凝灰岩介质中爆破地震波传播的数值模拟研究

在核电站附近实施爆破开挖的一个重要问题就是控制爆破地震波的危害影响。研究爆破地震波在岩石中传播的规律和特征可为确定爆破方法和参数提供依据。本文在实测研究的基础上建立了数值计算模型,编制了有限元计算程序,对深孔爆破在凝灰岩介质中引起的地震波传播过程进行了数值模拟。计算中仅考虑弹性区域,爆破波对岩石介质的作用经粉碎区、破裂区衰减后成为输入荷载。计算结果与实测结果基本相符。说明该模型及方法可用于计算凝在     

水压场引起海底地震波的特征

将舰船水压场激励的海底地震波简化为液固多层半无限空间中集中力引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分求解了海底表面声压、位移和加速度幅值,得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线。结果表明,水压场激励的海底地震波频率很低,属于超低频波动信号;水压场引起海底表面的声压、竖直加速度和水平加速度在频域内基本呈现单峰型特征。     

弹性螺旋桨的轴向非定常力分析

为研究螺旋桨的水弹性流固耦合非定常振动特性,首先通过金属桨敞水性能验证了瞬态双向流固耦合方法的可靠性;然后,以玻璃纤维为参考材料,通过改变材料参数得到不同材料的弹性螺旋桨,并采用瞬态双向流固耦合方法对伴流场中不同弹性螺旋桨进行数值计算,得到了轴向非定常力和变形的时域值;最后,通过傅里叶变换得到不同材料-阶叶频处脉动幅值;结果表明:通过对杨氏模量和刚度阻尼的调整,可以降低螺旋桨流固耦合非定常力脉动幅值。     

磁流变阻尼器响应时间仿真与试验研究

响应时间是磁流变阻尼器（Magnetorheological Damper,MRD）重要性能指标之一。为分析MRD响应时间及影响因素,建立了MRD动态响应模型,提出了一种基于Ansoft和Adams联合仿真分析MRD响应时间的方法,并通过仿真与试验相结合的方法分析了阶跃电流幅值、活塞运动速度以及系统刚度等因素对MRD响应时间的影响。仿真结果和试验数据表明：MRD响应时间随活塞速度和系统刚度的增大呈减小趋势,随阶跃电流幅值的升高呈增大趋势。同时证明通过联合仿真分析MRD响应时间和影响因素的方法是有效的。     

机载导弹惯导系统传递对准机动方式研究

研究了机动方式对机载导弹捷联惯导系统的传递对准时间和对准精度影响,通过理论分析和仿真计算的方法,比较了不同机动方式对传递对准效果的综合影响,分析了采用匀速直线飞行中一定范围的滚转幅值和平均滚转角速度的最优机动方式,可提高传递对准效率,为工程应用提供理论依据.     

一种舰船磁场信息保护方法

针对舰船在经过他国港口和主要航道期间磁场信息易被测获的问题,提出了通过调整消磁绕组控制磁场幅值和磁矩来实现磁场信息保护的方法。首先,分别计算消磁系统最优状态下(最大限度减小磁场幅值)工作和关闭时舰船磁场的幅值和磁矩,以绕组电流为优化对象、以控制磁场幅值到设定水平和减小磁矩相关性为目标,建立数学模型;然后,采用粒子群算法求解绕组电流;最后,通过船模实例验证了该方法的有效性。结果表明:该方法能够有效保护舰船磁场幅值、磁矩和磁场通过曲线特性等磁场信息。     

小波变换在红外脉冲幅值序列算法中的应用

针对四元探测器信号处理中的脉冲幅值序列算法,提出了用小波变换进行序列数据分析和目标识别的方法。通过分析红外干扰弹的工作过程和其辐射能量变化与典型目标辐射的差异,选择db3小波函数对提取出的脉冲幅值序列进行小波分解和重构,有效地区分了目标信号和干扰弹信号,提高了四元探测器抗红外干扰和识别目标的能力。     

土中双层药包爆破快速构筑小型平底坑的试验研究

本文从优化爆破设计和爆破参数出发,通过模型和实地爆破试验研究,取得了土中双层药包爆破快速的构筑小型平底坑的合理参数,并提出其实施方法。     

脉冲激励下船舶结构谐振响应预报及其模态阻尼参数识别

从模态识别基本原理出发,对脉冲激励下的时-频域响应、谐振激励下的时域响应的表达式进行推导,找到了其时-频域下的幅值关系,认为一定条件下谐振响应中伴随自由振动成分短时间内难以衰减,指出谐振激励力幅值与脉冲力幅值相等时,脉冲响应频谱对应频率下的幅频与谐振下的强迫振动幅值相等。在建立响应等价关系的基础上,推导了仅通过脉冲响应频谱上有限个谱线信息所确定的某阶模态阻尼比的计算公式。利用船体梁模型验证了响应预报及阻尼比估算的准确性。完成了2块不同材料典型船体板单元模型的前8阶模态阻尼比测试,通过数值计算结合试验响应频谱验证了方法的快速性、可靠性。     

身管在加速弹丸激励下的振动研究

研究了弹丸运动冲击下的身管振动规律.通过分离主模态,给出了运动弹丸形成身管横向振动激励的机理,得出了弹丸激励作用下身管的振动响应,并通过案例计算,获得了在运动弹丸冲击作用下的身管振动规律.结果表明,弹丸加速度越大,身管振动幅值越小;随着弹丸加速度增大,在弹丸出口瞬间,炮口振动幅值达到最大;身管刚度越大,强迫振动幅值越小.     

