求高维非线性振动系统稳定周期轨道改进的打靶法与应用研究

针对高维非线性振动系统,将某自由度上的响应周期作为一个参数,一起参与迭代计算,构建了改进的打靶法,获得了嵌套于高维系统流形中的稳定周期轨道。针对弹性支承下弧齿锥齿轮系统的高维非线性特点,采用笔者建立的改进打靶法,依据弧齿锥齿轮系统振动控制的要求,选择动态传递误差λ为控制目标,直接捕获了振动控制中的稳定周期目标轨道。

一种混合算法求解多体问题下行星际转移轨道

在限制性多体问题下的行星际转移轨道是一个典型的两点边值问题。求解该类问题的常用方法是采用打靶法结合Runge-Kutta积分进行求解,但是在求解行星际转移轨道时,由于方程比较复杂普通的打靶法在某些情况下不能求到解。文章提出了一种基于差分演化和打靶法的混合算法可以很好地解决这些问题。

高马赫数飞行器准平衡飞行段弹道优化方法

针对类HTV飞行器准平衡飞行段弹道优化问题,提出一种基于改进直接打靶法和自适应遗传算法的混合优化方案。首先在控制约束范围内构造控制量数据集,将控制量初末时刻值和终端时刻纳入优化设计变量,利用改进直接打靶法使以最远航程为目标函数,满足控制约束、过程约束(动压、过载、热流率及禁飞区等)、终端约束的动态最优控制问题参数化为非线性规划问题。在此基础上借助自适应遗传算法对控制量参数进行全局寻优,通过三次样条插值对控制量-时间历程平滑处理,利用四阶龙格库塔法进行数值积分,以此得到符合条件的理想弹道。经仿真验证,提出的弹道优化算法相较于原算法(直接打靶法-遗传算法)收敛速度更快,性能指标更优,降低了对初值的敏感程度,具备一定的鲁棒性,能够实现规避多禁飞区,搜索到满足约束条件且保证航程最远的理想轨迹。

结构和材料参数对一类可压缩超弹性圆柱管翻转变形影响

翻转管作为一种理想的防碰撞吸能元件在工程设计、航空航天等领域有着很广泛的应用.研究了由一类可压缩超弹性材料组成的薄壁圆柱管的翻转有限变形问题,并将其归结为求解一类二阶非线性常微分方程边值问题.由于无法得到该边值问题的解析解,并且传统的数值求解方法也不适用,提出一种改进的打靶法对其进行有效数值求解,并分析解的定量行为.数值结果显示翻转后圆柱管厚度和轴向伸长率随着初始厚度的增大而增大,且圆柱管处于压缩状态;轴向伸长率随着泊松比的增大而减小.此外,还与不可压缩材料的圆柱管翻转问题进行了对比.