关于具有非线性刚度的两自由度双层隔振系统运动响应的讨论

本文详细地讨论了两自由度线性粘滞阻尼非线性刚度非自治系统的运动响应的求解问题,并用多尺度法推导出了系统的一级近似解。     

脉冲电场诱导乳化油乳胶粒子的振动及计算

脉冲电场作用下,乳化油中乳胶粒子会发生长球状的伸缩振动,但目前对于粒子振动的研究较少.通过建立乳胶粒子振动的动力学模型得出粒子的非线性参激振动方程,对振动阻力和恢复力系数进行函数逼近处理,运用谐波平衡法对振动方程进行计算,得到粒子振动的一次近似解以及幅频特性曲线.数值实验表明,粒子振幅的一次近似解与振动方程的四阶Run...     

含万向铰偏斜轴系的主共振及其稳定性分析

为了揭示含万向铰偏斜转子系统非线性动力学的基本特征,研究了固有结构偏斜与实际误差偏斜共同作用下含万向铰偏斜轴系的扭转振动问题.首先,推导出偏斜转子系统的弱非线性扭转振动方程,利用多尺度法求得其在主共振情形下的周期解,并给出稳态周期解的幅频特性和相频特性关系式;然后,运用李雅普诺夫第一近似稳定性理论,对系统平衡点进行稳定性研究,得到主共振解振幅与相位随调谐参数变化的稳定区与不稳定区;最后,对偏斜轴系中从动轴一端的一阶近似稳定周期运动进行了分析与仿真.研究结果为进一步的分岔与奇异性分析奠定了基础.     

非线性隔冲系统最大响应的计算方法

提出了一种计算具有三次方非线性刚度的单自由度隔冲系统最大响应的方法 ,该方法将计算过程分成冲击作用阶段和自由衰减振动阶段 .在冲击作用阶段中 ,认为系统的冲击刚度为常数 ;在自由衰减振动阶段中 ,考虑系统的刚度非线性 ,用迭代法推导出了系统最大位移和最大加速度的一阶近似表达式 .据此可用数值计算的方法求出系统的最大位移和最大加速度     

高精度有限体积法与间断有限元法的比较

通过数值算例,比较了高精度有限体积法和间断有限元法在求解不同问题时的表现。研究发现:在精度相同的条件下,间断有限元法的计算误差要明显小于有限体积法;间断有限元法的重构过程与高精度有限体积法相比较为简单,但高阶情形下解多项式的自由度较多并且需要计算体积分,因此整个求解时间较长。降低时间积分时解多项式的自由度数目是实现高精度算法在实际问题中应用的重要手段。     

关于近圆轨道的交会问题

为了评价终段交会机动的各种不同方法,需要知道一个飞行器相对于另一个飞行器的自由飞行运动。当一种参考坐标系选在目标飞行器上时,这时要解的运动方程为一组系数为时间的显函数的变系数非线性微分方程组。本文给出了用扰动法解方程组得到的近似解析解。对于目标轨道偏心率较小和相对距离较大的情况下,这种解比过去找到的解更具有一般性。因此它广泛地用于研究近地轨道的问题。数值例举用来评价其解的精确度。结果表明,在一定的相对距离内现有的包含非线性的解必须代替以前基于线性理论的解。本文的解含有某些非线性效应。本文也给出了在预定时间内达到交会所必需的速度分量的近似解析解。     

基于UKF的机动目标跟踪算法

基于EKF在处理非线性问题时采用系统预测状态的局部线性化方法来近似系统状态演化方程所产生的不良影响,提出了一种用UKF方法解决机动目标方位和速度的跟踪及估计问题的算法.按实际的非线性模型演化时,该算法能够很好地对非线性函数的后验均值与方差进行拟合,并充分利用了传感器每次量测带来的信息并进一步优化了测量方差.仿真试验表明,该算法能很好地对机动目标的速度和航迹进行估计和跟踪.     

多自由度系统及结构非线性自由振动的摄动谐波平衡法

本文在谐波平衡法的基础上,引入摄动的思想,得出了解多自由度系统及结构的非线性自由振动的新方法。其解的形式为小参数和谐波的级数形式,因此,其解不会遗漏任何项,方程为线性的代数方程;利用线性变换,将系数矩阵变换为对角阵,一旦求出线性模态,就可得其解,比线性化迭代法优越得多。算例表明,本文方法对于小振幅有较高的精度,对于较大振幅其结果也是令人满意的。     

高精度有限体积法与间断有限元法的比较研究

本文通过数值算例,比较了高精度有限体积法以及间断有限元法在求解不同问题时表现。研究发现：在精度相同的条件下,间断有限元法的计算误差要明显小于有限体积法;间断有限元法的重构过程与高精度有限体积法相比较为简单,但高阶情形下解多项式的自由度较多并且需要计算体积分,因此整个求解时间较长;在同样精度条件下,高精度有限体积法的计算效率要明显高于间断有限元法。降低时间积分时解多项式的自由度数目是实现高精度算法在实际问题中应用的重要手段。     

高超声速飞行器平衡滑翔状态变量的求解

研究高超声速滑翔飞行器在平衡滑翔条件下,飞行速度、速度倾角、飞行纵程、飞行高度等状态变量的求解。利用理论推导求得了飞行速度、飞行纵程、飞行高度与速度倾角之间的解析表达式,通过四阶龙格-库塔方法获得速度倾角的数值解,利用曲线拟合理论得到速度倾角的近似解。仿真结果表明平衡滑翔条件下速度倾角与飞行时间呈现非线性关系,飞行速度、飞行纵程和飞行高度的解析解都能很好的表征数值解。     

