飞机刹车诱导颤振稳定性分析与减振设计

以飞机刹车装置为研究对象,对飞机刹车诱发振动问题进行了研究。针对飞机滑跑过程中的复杂制动环境对盘面摩擦特性影响,建立了考虑液压系统及盘面材料属性的刹车盘组非线性动力学分析模型,且为新材料技术的发展预留了模型接口。从实际工程应用价值出发,以机轮速度、液压系统等效阻尼、刹车盘面阻尼、盘面摩擦特性几类关键因素为控制变量,利用数值仿真与分岔理论等非线性分析手段研究了上述参数对系统稳定性的影响,并确定了使系统保持稳定的结构参数范围,方便对结构进行参数化快速分析设计。基于模型分析的结果,揭示了刹车振动产生的部分原因,从结构参数和刹车控制律两方面针对性的提出了对应的减振优化措施,进而形成了完整的飞机刹车诱导颤振的分析方法,为飞机制动器设计初期提供了理论参考依据。

深度学习在边界层流动稳定性分析中的应用

基于线性稳定性理论(linear stability theory,LST)的e^(N)方法是边界层转捩预测中比较可靠的方法之一。为了将传统LST特征值问题的求解过程大幅度简化和自动化,使用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)在边界层相似性解的LST分析样本集上进行训练,针对流向和横流不稳定性,分别在自然层流翼型和无限展长后掠翼上预测扰动的当地增长率、N因子和转捩位置,结果与标准LST一致性良好;验证了CNN可以将边界层剖面速度型导数信息编码为满足伽利略不变性的标量特征,在翼型边界层中起到了表征压力梯度的作用,在后掠翼边界层中起到了表征横流强度的作用;在CNN对LST特征值预测的基础上,以LST控制方程、边界条件和平凡解惩罚项构造总损失函数来训练内嵌物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN),实现了在不依赖样本的情况下对LST特征函数的准确预测,结果表明PINN可以为LST的特征函数问题提供有效的建模方法。

流动稳定性弱非线性理论中的问题及其改进

流动稳定性弱非线性理论存在三个主要问题:(1)其摄动参数收敛半径太小且无具体估值;(2)其解有特定结构,一般不能满足很多实际问题的初始条件;(3)当其线性部分不是中性时,Landau系数的确定法不唯一,不知何者应是最好的方法。本文以平面Poiseuille流为例,从理论上解决了问题(1)和(2),并提出了改进办法。又通过将理论和数值模拟结果相比较的方法,澄清了问题(3)。改进了的理论,将可解决许多实际问题。

采用大位移几何非线性理论的变压器低压绕组辐向稳定性研究

采用大位移几何非线性理论,研究了变压器低压绕组的辐向稳定性。计算并分析了绕组稳定临界载荷的变化规律。

基于高阶剪切理论的层合板非线性动力稳定性

基于R eddy提出的层合板高阶剪切变形简化理论对复合材料层合板的非线性动力稳定性问题进行了研究.推导了考虑几何非线性、非线性惯性和阻尼效应的M eth ieu方程,给出了该方程解的解析表达式,并研究了参数振动解的稳定性.通过典型数例讨论发现:层合板的第一参数振动是其主要的参数振动;对于非保守体系,阻尼对参数振动的振幅影响不大,而对牵引则有着显著的影响.

可压缩气流中平面液体层雾化的线性稳定性理论推导(英)

论述了平面粘性液体层喷射进入可压缩气流中的线性稳定性。根据液体、气体的质量和动量守恒，推导出了Ｔｅｍ ｐｏｒａｌ、Ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ 和Ａｂｓｏｌｕｔｅ 不稳定雾化模型的各种特性方程，其解具有二种形式：ｐａｒａ－ｓｉｎｕｏｕｓ和ｐａｒａ－ｖａｒｉｃｏｓｅ。

现代薄壳非线性稳定性理论的发展和应用

本文对现代非线性稳定性理论的发展情况进行了研究和简要总结 ,阐述了非线性稳定性理论发展的三个主要阶段及其基本理论和应用。最后 。

孔式喷嘴油束碎裂的线性稳定性理论研究

圆射流碎裂过程的理论研究对于发动机喷雾与燃烧科学研究至关重要,线性稳定性理论是对射流碎裂过程研究的一种重要方法.论述了粘性圆射流在不可压缩气体介质中的线性稳定性理论分析,应用液、气相的线性化纳维-斯托克斯量纲一控制方程组和量纲一化的线性运动学和动力学边界条件,采用对动量方程点乘哈密顿算子的方法,推导出了n阶量纲一色散准则关系式.

流动稳定性弱非线性理论的重新考虑

弱非性理论已被广泛用于流动稳定性理论及其它领域.然而其应用对某些问题虽是成功的,但对另一些问题,其结果却常不令人满意,特别是对转捩或自由剪切流中涡的演化这类问题,这时理论研究的目的不是寻找稳态解,而是预测演化过程.在本文中,我们将研究不成功的原因并建议一些改进的办法.

