基于谱元法的加肋圆柱壳声振有源控制研究

加肋圆柱壳是水下航行器的主要声发生器,控制加肋圆柱壳结构振动和水下辐射噪声中的低频线谱成份,对提高水下航行器声隐身性能具有重要意义。针对复杂加肋圆柱壳结构振动响应计算、线谱有源控制次级力源作用位置和大小优化计算难题,提出了基于精细区域分解谱元法的加肋圆柱壳结构振动响应计算半解析方法,采用壳体外法线方向位移响应均方值最小的控制策略,建立了复杂加肋圆柱壳线谱有源控制理论方法。利用该方法计算分析了激励力与次级力源之间的相对位置对加肋圆柱壳结构振动和水下辐射噪声的影响,掌握了次级力源安装位置对线谱成份控制效果的影响规律。试验结果表明,该方法可有效控制加肋圆柱壳结构振动中的低频线谱成份,为水下航行器声隐身性能设计提供了新方法。

自适应控制中的Hartley块算法及实验

针对小波包自适应控制子频带内包含大量卷积和相关运算导致算法收敛速度慢的问题,提出基于Hartley块的小波包滤波最小均方算法。将快速Hartley变换引入块算法,实现频域内快速卷积和相关运算;在子频带内应用Hartley块算法生成控制信号,通过重叠保留法提出基于Hartley块的小波包滤波最小均方算法;通过仿真和实验研究了定频和扫频两种工况下的隔振性能和控制效果。结果表明,基于Hartley块的小波包滤波最小均方算法不仅可以大幅缩短收敛时间,还能显著提高控制精度,且鲁棒性和稳定性良好,能够很好地应用在工程实际中。

线谱激励的混沌隔振研究

一般的线性被动隔振系统因具有频率保持性而不能彻底隔离线谱激励,而对于非线性隔振系统则可能改变系统的频谱结构,特别是处于混沌状态时它的频谱是连续的宽频谱,从而可以从根本上解决线谱激励的隔振问题.为此从理论和实验两个方面对利用非线性隔振系统处于混沌状态下的宽频特征以消除或减弱特征线谱进行了研究.结果表明混沌隔振不仅对线谱有较好的隔离效果,而且整体隔振性能也比较好.

长方体形囊式空气弹簧刚度特性

空气弹簧是一种具有可调非线性静、动态刚度及阻尼特性的隔振元件 ,它利用空气压缩的非线性恢复力和阻尼力来隔离振动和冲击。空气弹簧的刚度是随其变形量而变化的 ,因而由它组成的隔振系统其固有频率与振幅有关。空气弹簧还具有自动避开共振 ,从而抑制共振振幅的特性。本文对长方体橡胶 -帘布囊式空气弹簧进行了研究 ,从理论和试验两方面 ,对其垂向及横向刚度特性进行了探讨。假设空气弹簧的垂向刚度仅取决于内部气压 ,从工程热力学的气体多变方程出发推导了空气弹簧的垂向刚度。利用线性薄膜理论推导了长方体形囊式空气弹簧的有效承压面积。采用弹性力学的方法 ,解决了其由帘线交织而成的橡胶囊膜断面的横向切变形问题 ,推导了横向刚度。

非线性隔冲系统最大响应的计算方法

提出了一种计算具有三次方非线性刚度的单自由度隔冲系统最大响应的方法 ,该方法将计算过程分成冲击作用阶段和自由衰减振动阶段 .在冲击作用阶段中 ,认为系统的冲击刚度为常数 ;在自由衰减振动阶段中 ,考虑系统的刚度非线性 ,用迭代法推导出了系统最大位移和最大加速度的一阶近似表达式 .

舰船水声隐身技术(一)

本文探讨了水声隐身性能对舰船战技术性能的影响 ,舰船水噪声的主要噪声源、水噪声的治理措施及其展望。

双层隔振系统隔振效果研究

隔振系统的隔振效果与被隔离体、中间质量块及基座中的弹性模态有很大的关系.在考虑被隔离体、中间质量块及基座为弹性体的前提下,研究了它们的弹性模态对系统隔振效果的影响,得出了设计隔振系统时要遵循的一些原则.

舰船水声隐身技术(二)

本文探讨了水声隐身性能对舰船战技术性能的影响 ,舰船水噪声的主要噪声源、水噪声的治理措施及其展望。

混沌振动识别的研究

提出了一套有效识别混沌的步骤和方法 ,并利用其对某型隔振装置的振动加速度信号进行了识别 ,从而判断该系统处于混沌运动状态 .由于实测信号中不可避免地受到噪声的干扰 ,所以先应用小波方法对信号进行消噪 ,然后对信号进行功率谱分析、相空间重构、计算混沌测度等 ,实现了对混沌信号的准确识别 .

