鸟撞高速飞机风挡若干问题的冲击动力学研究

对鸟撞飞机风挡的动态响应问题作了冲击动力学的分析研究。由航空有机玻璃在应变率10^(-4)s^(-1)～10~3s_(-1)和温度-60～100℃的试验研究表明其本构关系的应变率效应和温度效应是不可忽略的。由铸镁合金的试验研究则表明其表观的应变率敏感性与铸态缺陷所引起的试验数据分散性相比是可忽略的。用特征线数值法对撞击界面载荷特性的计算分析表明,撞击载荷与结构动态响应间的耦合作用是不可忽视的。

聚甲基丙烯酸甲酯疲劳裂纹扩展的研究

研究了聚甲基丙烯酸甲酯疲劳裂纹扩展规律。实验结果表明 ,频率增加时 ,疲劳裂纹扩展速率降低 ,试验频率从 0 .1Hz到 2 0 Hz时 ,疲劳裂纹的扩展与频率成幂函数关系 ,而在更高的频率时 ,裂纹尖端出现绝热升温 ,裂尖钝化 ,疲劳裂纹扩展速率明显降低。随着名义平均应力提高 ,由于静断机制的早出现 ,使稳定扩展区变短。试验环境温度的影响 。

国产航空有机玻璃在冲击载荷下的热粘弹性力学响应

本文以鸟撞高速飞机风档问题为背景,对国产航空有机玻璃3~#PMMA在从准静载荷的应变率(10^(-4)S^(-1))直到冲击载荷的高应变率(10~3S^(-1))范围,和环境温度从-60℃到+100℃范围内的力学性能进行了系统的实验研究,并建立了相应的非线性热粘弹性本构方程。理论预示与实验结果符合。另外还对3~#PMMA低温及高应变率冲击脆化现象进行了讨论,发现与这一现象相一致,3~#PMMA在高应变率冲击条件下的玻璃化温度有明显的提高。

结构钢16MnR焊接区动态力学性能研究

常温下对１６ＭｎＲ焊件母材、热影响区及焊缝试样进行应变率从１０￣－４～１０￣＋３ｓ￣－１范围内的力学性能试验。结果表明三种试样力学性能基本一致，证实焊接工艺良好。实验结果还表明本材料对应变率敏感，本文提出统一描述该材料为学性能的本构方程，理论曲线与实验结果符合良好。

SHPB试验装置的电阻应变测量系统的误差分析

本文建立了电脑化SHPB试验装置的电阻应变测量系统的广义传递函数,逐项分析了各因素对系统测量误差的影响,经综合后得出系统的测量误差指标,指出了进一步提高系统测量精度的途径。经对率不敏感材料LY12的动静态试验对比,证明系统的实际误差在分析误差之内。

PMMA高应变率冲击压缩试样的断裂机理与力学模型

通过对大量PMMA的SHPB冲击压缩试样断裂形貌及临界断裂角的观察,建立了其断裂过程的力学模型:试样整体断裂形式与应力状态有关,不同的应力状态决定了初始做裂纹的不同的分叉过程,从而决定了不同的整体破坏形式。采用应变能密度因子理论对PMMA临界断裂角作了计算,并与实验结果比较,两者一致。

用余震数据研究震区应力状态的一种计算机处理方法

使用全面搜索和优化处理相结合的方法,由一组余震的P波初动解资料可以推断出余震区的构造应力的主轴方向,应力主值的相对大小(1),并同时确定了余震的两个P波节面中的断层面。对1976年唐山地震相1966年邢台地震的余震资料的计算处理,都给出了余震区的主压应力为水平东西向,主张应力为近水平南北向的结果。因此可以认为,本方法对于用地震资料研究应力场是一个有用的工具。

基于Hopf振荡器的六足机器人步态CPG模型设计

利用中枢模式发生器实现六足机器人爬行步态是运动仿生的关键。建立机器人坐标系,基于D-H参数求解正运动学;采用Hopf振荡器设计多腿耦合模型;构建由6个CPG单元组成的环形CPG网络拓扑结构,每个CPG单元由2个耦合的Hopf振荡器组成,分别输出髋关节、踝关节运动信号;采用膝踝映射函数方法,将踝关节输出信号映射为踝关节和膝关节角度轨迹,从而降低网络中振荡器个数;通过改变耦合系数保证相邻振荡器的相位互锁,输出稳定平滑信号;搭建实物样机进行步态测试。仿真和实验表明,CPG网络相位差稳定,可实现六足机器人三角步态下的平稳行走,爬行速度约为6.45 cm/s。

基于Hopf振荡器的四足机器人步态CPG调节

中枢模式发生器(CPG)对于哺乳动物的节律运动有着重要作用。依据猎狗的步态特征和肢体运动关系,针对四足机器人的结构特点,以Hopf振荡器模型为核心,使用旋转矩阵连接四个振荡器,建立全对称的CPG网络模型。CPG网络输出信号通过映射函数变换作为机器人虚拟样机关节转角的控制信号。通过调节CPG网络中占空比等参数,改变旋转矩阵的值,可以实现在walk与trot两种典型步态间的快速平滑转换。通过MATLAB与ADAMS联合仿真实验,验证了调节CPG模型参数实现四足机器人的步态转换的有效性。

用于SHPB系统的击发控制与测速的单片微机装置

本文介绍了SHPB的气动装置中由于机械式电触点压力表分度精度所限带来的较大误差,专门研制的以INTEL8031单片机为基本系统组成的专用微机测控装置的硬件组成、软件系统模块结构的主程序、测压子程序及测速子程序等。采用此测控装置,由于以控制SHPB的气压击发及测量打击速度,可减小置值时引起的误差和电触点闭合引起的较长信号延时,进而减少了打击速度的分散度。

气动肌肉四足机器人建模与滑模控制

设计了2个拮抗式气动肌肉关节串联的2自由度腿部机构,基于三元素气动肌肉模型,建立单腿拉格朗日动力学模型.构建了系统状态空间,设计了基于干扰上界的滑模控制(SMC)律.搭建了仿真和实验测试平台.分别采用比例-积分-微分(PID)控制、滑模控制对髋关节和膝关节位置跟踪进行仿真和实验.实验结果表明,与PID控制相比,在SMC控制下髋关节误差降低26.2%,膝关节误差降低25.1%,SMC控制的位置跟踪精度要优于PID控制.在自主研发的四足机器人样机平台上进行测试,在SMC控制下可实现四足机器人的小跑步态.