非线性随机动态响应的高效模拟方法

提出了一种分析多自由度非线性系统在随机激励下响应的高效模拟方法。该方法以蒙特卡罗方法为基础,针对动态问题,建立了有效的重要性判别准则,采用俄罗斯轮盘赌与分裂方法来处理响应样本,增加了样本在低失效概率区域出现的几率,提高了模拟效率。通过两个算例表明,该方法操作简单,可以大大地减少计算量,能够适用于实际的工程问题。     

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。     

舰炮身管的模态分析与多目标优化

舰炮的炮口扰动是影响舰炮射击精度的重要因素。为了减少舰炮的炮口扰动,优化身管结构,建立了柔性身管的ABAQUS有限元模型,将有限元模型的模态计算值与模态试验值进行比较,发现建立的柔性身管有限元模型是合理可行的。提出了混沌量子粒子群算法与动力学联合优化的方法,进行身管和炮口的多目标优化。优化结果表明,优化后炮口中心的线速度、角速度和角位移与优化前相比显著减小,身管质量有所降低,结构更加合理,该优化方法有效可行,为下一步全炮总体优化设计提供了一定的借鉴。     

数值模拟气液针栓式火箭发动机喷雾燃烧对声学激励的响应

为研究气液针栓式火箭发动机的声学振荡特性并为其优化设计提供指导,加工了具有矩形燃烧室的LOX/GCH4针栓式发动机,采用Euler-Lagrange方法仿真横向速度扰动产生的声学响应,以期在热试前了解声学激励频率对非稳态喷雾燃烧过程的影响.仿真结果表明,采用的横向速度扰动能在燃烧室内产生同频率的一阶横向声学振荡响应.喷...     

混合气体识别的响应等效性与瞬态信号正交分解模型

针对目前混合气体识别大多采用传感器稳态响应信号、基于线性混合假设或大量样本学习,而瞬态响应信号特征分析主要应用非正交分解的问题,提出一种基于响应等效性与瞬态信号正交分解的混合气体识别模型。分析金属氧化物半导体传感器对混合气体的响应特性,建立基于气体响应成分等效性假设的气体非线性混合模型,在此基础上,提出并应用一种新的正交基函数——扩展类Legendre正交基,对气体传感器瞬态响应信号进行分解;通过对正交分解系数与气体浓度的回归分析,验证二者之间的指数型关联关系,并以正交分解系数为特征参数,利用气体非线性等效混合模型对混合气体分解与辨识。实验结果表明,尽管这种混合气体识别模型仅用单一气体检测的先验知识,对混合气体的识别误差仍可达到15%以内。     

平流层飞艇合成孔径雷达成像优化策略

平流层飞艇具有驻空高度高且时间久、覆盖范围广、使用效费比高等特点,在侦察监视等领域应用前景广阔。结合平流层飞艇平台特性,分析平流层飞艇合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)与机载SAR的异同;针对平流层飞艇SAR的脉冲重复频率冗余及大振幅低频率运动误差,提出优化方案,并开展仿真分析验证。仿真结果表明所提优化运动补偿方法能够有效消除平流层飞艇运动误差影响。     

垂直发射低空超低空防空导弹杀伤区近界研究

以低空超低空防空导弹为研究对象,分析了影响其杀伤区近界的主要因素,并针对其采取垂直冷发射的特殊发射方式,应用快速姿态调转的方法,保证了导弹由姿态调转段到制导段的动态误差小。提出了有效的控制方式,进行了大量的典型弹道的数学仿真,从结果来看,这种设计可以将低空超低空防空导弹的杀伤区近界压至接近最小。     

模拟转子不平衡响应数值分析及实验研究

对模拟转子进行了不平衡响应的有限元计算,并进行了相应的实验研究.在转速为960r/min和1568r/min时,不平衡响应的计算结果与实验结果的误差近似为1.7%和2.1%,计算结果与实验结果相符.     

Humanitarian response to hurricane disasters: Coordinating flood‐risk mitigation with fundraising and relief operations

To alleviate flooding, caused by hurricanes, governments build structural barriers called levees. In addition, relief providers such as the nongovernmental organizations and charities raise funds, and procure and deliver supplies (food, water, and medicines) for humanitarian relief. The strategy for managing disasters must, therefore, weigh the costs and benefits of building levees as well as procuring and delivering supplies. We use a three‐stage decision making framework to study how the investment in levee capacity can be integrated with supply procurements, fundraising, and rapid response. One of our major findings is that a large fundraising cost discourages postdisaster funding, implying relatively large investments in levee and prepositioned supplies. That notwithstanding, a large social value (of saving life) can tilt the balance in favor of postdisaster funding. If the levee capacity increases, funding for predisaster procurement is reduced without affecting postdisaster funding. For a sufficiently large increase in capacity, however, postdisaster response becomes superfluous. We also find that hurricane uncertainty motivates levees with large capacity. In contrast, levee‐failures motivate levees with small capacity.     

基于均匀设计的临近空间无动力攻击器运动参数响应面建模

为探求临近空间无动力攻击器运动参数的解析模型,采用均匀设计试验方法,以攻击器发射参数为设计变量,从设计空间中选择一些特定的设计点,构造了临近空间攻击器速度、射程以及飞行时间的响应面模型。通过仿真算例,对各响应面模型分别进行显著性检验,证明了所建立的响应面都具有较高的近似精度。