解非线性振动问题的摄动谐波平衡法

本文在谐波平衡法的基础上,引进摄动的思想,得出了用解析法解非线性振动问题的一个新的有效方法——摄动谐波平衡法。该方法无需对解的形式及谐波系数的量级预先有所了解,这是谐波平衡法所不能比拟的。另外,该方法使非线性振动问题的求解过程变得简单,只涉及解线性代数方程的运算,不必求解微分方程,这又比Lindstedt-Poincare方法、多尺度方法优越。     

多尺度方法在强非线性系统中应用的一个注释

多尺度法在求解非线性系统时，目前所得到的结果多集中在弱非线性系统上。论文对多尺度法进行了改进。对强非线性杜芬系统进行了变换，得到了强非线性杜芬系统存在3个解的结论，其中大的和小的是稳定的，中间的是不稳定的，物理上实现哪个稳定运动取决于初始条件。     

分段轴压阶梯梁自由振动及稳定性分析的传递函数方法

采用分布传递函数方法,分析任意多段分段常轴压阶梯梁的自由振动和稳定问题,得到形式统一的封闭解析解。根据梁横截面几何尺寸、梁材料和轴压沿梁轴线的变化,将梁分成多段子梁,对每一子梁采用传递函数方法得到其解析解,通过各子梁间的位移连续和力平衡条件,得到分段常轴压阶梯梁的各阶自由振动频率和失稳载荷及其相应的模态形状。通过三阶梯梁的算例验证本文方法的正确性,并以四阶梯梁为例,计算分段轴压多阶梯梁自由振动的固有频率。     

A partitioning technique for obtaining solutions to the modularization problem

A significant problem in electronic system design is that of partitioning the functional elements of an equipment schematic into subsets which may be regarded as modules. The collection of all such subsets generated by a particular partitioning forms a potential modular design. The specific problem is to determine that partitioning of the schematic that minimizes a cost function defined on the subsets subject to specified hardware, design, packaging, and inventory constraints. This problem is termed the modularization problem. This paper presents a method for obtaining restricted solutions to the modularization problem by employing some recent developments in linear graph theory obtained by one of the coauthors. Numerical results from the solution of several typical problems are presented.     

Robust cubature Kalman filter method for the nonlinear alignment of SINS

Nonlinear initial alignment is a significant research topic for strapdown inertial navigation system(SINS).Cubature Kalman filter(CKF)is a popular tool for nonlinear initial alignment.Standard CKF assumes that the statics of the observation noise are pre-given before the filtering process.Therefore,any unpredicted outliers in observation noise will decrease the stability of the filter.In view of this problem,improved CKF method with robustness is proposed.Multiple fading factors are introduced to rescale the obser-vation noise covariance.Then the update stage of the filter can be autonomously tuned,and if there are outliers exist in the observations,the update should be less weighted.Under the Gaussian assumption of KF,the Mahalanobis distance of the innovation vector is supposed to be Chi-square distributed.Therefore a judging index based on Chi-square test is designed to detect the noise outliers,determining whether the fading tune are required.The proposed method is applied in the nonlinear alignment of SINS,and vehicle experiment proves the effective of the proposed method.     

导弹最优突防机动方式研究

将导弹的突防-拦截问题简化到某一平面上,基于此问题的非线性模型,确定了以突防导弹侧向机动为输入,拦截导弹脱靶量为输出的非线性状态方程.针对所研究问题的最优控制类型,构造了系统的Hamilton函数,并通过极大值原理,研究了在平面内导弹机动能力一定的情况下最优规避机动方式.对于简化后的系统线性模型,以机动方式的基波分量为输入,用伴随系统分析方法,通过拦截导弹脱靶量的稳态解,计算了最优的机动频率.     

一种金属橡胶元件建模方法研究

用理论和试验相结合的手段研究金属橡胶弹性元件的动力学建模,提出一种新的建模方法,用此方法建立了基于迟滞回线拟和分解的高次弹性复合阻尼模型。该模型用非线性刚度和非线性复合阻尼机理构造,模型中的参数由试验数据辨识。用所建模型重构恢复力-位移迟滞回线,结果表明该模型能很好描述这类非线性振动系统的特性。     

一类具有脉冲效应的害虫综合管理模型的分析

基于害虫综合管理（IPM）策略,研究一类具有脉冲效应和非线性发生率的害虫染病的生态一流行病模型,分别在不同的固定时刻喷洒农药、释放染病害虫及天敌。利用Floquet乘子理论、脉冲微分比较定理,证明了易感类害虫灭绝周期解的全局渐近稳定性,给出了系统持续生存的充分条件。     

真比例导引律的解析解研究

描述比例导引律的模型都是非线性微分方程组,不易求解,常规求解方法是线性化.对真比例导引律进行了详细推导,并和纯比例导引律进行了比较和分析,通过坐标变换和引入相对运动的单位角动量,获得了解析的捕获域和截获时间.研究结果表明,真比例导引律的捕获域受到导航比的限制,纯比例导引律的捕获域在一定条件下不受导航比限制.