基于路径跟踪的平流层飞艇柔性编队控制

建立平流层飞艇驻空阶段动力学模型,在定高飞行前提下,采用小扰动方法对动力学方程进行线性化处理。提出采用路径跟踪的平流层飞艇柔性领航-跟随编队控制方法,领航者和跟随者通过速度控制与航向控制,分别跟踪保持特定距离的参考路径,实现编队的柔性控制。以采用直线路径跟踪和采用圆路径跟踪的三平流层飞艇编队控制为例,对提出的柔性编队控制方法进行仿真验证。仿真结果表明:提出的路径跟踪方法控制精度高,提出的柔性编队控制方法可以实现编队稳定运行,避免编队成员碰撞现象的发生。     

Efficient budget allocation strategies for elementary effects method in stochastic simulation

This paper focuses on extending the Morris' elementary effects method (MM) for sensitivity analysis/factor screening originated in the context of deterministic computer experiments to the stochastic simulation setting. Given a fixed simulation budget to expend, the main objective is to provide efficient and accurate estimates of main and interaction (or nonlinear) effects coined by the standard MM for characterizing the importance of each factor, despite the impact of simulation errors. Taking into account both the factor/input sampling uncertainty rooted in MM and the random errors inherent in a stochastic simulation, we develop efficient budget allocation strategies for implementing MM in this new context. Under each strategy proposed, we derive its corresponding optimal budget partition and optimal budget allocation rules. Numerical results corroborate the practical effectiveness of the proposed budget allocation strategies.     

楔形变截面钢-混凝土组合梁弯曲和自由振动的求积元分析

基于改进的Newmark组合梁模型和平面应力模型分别建立考虑界面滑移的楔形变截面钢-混凝土组合梁的一维和二维求积元单元。对组合梁的弯曲、自由振动问题进行计算分析,将两类单元的计算结果进行比较和讨论。结果表明,对于工程结构中常见的楔形变截面组合梁的弯曲问题,可以采用自由度较少,计算成本较低的一维模型;对于自由振动问题,一维模型可以较为准确地描述一阶振动模态;若需对高阶振动模态进行分析,可选用更为准确的二维模型。     

几何约束的改进弹性体网格变形方法研究及应用

针对现有弹性体网格变形方法无法有效抑制网格单元出现"负体积"和过度畸变等问题,引入体积弹性模量约束和挤压弹性模量约束,提出一种基于几何约束的改进弹性体法。借助Patrick网格质量参数,选取三维长方体边界在旋转、平移和伸展变形三种方式下的大幅度运动,对比研究引入几何约束后的改进效果。仿真计算二维NACA0012翼型的俯仰振荡和三维伸缩翼变形过程的气动特性,结果表明:基于几何约束的改进弹性体法显著提高了变形网格的鲁棒性,尤其在大变形时能够有效约束较差网格单元,改善经典方法存在的问题,可为非定常流场问题的求解提供有力支撑。     

基于遗传算法的船体主甲板外展程度寻优

阐述了利用遗传算法思想解决某些具有特殊甲板尺度要求的船舶甲板主尺度(长度、宽度)与船体设计水线长、宽比值的优化设计问题.在舯横剖面和中纵剖面上分别定义甲板宽度与设计水线宽之比α、甲板长度与设计水线长之比β,以该问题最为突出的大型舰船为例,建立最小偏差数学模型,对α、β优化确定问题进行计算,根据约束条件及优化对象的相对权重编制Matlab程序进行寻优,最终获得了最优化的甲板外展程度.整个过程采用二进制编码以增大搜索随机性,通过设定父辈交叉及基因突变概率,防止搜索过程出现局部最优.     

鳍对拖式吊舱推进器水动力性能的影响

为考察鳍对拖式吊舱推进器水动力性能的影响,用基于速度势的面元法建立了吊舱推进器水动力性能计算的数学模型,对附鳍的吊舱式推进器的定常及非定常水动力性能进行了预报.螺旋桨和吊舱及鳍之间的相互影响通过迭代计算来处理.采用计算较为简便的关于扰动速度势的基本积分微分方程,并采用双曲面形状的面元以消除面元间的缝隙.在桨叶随边满足压力Kutta条件,用Yanagizawa方法求得物体表面的速度分布.计算了无鳍、单鳍和双鳍拖式吊舱推进器的水动力性能,计算结果表明,鳍会产生推力,使得双鳍时整个推进器的水动力性能最好,单鳍次之,无鳍最低.     

基于小波神经网络的承制单位信用风险评价

根据武器装备采购中对承制单位信用风险评价特点和实际情况,确定承制单位信用风险评价指标体系,根据小波神经网络原理,构建了承制单位信用风险评价模型,并以实例进行分析。小波神经网络能够简便快捷对信用风险进行评价,并能排除主观因素的干扰,在信用风险评价中具有较好应用前景。     

基于刚柔耦合的坦克炮发射动力学仿真分析

炮口扰动是影响坦克炮射击精度的重要因素,为研究弹丸出炮口瞬间的炮口扰动规律,基于多体动力学与有限元方法构建了坦克刚柔耦合的全车动力学仿真模型,该模型考虑了身管的柔性特性,对身管进行了模态分析,得到了身管的模态中性文件。通过仿真,对比了后坐部分最大后坐位移与最大后坐速度的试验值与仿真值,对刚柔耦合模型的仿真结果进行了验证。在此基础上,分析了刚性身管和柔性身管对炮口扰动的影响,结果表明：考虑身管柔性特性的刚柔耦合模型能够有效提高坦克炮射击仿真精度。     

带裂缝钢筋混凝土梁振动特性变刚度模型分析

按常规等刚度、匀质线性材料来考虑开裂后的钢筋混凝土梁,必然带来较大的误差,与实际情况存在较大差距。基于条带法提出了建立带裂缝钢筋混凝土梁的变刚度模型分析方法,对考虑开裂和材料非线性的钢筋混凝土简支梁的振动特性进行了理论计算和试验研究。结果表明：提出的方法从理论上可以得到既有钢筋混凝土简支梁的振动特性、裂缝开展情况等参数,理论计算结果与试验结果吻合较好,且精度较高,具有良好的可行性和工程适用性。