针对现有坦克自动装弹机无法实现任意角度装填问题，设计出两自由度的弹药传输机械臂。研究考虑链条、转铰柔性且负载变化情况弹药传输机械臂位置控制与柔性振动抑制。将链条与转铰简化为线性无惯量弹簧，采用第二类Lagrange方法建立弹药传输机械臂刚柔耦合动力学模型。基于奇异摄动技术设计系统混合控制策略，柔性振动抑制采用速度反馈控制；刚...
为深入探讨弹体对高寒高海拔地区多年冻土的侵彻作用，从多年冻土温度特性出发，用符合冻土特性的摩尔－库伦强度准则推导该地区抗侵彻深度理论计算公式。结果表明，该公式能反映冻土温度与侵彻阻力关系，为空腔膨胀理论在冻土材料中的有益尝试。将理论分析计算结果与Young侵彻公式计算结果比较知，最大侵彻深度与速度变化趋势一致，理论公式的...
为研究核主泵在不同工况下运行的瞬态特性，基于RNG k－ε模型采用CFX三维非定常数值模拟方法分析其在4种不同同心度下压力脉动变化规律。结果表明，改变偏心距并未改变叶轮主频，随偏心距增加叶轮内压力脉动幅值先减小后增大。各偏心距在不同工况下压力呈相似规律变化，且波动次数等于导叶数目，即叶轮内流动状态受导叶影响较大。小流量工况下脉...
考虑声信号能提供关于切削刀具及组织接触状态信息，通过采集、分析在椎板切除术中产生的声信号实现铣削状态监测。建立微分方程描述椎板受切削力作用的受迫振动，证明振幅随骨厚度减少而增大。利用离散小波变换从采集的声压信号中提取主轴频率整数次谐波分量，通过计算特殊尺度的小波能量积判断铣削状态。用所提状态监测方法对猪脊柱进行铣削实...
研制可实现混凝土、岩石及土等非均匀材料恒定围压下轴向冲击压缩加载实验装置，研究复杂应力状态下高应变率力学性能。该装置通过围压油缸及轴向油缸对试件施加静水压，利用大直径分离式Hopkinson压杆（SHPB）进行轴向冲击加载，测量恒定围压下材料动态应力－应变曲线。该装置具有冲击加载前试件处于静水压状态、轴向冲击加载过程中试件围压保...
针对加工载荷作用的液体静压导轨油膜厚度波动问题，建立闭式液体静压导轨系统状态空间模型，利用精密数控机床加工载荷可预知特性，提出对静压导轨油腔压力主动预见控制策略。采用MATLAB搭建油膜波动补偿控制系统仿真模型，分析比较不加控制、采用最优控制、引入主动预见控制时导轨油膜厚度波动情况，观测两种控制方式时的油腔压力改变量。结果...
提出利用风致响应识别结构横风向风荷载的反分析方法。基于卡尔曼滤波理论及正交分解技术（POD），利用有限测试楼层的风致响应识别结构动态风荷载。结合工程实例，对方形超高层建筑进行风荷载反演分析，并与风洞试验结果对比研究，验证该方法的适用性及准确性。结果表明，估计的风荷载时程及功率谱与试验结果符合较好，多种噪声水平下反演结果...
在将印制电路板及元器件材料视为正交各向异性前提下，提出基于响应面法的印制电路板组件（Printed Circuit Board Assembly，PCBA）有限元模型修正法。利用相关性分析筛选出对PCBA模态频率影响较大参数作为修正参数；据修正参数数目选择合适的试验设计获取样本点，构造多项式响应面模型；通过最小二乘法确定多项式系数并检验响应面拟合精度；用...
据斜向激振模式下振动压实土壤的水平、垂直两方向滞回恢复力与位移间所呈不同滞回形态，考虑土壤密实度较高时振动轮在土壤面层水平方向发生的脱耦打滑、垂直方向发生脱耦跳振现象，采用仅据土壤特性参数的水平对称、垂直不对称滞回模型，分阶段按工况建立系统动力学方程；在一次近似前提下，利用谐波线性法将非线性作用力线性化为等效刚度及等...
针对轴向柱塞式液压泵性能退化中振动信号非线性强、退化特征提取困难等问题，提出基于形态非抽样融合与DCT（Discrete Cosine Transform）高阶奇异熵的退化特征提取方法。在一般框架下提出形态非抽样小波融合方法，通过构建特征能量因子筛选各分解层近似信号，据融合规则实现双通道振动信号融合重构、改善重构信号的特征信息；并利用DCT高阶谱...
