双层柱壳的流固耦合模态计算与试验研究

采用结构有限元和内域流体有限元的流固耦合计算方法,对球壳及其内域流体进行有限元离散计算,并将计算所得的模态振动频率与理论结果进行了比较.采用同样的方法,进一步对加筋双层圆柱壳进行了流固耦合的复特征值分析,并求解了其固有频率和振型.试验分别对双层柱壳充水和不充水情况下模态和模态频率进行了测量,结果证实了数值计算方法的正确性.     

大容量中频变压器箔式线圈振动模态的影响因素分析

为了分析箔式线圈振动模态的影响因素,首先在ANSYS环境下建立了箔式线圈的等效三维有限元模型,仿真计算了其前10阶模态振型和固有频率;然后,采用单输入单输出方法对自由状态下的箔式线圈进行了模态试验,验证了仿真模型的准确性,并在此基础上分析了绝缘层弹性模量和层间分离对振动模态的影响。结果表明:仿真结果与试验结果吻合较好;绝缘层弹性模量增大,箔式线圈固有频率呈线性升高;箔式线圈的层间分离会造成固有频率下降,并出现局部振型;圆角位置的分离对模态影响最显著。     

复杂激励下封闭空腔结构-声耦合场分析

针对复杂激励情况,提出了一种分析封闭空腔结构-声耦合场的新方法。该方法首先利用弹性结构表面有限个测点的法向振速分布计算得到结构模态幅度向量;然后,重建弹性结构表面法向振速场并实现对整个腔内声压场的预测,并在此基础上,为提高重建精度、减小计算量,开展了结构模态截断和测点位置优化等问题研究,给出了结构模态截断原则和测点位置优化方法;最后,以板-腔耦合模型为例进行了分析。结果表明:所提结构-声耦合场求解方法是可行的,给出的结构模态截断原则和测点位置优化方法是有效的。     

复合材料螺旋桨应变模态计算与试验

采用经过验证的有限元模态算法计算了金属桨和碳纤维桨模型的固有频率和位移、应变模态振型,在桨叶表面贴附电阻应变片并进行了应变模态测量试验。结果表明:铜桨和碳纤维桨的前三阶固有频率与计算值相差分别在3%和12%以内;碳纤维桨各阶固有频率均比铜桨要小,应变模态振型相似,结构阻尼前者是后者的4倍左右。     

圆柱壳的力辐射模态分析与噪声控制

为了能定量优化设备激振力布置,基于结构有限元耦合流体边界元法给出了力辐射模态的计算方法,分析了圆柱壳结构的力辐射模态特性。根据分析结果提出了对圆柱壳辐射噪声进行控制所需的激振力控制原则,并采用数值预报的方法证实了该原则的有效性。     

一种随机振动Von Mises应力的计算方法研究

针对随机振动中应力的不确定性,采用模态叠加理论推出了线性系统随机振动von Mises应力均方根值和功率谱密度的计算方法;采用该计算方法对一算例结构进行了von Mises应力均方根值和功率谱密度计算,并针对应力计算结果进行了结构随机振动疲劳分析,通过与已有试验结果的对比,验证了方法的有效性。     

军用运输车车架及底板结构动态特性试验及分析

采用单点激振多输出（SIMO）试验模态法（EMA）对某型军用运输车车架底板及其连接部分进行动态特性试验，提取相关参数和特征向量，并进行模态参数识别和各阶振型分析，试验结果与实际振动情况基本吻合。与基于有限元分析软件HyperWorks计算结果进行验证对比，结果基本一致。     

超空泡水下航行体振动特性分析

用有限元方法分析了超空泡水下航行体的固有特性,计算了自由边界条件下超空泡航行体的振动特性,求出了固有频率和模态,并选取对其结构性能有重要影响的四类模态,即梁弯曲模态、呼吸模态、径向模态和轴向弯曲模态绘制了三维模态图.研究表明,超空泡水下航行体无阻尼自由振动的首阶模态为梁弯曲模态;呼吸模态发生的初始频率较高;径向模态发生的初始频率较低;轴向弯曲模态发生的频率比较集中,变形较为复杂.所得结果为今后开展进一步的超空泡航行体结构动力学研究提供了模型基础.     

复合材料层合圆柱壳的动力响应与层间应力

采用分层壳理论和厚度方向的二次插值函数推导出正交铺设层合圆柱壳的动力响应方程,并得出简支层合圆柱壳自由振动问题的解.对于给定算例,计算出的自振频率与三维分析的结果吻合良好,说明所推导的二维解具有足够精度.计算了前四阶模态对应的壳中应力.计算结果说明,对于高阶模态,层间应力相对于面内应力的比值远高于低阶模态的对应比值,高的层间正应力是高阶模态导致脱层破坏的主要原因.     