基于非线性理论的船舶结构稳定性研究(英文)

本文以结构的线性分析为基础,对船舶结构的线性稳定性分析方法进行了改进。同时,采用基于特征值分析的线性稳定性分析方法得到了船舶结构的临界载荷,从该载荷值可以预测出实际结构临界载荷的上限并能较好地反映船舶结构线性性能对其稳定性的影响,据此得出船舶结构的失稳位形。在非线性稳定性分析中,采用NEWTON-ROPHSON方法及弧长法求解考虑非线性时船舶结构的临界载荷,并详细讨论了结构缺陷对稳定性的影响,提出考虑结构缺陷时船舶结构稳定性计算方法。通过不同类型的算例进行分析比较,总结出船舶结构边界条件、几何缺陷变化与船舶结构稳定性之间关系,验证了本文稳定性分析方法的正确性、有效性及对现役散货船船体结构的适用性。

线性稳定性理论在圆管充分发展两相流型研究中的应用

圆截面光滑直管内充分发展的两流体同心环状流的线性稳定性研究不仅具有重要的学术意义,而且在预测两相流型转换方面也有着重要应用．本文评述了该流动构型的线性稳定性研究进展,着重分析了该流动构型的失稳机制及其与两相流型转换间的关系,并针对微重力气－液两相流地面模拟实验问题,探讨了今后需要着重研究的若干方面．

对流动稳定性非线性理论中确定幅值演化方程系数的重新考虑

求解扰动速度幅值的演化规律，是流动稳定性非线性理论的关键问题之一。现有的方法都只能用于准中性的情况，或其中有一定的人为因素。本文将给出解决这一问题新方法。

圆射流零阶色散关系式的线性稳定性理论推导

为了研究粘性圆射流喷射进入不可压缩气体介质中的碎裂过程,利用线性化的纳维-斯托克斯控制方程组与线性化的运动学和动力学边界条件,采用流函数方法,对碎裂过程进行线性稳定性分析。结果表明:可推导出圆射流零阶对称波形的量纲一色散准则关系式,且该色散准则关系式只与量纲一参数——维伯数We、雷诺数Re、欧拉数Eu、马赫数Ma、气液流速比U、气液压力比P等有关。

一类参数不确定非线性系统的鲁棒稳定性

本文分析了一类参数不确定非线性系统，给出了其鲁棒稳定性的若干判据，为寻找非线性系统的参数鲁棒空间提供了一种途径．最后通过简单数值算例说明了本文结论的有效性．

广义非线性离散系统的稳定性

利用广义李雅普诺夫方法 ,研究了广义非线性离散系统 ,给出了广义非线性离散系统稳定性定理和不稳定性定理。就一类广义非线性离散系统 ,给出了其按线性近似的稳定和不稳定的条件。

预测铣削稳定性的Hamming线性多步法

针对铣削加工过程中产生的振动现象,提出了一种Hamming线性多步法(HAMM)来预测铣削加工过程中的稳定性。考虑再生颤振的铣削加工动力学方程可以表示为时滞线性微分方程,将刀齿周期划分为自由振动阶段和强迫振动阶段,对强迫振动阶段进行离散,运用HAMM方法构建状态传递矩阵,利用Floquet理论,判定系统的稳定性,获得系统的稳定性叶瓣图。Matlab软件仿真结果表明,HAMM方法是预测铣削稳定性的一种有效方法。随着离散数的增加,HAMM方法的收敛速度要快于一阶半离散法(1st-SDM)和二阶全离散法(2nd-FDM),离散数较少的HAMM方法能达到和离散数较多的1st-SDM方法和2nd-FDM方法的局部离散误差。此外,在单自由度和双自由度动力学模型下,由三种方法的稳定性叶瓣图可以看出,HAMM方法预测铣削稳定性的精度均好于1st-SDM方法和2nd-FDM方法,计算效率远远高于1st-SDM方法和2nd-FDM方法。实验结果表明,HAMM方法是一种有效的预测铣削稳定性的方法。

非线性电液位置滑模控制系统的稳定性

基于李亚普诺夫稳定性理论以及 Slotine等的思想 ,面向电液控制系统的非线性模型 ,提出了电液滑模控制系统的直接非线性分析与综合新方法 ,并以一非线性电液位置滑模控制系统为例 ,对系统的稳定性问题进行了理论研究 ,给出了相关的定理及证明 .结果表明 ,所提出的电液滑模控制系统的直接非线性分析与综合方法简单实用 。

具有变时滞的线性系统的时滞相关稳定性

具有时滞的控制系统是工程实践中经常遇到的一类重要的非线性控制系统。根据微分方程理论和矩阵指数特性 ,提出了具有不确定性的时滞控制系统与时滞相关和与时滞无关稳定的充分性判据 ,并给出系统衰减速率的估计方法。该方法仅需假定时滞有界 ,因而其结论适用于变时滞的系统。同时还给出了应用实例 ,并与相关成果进行了比较 ,计算结果表明了该方法的有效性。

具有多个非线性项的一般Lurie间接系统的绝对稳定性

为了研究具有多个非线性项的一般 Lurie间接系统的绝对稳定性问题 ,介绍了关于变元︴绝对稳定的概念 .通过对关于变元︴绝对稳定性的研究 ,得到了此类系统绝对稳定的充要条件 。

沿倾斜壁面下降的蒸发/冷凝降膜二维表面波的线性稳定性

基于边界层理论和完整的边界条件 ,采用Collocation方法 ,推导出了沿倾斜璧面下降的在蒸发、等温和冷凝状态下普遍适用的二维降膜表面波扰动时域演化方程 ,并分析了不同因素的影响 .结果表明 :蒸发不利于稳定 ,冷凝有利于稳定 ,在蒸发状态下 ,热毛细力导致其失稳 ,在冷凝状态下 ,则促进其稳定 ;表面张力有促进流动稳定的作用 ,液膜的稳定性随倾角和雷诺数的增大逐渐减小 ,随Ka数的增大逐渐加强 ;在小雷诺数下 ,液膜的稳定性主要取决于蒸汽压力和热毛细力的变化 ,在高雷诺数下 ,则取决于惯性力 ;流体物性和壁面倾角在整个雷诺数范围内对液膜的稳定性起着非常重要的作用 .