海洋和大气对Chandler摆动激发的贡献

用 198 5～ 1995年期间海洋角动量变化序列和大气角动量变化序列 ,分析它们对Chandler摆动的激发能量以及它们与天文观测激发的相干性 .结果表明 ,在Chandler摆动频带内 ,海洋角动量变化提供的激发能量大约占观测激发的 6 4 % ,其中洋底压力变化起主导作用 ;NCEP NCAR(美国国家环境预测中心 国家大气研究中心 )和JMA(日本气象厅 )大气角动量变化提供的激发能量分别为观测激发的 2 3%和 2 14 % .海洋激发与观测激发的相干系数约为 0 .5 2 ,接近 99%置信度下限 (0 .5 4 ) ,海洋激发的相位滞后观测激发约 19° ;NCEP NCAR和JMA的大气激发与观测激发的相干系数分别为 0 .32和 0 .37,大气激发的相位超前观测激发分别约 4 7°和 19°.用更短期间 (9年、6年 )的海洋和大气角动量序列与更长期间 (16、39年 )的大气角动量序列作分析表明 ,在Chandler摆动频带内 ,无论是它们的激发能量 ,还是它们与观测激发之间的相干系数都呈现很大的变化 ,而且这些变化具有某种程度的随机性 .

风对Chandler摆动激发贡献的比较

应用日本气象厅(JMA)最近发表的以美国大气与环境预测中心(NCEP)修正前、后的reanalysis数据计算出的全球和南、北半球风角动量资料,估计了风对Chandler摆动的平均激发能量,以及风的激发与观测激发之间的相干系数和相干相位．结果表明, 1980-1993(1980-2003)年期间,全球对流层风和(对流层+平流层)风对Chandler摆动的激发能量可分别解释观测激发的68％和72％(58％和51％),对流层风起着主导作用;它们与观测激发的相干系数分别达到0．49和0．32(0．50和0．39),而且具有接近于零的相干相位．这些结果充分说明风在Chandler摆动激发中的重要作用．分析结果也展示了分别应用NCEP修正前,后的reanalysis数据、从实际表面和海平面开始积分的风角动量对Chandler摆动激发的不同影响．

Chandler摆动周期和Q值对激发函数估计与比较的影响

用 198 4～ 1999年期间的地极坐标序列和两个大气角动量序列 ,分析了不同Chandler周期和品质因子Q的取值对Chandler摆动观测激发的功率谱密度 ,以及观测激发与大气激发之间的相干系数和相干相位的影响。结果表明 ,不同Chandler周期和品质因子Q的取值对观测激发的功率谱密度 ,以及观测激发与大气激发之间的相干系数有很大影响。因此 ,在分析Chandler摆动的观测激发与地球物理激发的关系时 ,不能仅以观测激发与某个地球物理激发序列 (如大气激发 )的更好逼近来选择Chandler摆动的最佳周期 。

波谱分辨率与Chandler摆动的双频现象

地极移动中Chand ler摆动有时出现的双频现象,一直为许多学者所关注。分析了IERS新近公布的经统一归算的极移数据,结合频谱分析中分辨率的有关问题,进一步讨论了Chand ler摆动的双频现象。分析认为,文中采用的极移资料序列的采样间隔及序列长度已满足分辨Chand ler摆动双频的要求。所得结果支持Chand ler摆动存在双频的观点,同时给出了该极坐标序列存在的约0.3 a至50 a间的一些周期的参数。

滞弹地球的平衡极潮及其对Chandler摆动的影响

本文根据勒夫数和负荷勒夫数的扰动原理,采用PREM弹性地球模型和Zschau的地幔流变模型,讨论了地幔滞弹性对弹性地球的平衡极潮的扰动,及其对Chandler摆动周期和Q值的影响.计算结果表明,平衡极潮的滞弹扰动对Chandler摆动的影响远比极潮中非平衡部分的影响大,但它仍在目前天文实测值的误差范围内.