用频谱修正方法准确确定包络解调信号的幅值谱

首先,分析了机械设备振动信号包络解调的原理,并针对解调信号频谱分析存在的误差及影响因素,提出了采用三点卷积修正解调信号的幅值的方法;然后,进行了仿真计算;最后,对6010滚动轴承内圈故障的振动信号进行了包络解调分析和三点卷积频谱修正。试验结果表明:该方法能准确得到频谱幅值,为定量确定故障大小提供了理论依据。     

浅海中电导率对同一水平面轴频电场的影响

为了研究电导率对浅海中轴频电场的影响,首先在基于水平时谐电流元的基础上推导出三层介质中电场表达式;然后,通过研究在某一海水深度不同海水电导率下的轴频电场幅值变化,得出了轴频电场随电导率变化而产生的变化曲线图趋势,即海水电导率的增加会使电场幅值减小,且当电导率较小时,电场值变化趋势较大;最后,通过实验测量不同电导率下的轴频电场,验证了结论的正确性。     

基于Teager能量算子的解调方法

为实现调制信号瞬时幅值和瞬时频率的分离检测，研究了Elilbert变换解凋方法和Teager能量算子解调方法，给出了详细算法和应用注意事项。利用仿真信号对两种解调方法进行了对比分析，结果表明：Teager能量算子解调方法解调效果较好，町红机械振动信号的解调分析中广泛采用。     

泵喷宽带非定常激振力预报与参数分析

为预报泵喷推进器转子与湍流互作用宽频非定常激振力,在Sears函数的基础上,考虑随机湍流波的影响,推导了螺旋桨宽频非定常激振力预报公式,并与实验值对比验证了该公式。进一步考虑泵喷推进器转子工作在前导叶尾流场的情况,通过Gauss尾流模型建立叶片尾流湍流波数谱,通过经验公式计算叶片尾流场参数。推导得到泵喷推进器转子宽频非定常激振力预报公式,通过公式计算得到的宽频非定常激振力与数值计算结果相近。分析了流场参数的变化对推进器转子宽频辐射噪声预报结果的影响。研究得到,湍流强度只影响宽频非定常激振力预报结果的幅值,湍流积分尺度对幅值和频谱形状都有较大的影响。     

饱和多孔热弹性体自由表面p波的反射

利用建立的饱和多孔介质中热弹性波的弥散方程,研究了平面p波在自由界面上的反射问题,获得反射系数的表达式。通过算例分析了饱和多孔弹性介质的热膨胀系数对p1波传播速度的影响,进而考虑界面透水与不透水两种工况,讨论了不同频率、入射角和表面排水条件对各反射波幅值的影响特性。结果表明:热物性参数对波的传播有一定的影响,频率、入射角和表面排水条件对两类压缩波、剪切波和热波的反射幅值的影响较大。     

基于部分可辨识振动系统的载荷恢复方法

在复模态分析和参数辨识的基础上,对部分可辨识振动系统的载荷识别问题进行了研究,提出了基于部分可辨识复模态参数的载荷恢复方法。恢复模型存在幅值模糊和相位模糊,不存在排列模糊。数值仿真验证了该方法的有效性,并讨论了提高恢复精度的方法。     

有波动目标幅值探测前航迹的最大似然

目标跟踪中的一个重要问题是在信噪比(SNR)非常低的环境中探测和跟踪目标。以前,使用过包括最大似然的几种方法。本文的主要创新点是把波动目标幅值模型与跟踪等速目标的最大似然方法相结合。与逼真的传感器模型相结合,这种方法可利用同一帧中分辩单元之间以及相邻两帧间的信号相关。 波动幅值模型是反映帧间相关的一阶模型。用卡尔曼滤波器获得幅值估计,由此导出似然函数。以增加计算量为代价,数值最大化技术避免了以前由于假设的和实际的目标速度失配而在“速度滤波”方法中遇到的问题。对不变的已知幅值,导出克莱默—劳下界(CRLB)。即使幅值未知时,估计误差也接近这个CRLB。结果表明,对未知信号幅值的航速探测性能与用正确信号模型获得的性能几乎相同。     

基于非均匀调制函数模型的非平稳地震动模拟

通过对地震动演变谱模型化分析,在精确估计地震动时变功率谱的基础上,利用多元函数目标优化方法识别地震动的非均匀调制函数模型参数,从而建立了基于非均匀调制函数模型的时频非平稳地震动模拟方法。对给定初始地震波和直接给定模型参数2个算例的分析表明,应用本文方法模拟的地震波可以较好实现时频非平稳,而且对目标反应谱也具有较好的拟合精度。     

结构(构筑)物拆除爆破倒塌的数值计算

拆除爆破中,结构物动态塌落过程的研究一般基于两种方法：一是简单的分析模拟;二是通过计算机进行详细的数值模拟。前者,是设计得对简单结构进行观察提供实际施爆方法,但并未包含才质和详细结构因素。后者,可通过结构材质、结构特性及其破坏准则等,按弹性分析一有限空位分析－结构失稳、破坏塌落全过程进行分析,实现爆破结果预示或再现结果。然而,数值方法的影响因素众多且多变,如何把握和评估诸因素,是数值方法可靠与否的     

基于转子固有频率的涡轮泵故障检测方法

为了有效地检测液体火箭发动机涡轮泵的故障,分析了某型液体火箭发动机的28次历史试车数据,得到了涡轮泵转子的一阶、二阶和三阶临界转速以及轴向固有频率的数值,研究了这4个转子固有频率幅值的稳定性及对涡轮泵故障的敏感性,得出了它们具有较强的稳定性和故障敏感性的结论。在此基础上,提出并验证了基于转子固有频率的涡轮泵故障检测方法。结果表明,基于转子的一阶、二阶和三阶临界转速以及轴向固有频率幅值能有效地检测涡轮泵的故障。