非线性Duffing方程自由振动频率解分析

应用Gauss-Chebyshev求积公式求解了Duffing方程的自由振动频率,得到了高精度近似计算公式。对Duffing方程精确椭圆积分频率解进行了数值计算,以此结果为基准,通过绘制多种典型方法得到的Duf-fing方程自由振动频率解的频率-振幅曲线,定性分析了各公式的精度。以Duffing方程特征振幅为基准,定量分析了各公式的计算值及其相对误差,指出基于Gauss-Chebyshev求积公式的Duffing方程自由振动频率解表达式具有形式简洁、精度高的优点,其优势在大振幅情况下以及软弹簧系统中更为明显。最后指出,现有的频率解在计算精度方面存在一定的差异,有的适合软弹簧系统,有的适合硬弹簧系统,应注意区分它们的适用范围,而应用Gauss-Chebyshev求积公式得到的结果则具有普适性。     

Lipschitz非线性系统状态观测器设计新方法

针对Lipschitz非线性系统状态观测器,提出了一种以极小化条件数为目标准则的新的设计方法。运用梯度下降法和Slyvester方程,计算极小化条件数,优化增益矩阵和最大允许Lipschitz常数,完成观测器设计。通过同其它文献的算例比较,结果发现按文中方法设计的观测器具有迭代次数少、优化结果好的特点。     

锥形液膜的Kelvin-Helmholtz扰动波

为进行锥形液膜雾化过程分析,研究锥形液膜的Kelvin-Helmholtz稳定性问题,应用小扰动假设,建立了锥形液膜数学模型、轴对称扰动运动的控制方程和边界条件,采用分离变量法求解线性偏微分扰动方程组,经过严格的数学推导,得到了锥形液膜内外表面扰动波增长速率特征方程.当液膜锥角为零时,与环形液膜扰动波特征方程一致;当液膜锥角和液膜内径为零时,与圆射流扰动波特征方程一致,表明导出的锥形液膜扰波动方程是合理的.     

航空吊放声纳主动方式暴露距离研究

航空吊放声纳是反潜作战主要搜潜设备之一,其主动工作方式暴露范围也是搜潜战术运用的重要参数。基于均方声压声纳方程修正了相关参数,得到了声能声纳方程各项参数定义,结合高斯束射线Bellhop模型,研究了吊放声纳主动方式暴露距离估算方法,针对潜艇两种声纳类型工作特性,进行了仿真和分析。仿真结果表明,在潜艇侦察声纳工作时,吊放声纳主动方式暴露距离明显加大。     

基于BLT方程的传输线终端电磁脉冲时域分析

建立架空单导体线缆模型,运用电磁拓扑理论中的BLT方程对其终端负载响应进行求解,通过Fourier变换和逆变换得到瞬态响应;计算线缆长度、线缆半径、离地高度和端接阻抗等取不同参数时的感应电流,得出线缆端接负载感应电流的变化规律。     

大气对流层气压公式推导的新方法及对国际气压方程的修正

论证了对流层气体分子平均质量的变化相对于温度的变化可以忽略,并利用对流层大气温度随海拔高度变化的规律,研究其压强随高度的变化规律,明确了其参数的意义.同时,在海拔超过10000 m时,国际气压方程出现了越来越明显的误差,提出了合理的修正方法,并发现其温度变化远小于近地面的情况.     

基于不同分裂的修正局部Crank-Nicolson方法对一维热传导方程的应用

本文采用不同分裂的修正局部Crank-Nicolson方法讨论了一维热传导方程的初边值问题。该方法不仅具有原来计算量少,无条件稳定的优点,而且推广了该方法对复杂的数学物理方程应用的可能性。理论上分析了无条件稳定性、相容性及收敛性,最后进行数值试验,验证了它的可行性。     

摧毁固定目标的空袭兵器需求量算法研究

在反空袭作战中,预先对敌空袭兵器的出动量的有效判断程度,关系到我防空兵器的兵力需求论证与战斗部署。以往这方面的研究成果中,定性多于定量,为提高准确性,加强定量研究有很大的必要。由于影响作战的因素很多,且需求量的计算分为多个方面,不可能一一作出研究。分析了敌空袭固定目标时兵力选择所依据的因素,分别用排队论与Lanchester方程理论进行了数学建模。     

止脱弹簧的蠕变行为与贮存寿命预测

根据止脱弹簧的受力模式和失效机理,设计了止脱弹簧的蠕变老化试验装置,对止脱弹簧进行了蠕变加速老化试验,利用图像测量技术研究了载荷和温度对止脱弹簧自由端蠕变行为的影响规律。进一步,基于Arrhenius方程建立了止脱弹簧在力-热联合载荷下的蠕变动力学方程,预测了止脱弹簧的使用寿命。研究表明:止脱弹簧的蠕变位移是一个随时间变化的单调非减函数;环境温度和载荷水平的提高都会加速止脱弹簧的蠕变。所提方法和相关结论可为蠕变型止脱弹簧的设计和寿命预测提供参考。     

快速傅立叶变换用于Fokker-Planck-Landau方程的数值求解

利用谱方法和FFT技术对Fokker-Planck-Landau方程进行了数值求解,研究了均匀空间条件下粒子在速度空间的分布函数随时间的演化。数值计算表明,所用计算方法能够很好地满足质量、动量和能量守恒要求,计算速度与有限差分方法相比大大加快。