Chandler摆动的非线性分岔耗散

在已有的Ｃｈａｎｄｌｅｒ摆动非线性共振激发模型的基础上，引入微小的非线性项，得到不可忽略的非线性分岔解．实际上，Ｃｈａｎｄｌｅｒ摆动方程是可用线性阻尼非线性平面单摆来逼近的，由Ｄｕｆｉｎｇ方程可以求得方程的解．取１００ｍａｓ的周年极移振幅代表周年激发的强迫力，取文［１］中估计的阻尼衰减指数平均值为０．０５１４６，取Ｃｈａｎｄｌｅｒ摆动固有频率为０．８４，得到主周期解的振幅大约２００ｍａｓ，滞后相位－１１３°，这完全符合实际；同时得到两个滞后相位稍小于－９０°的分岔解，它们分别具有固有频率的２倍和一半，振幅的暂态值和终态值都得以求出．通过Ｄｕｆｉｎｇ方程的解，Ｃｈａｎｄｌｅｒ摆动的一些非线性现象得到解释：频幅相依是由于共振跳跃引起的，甚宽频带是由于频率漂移所引起的，摆动能量部分被分岔所耗散，极小振幅的发生可用相位重置来说明．

现代天文观测资料测定Chandler摆动的周期P和品质因子Q

采用现代天文观测的地球自转序列EOP97C0 4 (1964年 1月～ 1997年 12月 )和SPACE96(1976年 1月～ 1997年 10月 ) ,基于自回归 (AR)谱估计的Marple算法得到Chandler摆动的周期P ,再由谱峰半功率点宽度 ,得到品质因子Q值 ,并运用最小二乘法求出其振幅和位相。结果表明 :从现代极移序列中测得Chandler谱峰仅有一个 ,摆动周期P为 4 33日 ,品质因子Q值为 5 0左右 ,振幅大约为 0″ .17。

研究Chandler摆动的一个随机激发模型

基于随机运动激发了Chandler摆动的假设 ,提出一个研究Chandler摆动的随机非线性模型 ,它是由一个随机性阶梯函数和一个具有阻尼的线性谐振子的Euler中心差分格式混合而成 .研究此模型中各个参数与Chandler摆动振幅的关系 .通过对基于实测资料获得的有效大气角动量时间序列的统计分析 ,初步发现其中含有随机噪声成份 ,它可以激发目前观测到的Chandler摆动振幅的 2 8%— 40 % .最后 。

地幔滞弹性对Chandler摆动的影响

基于简正模扰动理论和勒夫数扰动方法,采用Zschau 的地幔流变模型,在假设Chandler摆动的能量全部耗散于地幔滞弹性摩擦的条件下,导出Chandler 摆动Q(Q_w)的理论值.还考虑了滞弹地球的平衡极潮对摆动的影响,所得结果与绝大部分天文实测值非常一致.分析表明.平衡部分的影响大,地幔滞弹性很可能是Chandler 摆动最主要的能量耗散源,Q_w 的理论值约为71.还推算了吸收带模型参数α,研究了该模型的适用性,并讨论了Q_w 与地幔Q(Q_m)的关系.

Chandler摆动Q值的测定

本文用O-K法和ARH法分析了ILS(H),IPMS和BIH极坐标序列,得到比较和谐的Chandler摆动Q值测定结果,并与Wilson,C.R.和Vicente,R.O.的对同样资料的测定结果作了比较。

基于摆动激光扫描的GMAW焊缝成形调控

将摆动激光与GMAW工艺复合,利用“8”字形摆动激光扫描液态熔池,对其温度场和流场进行调控,以改变熔池温度梯度,主动调控熔池流动以改善焊缝成形.在6061铝合金板材表面进行堆焊试验,重点探究了光丝间距、摆动幅度、激光功率对于焊缝成形的影响,采用高速摄像机拍摄激光扫描熔池过程.结果表明,摆动激光扫描可以有效抑制成形缺陷的发生,当摆动激光扫描熔池中部时可以获得最佳的焊缝成形效果.摆动激光扫描降低了熔池温度梯度分布,同时激光扫描产生的激光蒸发反力可以驱动熔池流动,促进了液态熔池的流动铺展,从而有效抑制了不规则焊缝成形缺陷,减少焊缝内部气孔和裂纹缺陷.调节摆动激光摆幅可以在一定范围内对焊缝宽度进行调控.