光滑粒子流体动力学（SPH）方法是一种新发展起来的纯拉格朗日数值方法，其最大的优点是不需要对自由表面进行特殊处理，有利于模拟飞溅、破碎等高度非线性流。SPH方法的一个缺点是计算的时间复杂性高，因为需要大量粒子详细定义流体，使之计算时间相应增加。在核半径保持不变的情况下为了提高计算效率和精度提出不同质量粒子分布的方法，即在关...
基于CFD方法采用“Singhal完全空化模型”及动网格技术对磁致伸缩仪超声空化流进行数值计算。结果表明，变幅杆高频振动引起试样表面附近局部流场发生空化，且在试样表面形成脉冲压力；压力与空泡体积组分在试样表面近似呈环形分布，并随试样振动，二者周期性变化。试样表面中心区域空泡经两次振荡后溃灭产生强烈脉冲压力，峰值可达5 MPa；脉冲...
为分析中耳软组织粘弹性材料特性对人耳系统动力学特性影响，建立包括外耳道、中耳及耳蜗的整耳有限元模型。外耳道及中耳模型用微CT扫描与逆向成型技术建立，耳蜗采用双腔导管形式简化模型。基于该模型，中耳部分软组织材料属性采用线性粘弹性，以表征动态分析中能量损耗。在外耳道施加90 dB SPL声压模拟声激励，并在计算中考虑外耳道气体、中...
以轴向运动复合材料薄壁圆柱壳为研究模型，考虑其弹性模量随振动频率变化（动态弹性模量），据Donnell非线性扁壳理论及经典层合壳理论获得模型非线性振动微分方程。采用含四个广义模态坐标的位移展开式，利用Galerkin方法对振动微分方程离散化；用变步长四阶Runge－Kutta法对非线性模态方程组进行数值积分，研究复合材料圆柱壳1：1：1：1的内...
针对部分金属材料延性断裂、应力三轴度及Lode参数同时相关问题，将两个含Lode参数影响的断裂准则写入有限元程序ABAQUS，用于1．6 mm厚6061－T6铝合金靶板在7．9 mm直径球形弹丸撞击下断裂行为及弹道极限数值预报。为揭示应力状态影响，用两种不考虑Lode参数影响的断裂准则进行有限元计算，并与试验对比。结果表明，引入Lode参数可提升6061－T6...
针对浅海条件下利用水平阵对水下目标进行噪声源近场高分辨定位会受海面、海底形成的多途效应影响，致定位结果具有严重的背景起伏甚至出现虚假目标问题，在建立水平阵近场柱面聚焦测量模型基础上，分别研究适用于单频线及宽带连续谱信号的水平阵柱面聚焦定位方法，即将幅度补偿引入MVDR（Minimum Variance Distortionless Re-sponse）近场聚焦...
鸟体形状及撞击方向对鸟撞分析影响较大。真实鸟体形状复杂，不同鸟类外形、大小各异，研究中常用简化替代模型模拟。4种常见鸟体替代模型为球体、圆柱体、两端半球－中间圆柱体及椭球体。实际鸟撞事故中，鸟可能从头、尾、翼及腹部等不同方向撞击飞机，所致影响不尽相同。对此，建立真实形状鸟体撞击刚性靶有限元模型，研究不同撞击方向对鸟撞...
针对复合材料力学性能分散度大、加工精度低，导致复合材料薄壁吸能因素不确定等，提出含随机不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法。考虑材料力学性能及结构特征尺寸的不确定性，评估准静态压溃条件下薄壁圆管峰值载荷及比吸能指标。据试样级材料性能实验确定各参数分布特征；用Plackett-Burman方法选实验点，采用显式求解有限元方法分...
建立整流罩刚体及弹性体有限元模型，联合大型商用软件MSC．Nastran及LS-DYNA对新一代大型运载火箭整流罩分离过程进行仿真分析。通过与刚体模型对比，分析分离过程中整流罩自由模态、变形特点、运动轨迹、能量变化及呼吸运动对分离角速度、罩内可用包络空间的影响。结果表明，整流罩呼吸运动对罩内可用包络空间影响最大区域为后柱段下端，对整...
鉴于螺纹在涂胶前后或涂不同种类防松胶、施加相同拧紧力矩时产生的螺栓预紧力差别较大，对空间光学遥感器装配中常用防松胶对螺纹连接预紧力影响进行定量试验研究，结果表明，在螺纹上涂硅橡胶D04（L）与不涂胶相比，相同拧紧力矩时螺栓预紧力减小50％～70％；涂厌氧胶乐泰243、相同拧紧力矩时螺栓预紧力增大46％～98％。某类防松胶使用前需对...
