任务正在往执行时间更长、飞行距离更远的方向的发展，所以其对电推力器功率和推力水平的要求不断提高。因此，大功率大尺寸的离子推力器，以及不同构造的新型离子推力器，如环型离子推力器，相继被提出。但是，离子推力器，包括环型离子推力器，其内部构造和工作机理极其复杂，开发技术难度非常高。

由于实验的方法成本高、周期长，所以数值模拟方法成为研发、设计和优化离子推力器的首选方法。而且，通过数值模拟，还可以更好的理解放电室内不同粒子的运动规律，因此对于理解不同参数对放电室放电性能的影响机理也至关重要。因此，为了可以深入了解离子推力器中等离子体的运动规律，并为工程设计优化提供理论依据，本课题针对离子推力器的相关工作过程开展了数值模拟的研究工作。

本文的主要工作分为两大方面。首先，在数值模拟方法方面：本文首先发展了一套适用于各项异性、各项同性、齐次和非齐次椭圆界面问题的通用三维浸入式有限元（IFE）算法。在此基础上，本文开发了一套用于仿真离子推力器放电室的三维粒子流体混合算法。然后，在推力器优化分析方面：本文首先利用放电室仿真算法对离子推力器放电室内部的等离子体运动行为进行了仿真，然后对放电室的重要设计参数进行了优化分析。 

 个人简介：

2013年9月进入哈尔滨工业大学（深圳）机电学院机械电子工程攻读硕士学位。在此期间跟随机电学院曹勇老师深入研究了浸入式有限元算法（IFE）和粒子云算法（PIC），并学习了FORTRAN语言和Linux系统。硕士期间的主要课题为利用IFE-PIC方法求解等离子体动力学中的电磁场问题。2015年9月至今于哈尔滨工业大学（深圳）机电学院动力工程与工程热物理专业攻读博士学位。博士课题为与兰州空间物理研究所合作开展的大尺寸离子推力器放电室等离子体运动规律的数值模拟相关研究工作。在该课题中，我的核心工作是基于放电室内的物理问题建立仿真模型。并于2018年2月至2018年6月期间于密苏里科技大学应用数学专业进行访问交流。在此期间，与密苏里科技大学应用数学专业何晓明教授合作开发了一套用于处理三维各项异性非齐次界面问题的浸入式有限元算法。目前已经发表博士论文相关SCI三篇，国际电推进会议IEPC两篇，国内电推进会议12篇。现阶段研究兴趣包括新型电推进器的研发、等离子体动力学和浸入式有限元算法及其应用。

演讲人： 张建国

题  目： 旋转超声加工的补偿优化与控制系统研究

时  间：2019年3月28日星期四 下午14:30-15:15

地  点：哈工大深圳研究生院A507   

讲座简介 ：

先进材料加工成型制造是发展国家工业，航空航天和军用产品技术的关键，当前旋转超声加工是特种材料加工的重要组成部分。旋转超声加工技术主要应用于数控加工机床（CNC）加工硬脆材料，难加工复合材料，碳纤维，高温合金等先进材料，其相较于传统加工方法，具有更高的效率，更长的刀具寿命和更小的加工应力，本次讲座讲述了旋转超声加工换能器动态负载建模，控制系统研发与无线能量优化补偿的研究，构建超声加工换能器动态建模，驱动系统，匹配方法，振幅控制算法等关键性的理论与技术问题，通过机电等效电路方法，建立了超声换能器系统的阻抗与导纳动力学模型。提出了新型的驱动方案。针对超声加工系统采用松耦合变压器传递超声波能量的问题，通过漏感等效电路建模的方法，提出通过多目标遗传优化算法解决了超声刀柄与超声换能器的谐振频率和阻抗匹配的问题。分析换能器在不同纵向接触力下，超声刀柄和超声换能器的谐振频率与阻抗出现偏差的情况，通过加入模糊神经网络自适应算法，解决了无传感器情况下监测加工负载的问题。通过对机械建模，无线能量传输优化，振动控制算法等方向的研究综合的解决了旋转超声加工的多种能量形式难匹配的问题。 

个人简介：

哈尔滨工业大学（深圳），控制科学与工程专业，博士生，导师：李杨民教授、隆志力副教授。在博士期间参与发表论文十余篇（其中第一作者两篇和第二作者（导师第一作者）SCI论文两篇），在全国特种加工会议中两次获得优秀论文奖。目前的研究方向为面向硬脆材料的旋转超声加工的补偿优化与控制系统研究。