摆动工艺参数对铝合金激光焊焊接质量的影响

为了研究铝合金激光焊接过程中摆动参数对焊接结果的影响,文章采用单因素的变量试验,在其他参数固定为功率4 kW、焊接速度80 mm/s、离焦量0的情况下,分别分析激光摆动频率、摆动幅度等参数对2 mm厚的6k21和5754铝合金薄板焊缝成型、焊接质量的影响。试验结果表明:随着摆动幅度的增加,焊缝熔深减小,熔宽先增加后减小;随着摆动频率的增加,熔深、熔宽均减小;在焊缝没有焊接缺陷的情况下,试件的剪切力与熔宽成正相关。文章研究结果可为汽车轻量化全铝车身连接中的激光焊接工艺提供一定的理论参考。

潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出的影响——以江苏中部潮滩为例

潮滩是全球固碳能力最高的生态系统之一,是缓解全球变暖的有效蓝色碳汇。针对潮滩碳汇功能,现有研究多关注生物作用下的碳输入过程,关于地貌演变,特别是潮沟曲流摆动引起的沉积物碳输出过程研究较少,因此无法准确评估潮滩碳汇功能的动态变化。研究结合野外观测、遥感反演与室内实验,探究了潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出过程的影响,从曲流摆动速率与有机碳空间分布特征两方面开展分析。研究结果表明:潮沟曲流摆动速率的空间差异可达数个量级,由粉砂滩的10^(-3) m/s锐减至互花米草盐沼滩的10^(-6) m/s;粉砂淤泥滩潮沟摆动速率存在显著的季节性差异,冬季摆动速率约为夏季的两倍;潮滩土壤有机碳含量呈海向递减趋势:互花米草盐沼滩(4.62 g/kg)>粉砂淤泥滩(2.61 g/kg)>粉砂滩(1.51 g/kg);综合考虑曲流摆动速率与土壤有机碳含量,发现粉砂滩沉积物碳输出速率显著高于互花米草盐沼滩,可达49.4 g C m^(-2) a^(-1),与该区域的碳埋藏速率相当。研究证实了潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出过程的重要性,为提升潮滩碳汇功能预测水平提供了重要的理论依据与数据支撑。

电弧摆动对管堆焊温度场及微观组织的影响

为掌握电弧摆动对管堆焊过程的影响,采用焊接仿真与工艺试验两种方式对比电弧摆动和不摆动操作的温度场、残余应力及焊接变形并进行了金相分析。首先,基于有限元分析软件Abaqus,采用热弹塑性有限元法建立焊接过程有限元模型,对摆动焊与常规无摆动焊的温度场进行模拟,并分析熔池的演变过程及温度场分布、热循环曲线等特征。结果表明:摆动焊温度分布云图呈拉长状态,其熔池形状相较于不摆动焊的椭圆形更接近波浪形,摆动焊的温度场更均匀、残余应力更低,可提高焊缝等轴晶比例,细化晶粒,改善焊缝显微硬度。其次,通过金相分析对比了摆动焊与不摆动焊的显微组织,结果表明,摆动焊能够提高焊缝等轴晶的比例和焊缝显微硬度。

汽车横向摆动前馈调节LQR控制设计及仿真分析

对自动驾驶的横向位置参数与速度进行有效控制,需要通过设置智能控制技术来实现。为了提高汽车无人驾驶时横向摆动控制精度,设计了一种能够自主调节的前馈调节线性最优控制LQR控制器。利用非预瞄控制模式建立了对路径误差跟踪模型,建立了包含了路径跟踪偏差和车-路参数的自适应矩阵,并开展仿真测试分析。双移线测试表明,采用前馈LQR优化控制器进行处理时得到的距离偏差不超过0.3m,获得了0.1rad以内的航向偏差。LQR控制器中加入前馈控制程序后应对控制参数进行适当调节便可以达到目的。连续换道测试表明,在LQR控制器中加入前馈控制后达到更小偏差,路径跟踪精度获得了明显提升,表现出更优控制效果。该研究对提高无人驾驶汽车运行稳定性具有很好的理论支撑价值,易于推广应用。