管壁不连续对管路中传播的弯曲波的隔离

采用梁弯曲振动的运动方程来求解管壁中传播的弯曲波,然后用传递矩阵的方法得出了弯曲波在通过管壁不连续段后的透射系数矩阵。利用边界条件,分析了管壁材料不连续段及其在管路中的布置情况对弯曲波透射系数的影响,并得出了如下结论:作为管路不连续段的铜管、铝管和挠性胶管都可以对管路中传播的弯曲波起到隔离作用,但它们也都有可能使振动放大。这与频率、边界条件和管路不连续段的布置密切相关;对极低频弯曲波的隔离是十分困难的,甚至是不可能的;管路不连续段的布置情况、管路边界条件(即支撑情况)和频率应当是管路隔振设计中需要特别注意的因素;挠性胶管在可以起隔离作用的条件下能够取得比铜管和铝管更低的透射系数和更大的位移补偿。

舰船装备远程维修支援体系研究

借用20世纪90年代初期中国学者提出的开放的复杂巨系统理论,以及处理开放的复杂巨系统的方法论——从定性到定量的综合集成法,揭示了舰船装备远程维修支援体系的本质是一个人机共栖的开放的复杂巨系统;给出了描述系统的基于Agent的一般框架和在巨系统理论指导下研究远程故障诊断问题的思路;最后提出了需要进一步研究的几个问题。

利用加速度FRF的质量控制区段求测刚体质量分布特性

本文详细介绍了一种利用实验模态分析中测得的加速度频率响应函数的质量控制区段来求出被测刚体的质心位置及质量矩阵诸元的方法。

船舶振声综合治理研究

在理论上探讨了对船舶进行振声综合治理应注意的问题 ,并以实例说明了振声综合治理的具体措施和效果 .

数字式6-DOF运动平台控制系统设计

针对电液伺服控制的六自由度(6-DOF)运动平台普遍存在的问题,研制了全新的数字式6-DOF运动平台。该平台采用新型数字液压缸,其控制不需外部A/D、D/A转换,同时减少了大量的液压伺服参数调节装置,对控制者来说完全是一种开环控制。利用系统简单的特点,将平台控制系统集成为工作站,并在VC++编程环境中完成控制软件开发,且综合运用了多媒体定时器、普通定时器以及多线程编程技术,实现了平台控制的多任务调度。利用该技术研制出潜艇操纵模拟器,其液压油精度等级仅需18/15(ISO4406),且结构更简洁、调试维护更方便,达到了可靠运行的目的。

一种混合式隔振器及其特性研究

为降低隔振系统在共振频率点的振动传递率,隔振器共振频率点阻尼应较大,为减小高频振动传递率,高频段阻尼应较小,被动隔振器阻尼无法满足该要求.提出了一种混合式隔振器,作动器根据隔振器上下点相对位移产生作动力,通过设计作动力对相对位移的传递函数,可实现阻尼随频率变化的要求.在此基础上对其特性进行了仿真研究,结果表明,由此混合隔振器构成的隔振系统在共振频率点和高频段对基础的传递振动都得到降低.

舰船装备保障资源需求半结构化预测方法

针对舰船装备保障资源需求确定既有结构化规律可以遵循,又受非结构化不确定因素影响的特点,建立了备品备件需求的半结构化预测模型。该模型利用使用时间规模的线性函数表征备件需求的趋势项;用AR模型补偿时间规模统计误差及使用环境差异带来的影响;用GARCH模型刻画非结构因素导致预测误差的条件异方差特性。在此基础上,给出了利用半结构化模型预测保障资源需求的具体步骤。最后,对该方法进行了验证对比,结果表明:该舰船装备保障资源需求半结构化预测方法是有效、可行的。

舰船等级修理模式改革研究与实践

针对新形势下舰船使命任务拓展和装备技术水平提高对舰船等级修理提出的新要求,开展了舰船等级修理模式改革研究,提出了舰船等级修理由"定期修理"为主向"定期修理与视情修理相结合"转变的总体思路,研究了合理确定舰船等级修理类别、修理时机、工程范围和在修时间等关键问题,探讨了与之配套的舰船水下清洗机制、主要设备整机"先换后修"机制、依据状态监测确定装备修理需求机制,并在具有代表性的舰船上开展了相关试点。实践表明,通过变革舰船等级修理模式,可提高舰船理论在航率约5%,效益十分明显。

舰船装备保障流程管理

舰船装备保障仍处于职能管理阶段,难以满足新形势下快速、全面、持续、精确保障等要求,实施高效合理的舰船装备保障流程管理,对减少保障资源需求、提高保障效率具有重要意义。为此,在全面分析舰船装备保障流程管理的内涵、特点与意义的基础上,将舰船装备保障流程划分为业务流程、管理流程、辅助流程3个类别和海军级、部门级、岗位级3个层次,对舰船装备保障流程建设与实施的原则和方法进行研究,提出了舰船装备保障流程再造的时机、目标和方法等,并以舰船装备保障模式由技术支援型向总体技术责任型转变为例,说明了装备保障流程再造的过程。

舰船装备综合保障工程管理研究

舰船是结构复杂、体系庞大、技术密集的武器装备,其战备完好性和战斗力水平高度依赖于综合保障工程管理。本文对舰船装备综合保障工程管理的内涵与特点做了全面分析,研究了舰船装备综合保障工程管理的主要内容,总结了舰船装备综合保障工程管理方法,对做好舰艇装备综合保障工作具有重要的指导意义。

基于Lyapunov指数谱的非线性隔振系统混沌运动参数区域预测

Lyapunov指数是定量描述系统运动状态的重要参数之一.讨论了Lyapunov指数谱的数值计算方法以及它和总时间的关系,利用混沌状态下系统的最大Lyapunov指数大于零的性质预测了非线性隔振系统处于混沌运动状态时两个可变参数的参数区域.