研究轴向移动局部浸液单向板的非线性动力学特性及稳定性。建立单向板非线性振动方程，考虑几何非线性、轴向移动、轴向张力、阻尼、液固耦合作用及非线性气动载荷，利用Galerkin法对振动方程离散化，获得模态坐标的非线性微分方程组。对离散的非线性方程组分别用近似解析法、数值方法进行分析，研究系统的主共振特性。
研究不同边界条件下光滑、正交加筋圆柱壳－球壳组合结构的自由振动。通过对圆柱壳与球壳连接处简化处理，视球壳为自由约束，圆柱壳为简支约束，据Flugge 薄壳理论利用Rayleigh-Ritz 法求得结构频率，与有限元软件ANSYS结果比较，验证该方法的适用性及有效性；分析球壳扁率及组合壳体长径比对频率影响。结果表明，球心半角Φ增大结构自振频率降...
针对随机噪声及时间滞后普遍存在于耦合网络，且其结构往往未知或部分未知问题，基于网络间随机广义投影滞后同步原理，通过合理设计控制器与自适应更新规则，构建辨识网络模型未知动力学参数及拓扑结构的识别方案；结合随机时滞微分方程LaSalle型不变性原理，从数学上严格证明识别方案的准确性。通过具体网络模型，借助计算仿真验证识别方案的...
针对我国古建筑的维修及保护，需了解、把握其结构动力特性。在不损伤古建结构性能条件下获得结构动力响应数据，利用自然环境激励对纯木古建筑飞云楼进行动力测试。用随机减量技术（RDT）改进随机子空间识别（SSI）法精度，并用改进的SSI分析飞云楼动力响应数据，获得结构自振频率、阻尼等模态参数，所得动力特性参数能为保护该古建筑提供借鉴...
基于RAMP（Rational Approximation of Material Properties）插值模型密度法，以结构模态损耗因子倒数最小化为优化目标、阻尼结构体积为约束条件、约束阻尼单元相对密度为设计变量，建立约束阻尼结构拓扑优化模型。基于优化准则法推导设计变量更新准则，结合有限元法编写约束阻尼材料拓扑优化程序，对圆柱壳在振动控制中约束阻尼结构进行拓扑...
针对大跨径悬索桥主缆施工进度对施工期大尺寸尖顶型主缆静风系数及驰振性能影响问题，用CFD数值模拟方法，参考西堠门大桥施工期猫道及主缆设计参数。结合猫道风洞试验结果验证数值模拟参数设置的正确性；计算考虑猫道影响时施工期三角形形状、五边形形状主缆在不同施工进度下的阻力及升力系数；利用登哈托准则计算施工期主缆不同施工进度的驰...
为实现混合磁悬浮控制力矩陀螺转子高速旋转时产生与转速同频振动的主动控制，分析被动磁轴承径向平动自由度耦合磁力随转子径向扭转角的变化规律，提出基于复合前馈补偿的混合磁悬浮转子主动振动控制方法；在同频位移刚度力超前前馈补偿中考虑被动磁轴承径向耦合磁力影响，并在两径向通道之间补偿同频耦合电流刚度力。仿真结果表明，该方法可使...
针对组合碟形弹簧力学性能数值模拟方法存在较大差别、尚无统一加载及边界约束条件、缺乏对阻尼特性定量描述问题，选B系列碟形弹簧分别对单片、2片叠合、3片叠合、3片叠合2组对合、3片叠合6组对合等组合碟形弹簧进行静、动力加载性能试验，考察加载预压量、动荷载幅值、加载频率对等效刚度、阻尼比影响；利用ANSYS软件模拟试验工况，基于静力加...
通过随机激励下金属橡胶减振器减振机理深入研究，在线性随机振动理论基础上结合金属橡胶非线性力学特性，推导金属橡胶减振系统均方根加速度响应近似求解公式。对金属橡胶减振器进行正弦扫频及随机振动试验，研究预紧量与振动量级对金属橡胶减振器振动特性影响，并将理论计算与试验结果比较研究，分析误差产生原因、确定公式适用范围。
由于纳米级精度运动平台在电子隧道扫描显微镜、光刻机及精密医疗设备有广泛需求，传统驱动方式中大行程、高精度难以同时实现，而直线超声电机直接驱动的精密运动平台可望解决该问题。研究所建大行程直线超声电机系统位移分辨率影响因素，通过死区时间理论及启停实验曲线分析探索运动平台可能达到的最小步距；借助XL－80激光干涉仪，实验研究驱...
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