五轴加工中心摆动轴刹车系统故障诊断与维修

针对某五轴加工中心摆动轴故障诊断与维修问题,通过分析摆动轴工作原理,缩小故障部件范围,明确故障维修对象;通过分析同步电机拆装风险与关键点,设计专用的电机拆卸工装;通过电机拆卸与故障维修,排除了摆动轴刹车系统故障,最终实现摆动轴刹车系统功能恢复。通过摆动轴精度检查试验,验证了故障诊断与维修方法的有效性。试验结果表明:摆动轴刹车系统功能正常,摆动轴精度满足相关标准要求。

6061铝合金激光摆动-电弧复合焊组织与力学性能分析

对高铁6 mm的6061铝合金进行激光摆动-电弧锁底对接焊,以焊缝熔深与气孔率为指标,借助扫描电子显微镜(scanning election microscope,SEM),电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)等表征手段分析了摆动频率对焊缝微观组织与力学性能的影响规律.结果表明,当摆动频率升高为250 Hz时,焊缝气孔率降至1%以下,靠近熔合线附近的焊缝区域主要由柱状枝晶组成,而焊缝中心电弧区域主要由等轴枝晶组成,激光摆动频率变化会影响单位周期内光束前进距离,进而影响光束对熔池后方的搅拌能力强弱,随着激光摆动频率的增大,熔池的搅拌作用效果增强,焊缝中心等轴枝晶细化程度明显,晶粒尺寸由68μm降至44μm.当摆动频率为250Hz时,接头的抗拉强度达到最大为229 MPa,约为母材强度的73%,焊缝气孔率的降低和焊缝中心细化的枝晶组织为接头强度提高提供了有利条件.

尾鳍摆动推进水动力与流动涡结构特征分析

作为BCF(body-caudalfin)推进模式中的典型代表,金枪鱼游动快,是重要的仿生研究对象之一。本文基于弹性光顺模型和局部网格重构模型动网格技术,建立仿金枪鱼尾鳍摆动推进流场RANS数值计算及涡结构提取分析方法,通过网格无关性验证,并与其它研究结果的比较验证数值计算方法的有效性。对尾鳍摆动推进过程中主要涡结构的产生与演化研究表明,尾鳍摆动推进水动力由St数主控,尾流中环状涡结构呈“之”形交错分布,并且随着St数增加,涡结构逐渐从单列演变成双列,推力系数逐渐增大。

D形柱对摆动水翼水动力性能影响分析

为了研究D形柱对摆动水翼的水动力性能影响机制,基于计算流体力学(CFD)方法,利用Fluent的动网格技术,计算均匀流场和D形柱尾流场中摆动水翼的水动力性能。通过改变摆动水翼的摆动频率和升沉振幅,计算摆动水翼在均匀流场下以及D形柱尾流场中的推进性能,并结合流场的压力分布云图和涡结构进行分析。结果表明:摆动频率和升沉振幅的增加均可以提升摆动水翼的平均推力;D形柱尾流场中摆动水翼的平均推力始终大于均匀流场中摆动水翼的平均推力;D形柱脱落的涡与摆动水翼前缘涡发生挤压作用,使摆动水翼的尾涡区域增大,脱落的涡耗散得更快,涡对之间诱导作用更强,产生更大的推力。

Chandler摆动激发函数的统计特性

由 SPACE2002 系列的地极坐标序列计算出 1 d, 5 d, 1 m 和 3 m 间距的极移激发函数, 在消除了其中的低频成分和周年变化等以后得到Chandler摆动的激发函数(下称“测地激发”), 用它作正态分布假设的统计检验, 并分别与大气、海洋和水文激发以及它们的 2 种联合激发(大气+海洋和大气+海洋+水文)作同分布假设的统计检验. 结果表明, 这 4 种间距的 2 种联合激发函数共 16 个分量绝大多数(14/16)满足高斯正态分布, 测地激发各分量与这2种联合激发的相应分量具有相同的统计分布, 然而测地激发与上述大气、海洋和水文等单个激发函数之间的“同分布”假设多数都被拒绝. 这些结果从一个全新的角度说明, 大气激发、海洋激发和水文激发是 Chandler 摆动的主要激发源, Chandler 摆动的激发函数具有随机正态分布性质.