公路运输环境下运输车及导弹固体发动机响应数值分析

为解决某型固体火箭发动机在公路运输过程中动力学响应难以直接测定的实际问题,构建了运输车的13自由度动力学模型,采用谐波叠加法模拟路面不平度激励后,基于达朗贝尔原理计算得到车身质心处的时域响应,并简要分析了不同运输工况下响应规律,最后利用MSC.Nastran分别仿真计算了发动机在加速度载荷及其与温度载荷联合作用下的动力学响应。结果表明:运输过程中,车身质心处加速度响应近似服从高斯分布,且其均方根值随运输速度提升或运输公路等级下降而呈非线性增加趋势;考虑随机振动与温度载荷联合作用时,发动机壳体von Mises应力响应最大值超过500 MPa,药柱von Mises应变大于5%,均高于振动载荷单独作用响应,但不会造成发动机强度破坏。     

运载火箭随机振动环境试验条件的变带宽设计方法

针对运载火箭随机振动环境试验条件提出了基于能量等效思想的变带宽设计方法,通过采用分数倍频程数据处理方法,并确保各个频带内的均方根值与原随机振动环境的均方根值相同,有效解决传统的等带宽随机振动环境试验条件总均方根过高的问题。为了验证所提方法的有效性,通过典型管路产品进行了随机振动响应计算。结果表明,该方法既能够有效地对产品进行考核,又不至于对产品造成过考核。所提变带宽设计方法可为运载火箭随机振动环境条件的合理设计与分析提供有效手段。     

考虑多轴应力与共振影响的随机振动疲劳寿命预测

目前工程上计算结构随机疲劳寿命时,仍经常采用基于单轴拉-压疲劳寿命(Stress-Number of cycles,S-N)曲线的应力寿命方法。虽然使用简单方便,但这种方法不仅忽视了单轴S-N曲线且不能准确反映结构在多轴应力状态下的疲劳,还忽略了随机振动中共振对结构疲劳寿命的影响,因此该方法在预测结构在随机振动下的疲劳寿命时与实际寿命往往有较大误差。对此引入三轴因子来反映结构在随机振动下的多轴应力状态,同时推广得到其在频域上的表达式,并在此基础上引入非线性函数,提出了一个新的随机振动疲劳损伤参量——多轴振动因子。新的损伤参量不仅同时考虑了结构随机振动下的多轴应力状态与共振对疲劳寿命的影响,而且该损伤参量形式简单,便于工程应用。利用新的随机振动疲劳损伤参量,得到了适用于随机振动下的多轴S-N曲线,从而建立了一种新的随机振动疲劳寿命预测方法。通过对7075-T6和LY12CZ铝合金缺口试件的随机振动疲劳寿命进行预测,结果表明该方法较准确地预测了两种缺口试件随机振动下的疲劳寿命。     

高频地波雷达海杂波特性仿真与分析

基于Barrick的海浪散射截面方程,研究了与海态有关的海浪散射系数模型,并根据高频地波雷达的海杂波特性,构造海杂波功率谱密度数学模型,实现了海杂波散射系数和功率谱密度的数值计算和仿真.仿真结果为雷达系统探测性能分析提供了理论依据和有力支撑,成为雷达系统仿真的重要组成部分.     

装备环境应力归纳技术研究

对实测振动数据通过随机性检验和谱分析进行编辑确认和分离性测量分析,得到实测功率谱密度曲线;采用Arrhenius和Manson-Coffin模型对实测温度数据的周期分量和随机分量进行等效平均和等效循环处理,得到实测温度应力剖面;采用基于修正容差上限技术对实测应力进行修正,实现剖面综合,得到综合环境试验剖面。     

