高重合度人字齿轮传动动态性能优化设计

对人字齿轮传动进行高重合度设计的分析,基于人字齿轮副承载接触分析技术,针对人字齿轮传动中主动小齿轮轴向浮动安装的特点,综合考虑齿轮时变啮合刚度、啮合冲击激励及误差激励等因素的影响,采用集中质量法建立了考虑修形的人字齿轮副弯-扭-轴耦合非线性振动模型,推导了系统无量纲运动微分方程,求解得到齿轮传动系统的振动加速度。以齿轮的振动加速度均方根值为优化的目标函数,针对该类复杂实际工程优化设计中适应值计算费时的缺点,提出了一种改进的具有适应值预测机制的遗传算法,优化得到了人字齿轮的基本设计参数及修形参数,提高了计算效率,通过实例分析验证了该优化方法的有效性。对加工的人字齿轮在减振降噪试验台上进行带载试验,对比优化前后的噪音分贝值,进一步验证了该优化方法对齿轮副减振降噪具有一定作用。     

条（环）状干摩擦阻尼器的微滑移数值模型

提出一种求解弹性条(环)状阻尼器微滑移接触运动的数值方法。将阻尼器和外部激励历程在空间和时间上离散,将相同数量的干摩擦触点布置于离散阻尼器上;把接触运动判据应用到各离散接触点,确定其运动状态并修正刚度矩阵,求解整个阻尼器的平衡方程。该方法避免了有限元软件求解含摩擦接触问题的迭代过程,从而保证了求解的可执行性。同时,克服了微滑移模型理论解法对法向载荷分布规律及载荷时变性的限制,为求解具有局部性以及时变性的法向载荷的结构动态响应提供了更为精确的边界条件,从而可提高结构频响分析的准确性。应用多谐波平衡法分别计算宏滑移和微滑移阻尼器约束下的结构动态响应,发现在结构减振中,微滑移模型能够适应更宽范围的法向力。     

高超声速飞行器纵向平面滑翔飞行制导控制方法

针对高超声速飞行器纵向平面内准平衡滑翔制导控制问题,提出一种基于动态面控制和滑模控制的制导与姿态控制系统设计方法。建立高超声速飞行器纵向平面质心和绕质心运动模型,以航程预测-校正控制为出发点得到期望速度倾角并结合飞行器纵向模型中速度倾角、攻角和俯仰角速率间的关系,利用动态面控制方法、终端滑模控制和二阶滑模控制方法完成高超声速飞行器纵向平面内制导与姿控系统设计。基于偏导系数矩阵形式的通用高超声速飞行器气动模型,完成期望攻角和左右升降舵偏角指令的解析计算。通过高超声速飞行器对该制导控制系统设计方法的有效性和鲁棒性进行仿真验证。根据数值仿真结果,系统阐述了高超声速飞行器进入准平衡滑翔飞行前后制导控制系统工作的特点,进而总结了从初始下降段到准平衡滑翔段交班飞行阶段制导控制系统设计需要注意的问题。     

Dynamic globularization prediction during cogging process of large size TC11 titanium alloy billet with lamellar structure

The flow behavior and dynamic globularization of TC11 titanium alloy during subtransus deformation are investigated through hot compression tests. A constitutive model is established based on physical-based hardening model and phenomenological softening model. And based on the recrystallization mechanisms of globularization, the Avrami type kinetics model is established for prediction of globularization fraction and globularized grain size under large strain subtransus deformation of TC11 alloy. As the preliminary application of the previous results, the cogging process of large size TC11 alloy billet is simulated. Based on subroutine development of the DEFORM software, the coupled simulation of one fire cogging process is developed. It shows that the predicted results are in good agreement with the experimental results in forging load and microstructure characteristic, which validates the reliability of the developed FEM subroutine models.     

Reduction of global effects on vehicles after IED detonations

Global effects caused by the detonation of an IED near a military vehicle induce subsequent severe acceleration effects on the vehicle occupants. Two concepts to minimize these global effects were developed, with the help of a combined method based on a scaled experimental technology and numerical simulations. The first concept consists in the optimization of the vehicle shape to reduce the momentum transfer and thus the occupant loading. Three scaled V-shaped vehicles with different ground clearances were built and compared to a reference vehicle equipped with a flat floor. The second concept, called dynamic impulse compensation (DIC), is based on a momentum compensation technique. The principal possibility of this concept was demonstrated on a scaled vehicle. In addition, the numerical simulations have been performed with generic full size vehicles including dummy models, proving the capability of the DIC technology to reduce the occupant loading.     

分布式约束优化问题及其求解算法

分布式约束优化问题(DCOP)能够对多智能体系统(MAS)中的各种分布式推理任务进行建模,广泛应用于分布式规划、调度、资源分配等问题中。首先从DCOP的概念出发,引入一个典型的DCOP实例,在此基础上对DCOP问题求解的两类主流算法进行了详细介绍和比较分析。针对DCOP对现实问题建模中出现的部分集中式、硬约束、开放式、隐私和anytime等5个方面的问题进行了阐述,并介绍了相应的扩展算法。在动态实时问题,自稳定性与误差容错以及在物理分布式环境下仿真等问题仍需进一步研究。     

质量块控制自旋导弹的Lyapunov稳定性分析

给出了质量矩控制导弹的动力学模型及在一定条件下的简化动力学模型;用Lyapunov分析方法给出了动稳定性条件。结果说明,推力和静稳定度越大,越有利于动态稳定;阻力越大越不利于动态稳定。     

考虑入口和出口容积效应的涡轮动力学模型

建立了考虑涡轮入口和出口容积效应的涡轮动力学模型 ,利用该模型计算了燃气涡轮气瓶启动的动态响应过程 ,分析了影响涡轮动态特性的主要因素。计算结果表明 :涡轮前容积对涡轮入口压力和出口背压的过渡过程均有显著的影响 ,涡轮后容积对涡轮入口压力的过渡过程影响不大 ,对涡轮出口背压的影响显著。     

初始先验分布未知条件下的DLMR及其Bayes预测

讨论了具有无信息初始先验分布的矩阵变量动态线性模型 (简记为DLMR)及其Bayes预测 ,利用MDIP方法 ,就尺度方差阵∑已知和未知两种情况 ,分别给出模拟初始状态参数(θ1 |D0 )和 (θ1 ,∑ |D0 )的无信息先验分布 ,进而给出其Bayes预测。     

成像卫星任务周规划模型与算法

作为卫星运控系统中的一个重要模块,卫星任务短期规划对充分发挥卫星系统效能有着重要影响。与卫星任务的日规划的作用和特点不同,它既涉及到任务规划的技术问题又涉及到卫星管理问题。针对周规划任务,本文分析周规划的需求和特点,兼顾周规划的四项主要作用,构造周规划的分层框架;分析周规划优化目标及约束条件,建立卫星任务的负载度周规划模型;针对模型求解属于高维离散组合优化问题,仿真实验评价了几种基本智能优化求解算法,并应用引入分布式并行技术的遗传模拟退火算法求解。