泵转子流固弱耦合计算与分析

为了探索流固弱耦合计算在推进泵上应用的可行性和有效性,完成了某转子静强度、动强度和振动模态计算与分析。首先,完成泵稳态和瞬态流场CFD计算,提取水动力载荷数据;然后,采用流固弱耦合方法对结构完成稳态和瞬态计算,提取静应力和动应力以及最大变形,校核静强度和动强度;最后,完成流固耦合条件下转子模态分析,得到模态频率和特征振型。结果表明：转子叶片最大应力位于叶根处、最大位移位于叶梢截面近随边处;转子叶片应力满足材料的强度要求,变形量小于叶顶间隙值;湿模态振型与干模态基本一致,但振型幅值明显降低、模态频率降低。该流固弱耦合计算方法能够用于泵转子结构设计与振动谐响应分析,有助于提升设计质量。     

小水线面双体船波浪中纵向运动性能模型试验研究

在拖曳水池里开展了小水线面双体船顶浪规则波中纵向运动模型试验,研究了航速和拖点垂向位置对船体纵向运动性能的影响。试验结果表明:不同航速下,船体的垂荡响应算子和纵摇响应算子均随着波长变化呈现出双极值;航速对垂荡响应算子极值的影响较小,对纵向响应算子极值的影响较大;除了短波中的共振区附近,拖点在重心时的运动响应算子与拖点在推力轴线时的运动响应算子相比有所减小。     

无奇点三维攻击时间控制滑模导引律

为研究导弹在视场角约束下的三维攻击时间控制问题,提出一种三维非线性滑模导引律。利用攻击时间误差设计滑模面,推导出三维形式的俯仰和偏航加速度指令;通过对所设计制导律进行简单修正,解决了零初始前置角引起的奇点问题;从数学上证明了该导引律的稳定性和收敛性,讨论了导引律相关参数的取值范围,分析了与纯比例导引法、解耦三维导引律之间的关系。仿真结果表明,所设计导引律能够在视场角约束条件下有效实现攻击时间增大或减小的控制;俯仰和偏航平面的耦合程度越强,该导引律控制能耗小的优势越为明显。     

AUV纵倾角动态面滑模自适应控制

对于自主水下机器人(AUV)纵倾角跟踪问题,提出一种基于动态面滑模思想的自适应控制方法。首先对自治水下机器人纵倾角运动模型进行简化,其次针对不确定外干扰的情况,设计了自适应规律,对外干扰进行估计,在此基础之上设计了动态面滑模自适应控制器,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性,最后通过给定参数的仿真实验结果可知,所设计的控制器在系统受到不确定外干扰时,表现出良好的鲁棒性。     

紫外光语音通信系统参数补偿技术及Matlab仿真

利用线谱对参数建立了针对紫外光通信的语音参数补偿模型,采用基于LSF参数奇偶采样插值方法和丢失能量线性补偿法,对样本的丢包补偿前后相关系数和音质进行了对比.仿真结果表明,前后帧的中值补偿替代丢失帧的参数效果最好;该方法简单有效,对语音质量有较大改善.     

大攻角飞行导弹自动驾驶仪反馈线性化设计

针对大攻角空空导弹飞行过程中复杂的非线性空气动力学特性,提出了采用反馈线性化进行控制器设计的方法.在完成导弹俯仰通道的非线性建模的基础上,采用反馈线性化理论对导弹模型进行精确线性化,然后,对线性化后的系统给出了变结构控制系统设计.最后,通过仿真验证了所设计的控制器具有良好的动态性能及较好的工程参考价值.     

基于DSP的双伺服驱动系统

针对某型火炮伺服系统的数字化改造,设计了一种基于单片DSP的双伺服驱动系统.本设计利用电机控制专用芯片--TMS320LF2407A,独立输出两路PWM控制信号,分别驱动高低和方位两个伺服电机.功率放大电路采用工作在受限单极倍频可逆PWM控制模式下的H桥结构.试验表明,该数字伺服系统工作可靠、动态响应快、噪音低.     

地磁导航旋回法自差校正系数的适用性研究

针对地磁导航系统,从直感式地磁导航系统的自差分析出发,解出直感式地磁导航系统的自差校正公式与舰艇纵横摇倾角之间的关系,并分析了纵横摇测量误差对于最后磁航向的影响,以及在潜艇正常的纵横摇范围内自差校正公式中系数的稳定性,即研究了地磁导航旋回法自差校正系数的适用性以达到提高地磁导航精度的目的。对于舰船地磁导航,尤其是对隐蔽性要求比较高的潜艇,具有现实的指导意义。     

聚碳硅烷——沥青共混体流变性与纺丝研究

聚碳硅烷和沥青分别是转化ＳｉＣ纤维和碳纤维的先驱体,两者共混或共聚就可以得到一种新功能纤维──ＳｉＣ－Ｃ纤维的先驱体。该先驱体的可纺丝性直接与聚碳硅烷和沥青的性质相关,只有两组份的可纺丝温度区间交叉才可能得到可纺性好的聚碳硅烷──沥青共混先驱体。该研究结果对于制备ＳｉＣ－Ｃ纤维时选择组份材料和共混工艺有指导意义。     

舰载集装箱武器设备的基座倾斜修正

为了在民用集装箱船上快速安装集装箱式模块化武器设备,快速形成战斗力,同时保证武器设备使用精度和可靠性,必须对安装的武器设备的基座水平进行检测并加以修正.通过对影响基座水平度变化因素的分析,结合集装箱船的特点,提出了利用平台罗经安装平台和电子差分水平仪测量基座倾斜度,并对测量值进行多项式拟舍得出基座倾斜修正量的方法.这种方法在实际应用中取得了良好的效果,满足战时快速安装,快捷调试的要求,并能确保武器系统的战术技术指标.     

一种基于AMDF和ACF的基音周期提取算法研究

文中提出一种基于短时平均幅度差分函数(AMDF)和短时自相关函数(ACF)的基音周期提取算法。首先,将每帧语音信号通过AMDF算法进行计算,然后把得到的AMDF数值再通过ACF算法进行计算,得出每帧信号的基音周期,最后运用动态平滑技术计算出最终语音信号的基音周期。通过仿真实现该算法,并同基于MAMDF和ACF的基音周期提取算法进行比较。