强激光脉冲引起铝的弹塑性流动及层裂的计算

计算了强激光脉冲辐照铝靶时,引起铝靶的弹塑性流动及层裂。激光脉宽30毫微秒,靶厚0.5厘米,对四种功率密度的激光进行了计算。计算中利用了 von Mises 屈服条件和损伤积累断裂准则。得出了激光功率密度与第一痴片厚度、靶板破坏区宽度、损伤区宽度间的定性关系,并与我们过去的结果做了比较。     

舵机减速机构动力学仿真与振动特性研究

鱼雷在运输和实航时环境复杂,会遇到各种外界激振源的影响,使舵机减速机构的传动精度降低,从而影响整个系统的制导精度和可靠性。以三级行星齿轮和蜗轮蜗杆减速机构为研究对象,建立动力学虚拟仿真模型,采用有限元分析法对其进行模态分析,得出固有频率和振型;将随机载荷的功率谱密度函数作为输入进行随机振动分析,仿真结果表明,舵机减速机构的输入轴、一级太阳轮齿以及蜗轮蜗杆啮合处所受振动量级较大,设计时需重点关注。     

一种循环平稳声场的声源识别定位方法

传统的近场声全息技术在全息面声场预处理时,采用功率谱分析将声场简化为稳定的平稳声场,而旋转或往复机械的辐射声场为循环平稳声场,采用这种简化方法得到的分析结果并不能准确反映声场的特性。鉴此,对此类声场采用循环平稳信号处理方式进行了预处理,并选择循环谱密度作为重要参数进行全息重建,然后通过循环谱密度组合切片的分析方法提取信号特征频率。仿真及实验结果表明:提出的方法可准确分析循环平稳信号的周期特性,并对循环平稳声源进行准确的识别定位。     

路面不平度的频谱分析及其AR模型

描述了路面不平度的统计特性,建立了AR模型。运用现代谱估计的方法对沙土地、硬土地和耕地等非人工路面的频谱特性进行了分析,得到了沙土地等3种路面的加速度功率谱和位移功率谱密度曲线图。结果表明,沙土地和耕地路面要好于硬土地路面,该结论与常识相符,验证了用AR模型法进行功率谱分析的可靠性和可行性。     

某调速器滑阀装置改进设计有限元分析

针对GPLE30液压调速器滑阀装置的组成零件衬套发生断裂的故障,对衬套的结构进行了改进设计。首先,采用有限元计算方法,分别对原设计和改进设计的衬套结构进行了建模和计算分析;然后,研究了衬套前后两种结构在扭转工况下的最大应力及其应力集中系数。分析结果表明:改进结构设计后的衬套所承受的最大应力和应力集中程度明显下降,因此提高了调速器的使用寿命,也证明了该改进设计的正确性。     

防空导弹主动雷达导引头地/海杂波功率谱计算

中/远程防空导弹通常采用复合制导体制,并采用高抛弹道技术来增大射程。这样,在中末制导交班阶段或末制导阶段,主动雷达导引头需要在地/海杂波背景下截获和跟踪目标。介绍了一种计算主动导引头地/海杂波功率谱的方法,根据杂波功率谱的估算结果,可以确定导引头的杂波下可见度(SCV)指标或设立导引头跟踪的频率禁区。     

Zr基块体非晶合金屈服行为及屈服准则研究

为了明确块体非晶合金屈服行为与屈服准则的关系,对非晶合金屈服强度间相互关系以及试验中拉伸和压缩断裂面与最大剪应力作用的45°倾斜面的偏离角度进行分析,应用滑移线间断场理论和Mises屈服条件计算出拉伸颈缩断裂面与载荷轴夹角和块体非晶合金实验结果的一致性,利用Coulomb屈服条件计算出的单轴压缩断裂面倾斜角与实验结果相吻合,确定块体非晶合金在不同应力状态下遵循不同的屈服准则:在拉伸条件下该块体非晶合金遵循Mises屈服准则;在压缩条件下遵循Coulomb屈服准则。     

宽频带随机振动环境的疲劳强度强化机理

全轴随机振动环境的疲劳强化机理问题是可靠性强化试验研究的关键技术之一。针对该振动环境的宽带特性对疲劳失效的强化作用进行了讨论,首先研究影响随机应力疲劳强化效能的相关统计参数,然后分析随机应力的频谱带宽如何影响这些统计参数,最后得到频谱带宽对疲劳强化效能的影响,由此揭示全轴随机振动环境宽频带特性的疲劳强化机理。     

分布式干扰下雷达组网探测效能分析

针对雷达和干扰机两种重要组网体系的战术对抗应用,采用等效噪声功率谱密度表征干扰特性,推导出多干扰源下的雷达探测距离方程;并提出了区域网格融合算法,实现了分布式干扰下雷达网不规则探测区域绘制;对于评估雷达网作战效能具有重要工程应用价值。     

应用波数谱分析纵向构件对双层圆柱壳振动与声辐射的影响

为研究纵向构件对双层圆柱壳振动与声辐射特性影响的一般规律,首先采用结构有限元耦合流体边界元方法计算出增加纵向构件前后双层圆柱壳轻外壳的振动响应;然后,采用波数谱分析的方法将它们在波数域上进行波形分离,并得出它们法向速度振动功率波数谱和辐射声功率波数谱;最后,通过对两模型不同波数谱的比较分析,总结了纵向构件对结构振动模式的影响以及结构振动模式与辐射声功率间的关系。研究表明:纵向构件对圆柱壳轻外壳周向阶的振动影响不大,它的加强会减小轻外壳轴向长波振动的幅值,但能增加其平均辐射效率。     

基于功率谱的舰船水压信号检测方法研究

为了有效地从风浪背景下检测舰船水压场信号,鉴于舰船水压场信号与海浪水压信号在频谱上的差异,采用求卓越频率下的功率谱的方法对信号进行检测,取窗宽20s,每次计算21个采样点,分别求取海浪水压场的仿真信号及不同波浪级别下海上某目标的水压场实测数据的功率谱进行信号检测,验证了方法的有效性。     

基于AR模型法功率谱估计的Matlab实现

本文根据现代谱估计中的线性预测自回归模型法（AR模型法）估计功率谱的原理,讨论了Levinsion算法和Burg算法计算AR模型参数、估计功率谱,并利用Matlab工具进行了实例计算和分析。结果表明：不加窗的burg算法得到的随机信号功率谱较为真实,没有明显的频率偏移和假峰,并且具有较高的频率分辨率。     

用加速度法测量特殊路面的路面谱

提出了一种测取履带式车辆所经的碎石地、硬土地、耕地等特殊路面的路面功率谱的方法。在负重轮轮轴处安装加速度传感器,通过测量该处的时域加速度来间接计算路面功率谱,大大简化了操作过程。并且给出了在碎石地、硬土地、耕地路面上的具体测试结果,验证了方法的可行性和可靠性。     

AR模型仿真相关高斯序列的阶数选择

采用模型仿真相关高斯序列,具有灵活性强、效率高的优点,但如何选择合适的阶数一直是模型谱估计中的关键问题.比较了四种信息量准则和修正的Levison递推方法确定阶数的优缺点,并讨论了采样点数对阶数选择和仿真结果的影响.通过选择合适的信息量准则和采样点数来确定模型阶数,可以有效地仿真功率谱服从高斯谱、n次方谱和指数谱等多种谱形的相关高斯序列,大大降低了仿真过程的计算量.     

基于遭遇角决策的并行双模切换舵减摇控制

结合舵减摇控制中通用线性模型与模糊线性模型的优缺点,采用了一种根据遭遇角的不同自动切换控制器设计模型的并行双模切换舵减摇控制方案。为在线自动辨识遭遇角,提出基于横摇功率谱密度柱状图的神经网络辨识方法。仿真结果表明,该方法辨识精度较高,且比传统重心法节省了在线计算量与存储数据库所需的存储空间,简化了辨识流程。