某远程多管火箭振动特性研究

建立了某远程多管火箭动力学模型,从理论、计算、试验三方面对远程多管火箭的振动特性进行研究。用 多体系统传递矩阵法,计算了刚弹耦合远程多管火箭多体系统固有振动特性。进行了模态试验,计算结果与模态试验结 果吻合较好。

一种多目标传感器优化布置方法及其应用

为解决复杂结构损伤识别中的传感器优化布置问题,以某发射台为研究对象,提出了一种多目标传感器优化布置方法(multi-objective optimum sensor placement,简称MO-OSP)。从结构运动方程出发,推导了同时具有各自由度模态独立性信息、损伤灵敏度信息以及运动能量信息的综合信息矩阵。根据信息熵原理,以协调灵敏度矩阵条件数最小和信息矩阵最大为目标,构造了能够兼顾算法敏感性和鲁棒性的目标函数,进而实现测点优选。采用多个评价准则和损伤识别实例,将所提方法与已有的3种典型传感器优化布置方法进行了对比分析。结果表明,提出的MO-OSP方法能充分满足模态线性独立和损伤敏感性,还具有较强的抗噪声性能,是解决复杂结构损伤识别中传感器优化布置问题的有效方法。

基于模块化思想的TRIZ分块冲突矩阵方法

通过介绍模块化设计在创新设计中的研究及应用,应用模块化核心思想相似特征分析法将TRIZ理论冲突矩阵改进为分块冲突矩阵.根据相似度计算公式对39个普通工程参数做相似计算并得出其相似值;通过对其比较归纳,将39个工程参数简化为15类向量参数,为特殊问题向一般问题转化这一过程提供捷径,同时原先冲突矩阵被分类为225个分块冲突矩阵模块,精简了矛盾冲突分析个数;此改进的优越性在一家美国波音公司改进型737的一个设计方案中得以验证,通过运用分块冲突矩阵方法和原冲突矩阵方法比较,得出最多的矛盾分析个数也只有原先的2/25倍.该方法在产品概念设计过程中具有很大的优势和实际应用价值.

相似理论的新视角探索

本文讨论传统相似理论存在的问题,指出传统相似理论的种种弊端是由于忽略了系统非线性相互作用,从矩阵理论和拓扑学理论的角度阐述了由此而产生的后果.综合考虑系统的内部非线性因素和外部非线性因素是修正传统相似理论的主要途径.

基于矩阵运算的超网络构建方法研究及特性分析

基于邻接矩阵Khatri-Rao积运算及Khatri-Rao和运算,研究了构建超网络的方法,并通过边际节点度及联合节点度来研究超网络的内在机理。将Khatri-Rao积运算迭代地应用于一个初始图序列组成超网络的邻接矩阵,得到一个分形维数不超过3的自相似超网络。若所有初始图均是连通非二分图,则得到的超网络同时具有小世界特性,其直径不超过所有初始图直径和的两倍。此外,将Khatri-Rao和运算顺次应用于多个初始图序列组成超网络的邻接矩阵,得到一个边际节点度呈一维高斯分布而联合节点度呈高维高斯分布的随机超网络。最后,给出了基于矩阵运算的超网络构建方法的若干性质。

基于相似理论的掘进机主动激振截割性能研究

针对目前煤矿井下掘进机截割时关键零部件易损坏及截割性能不佳,但难以在实验室内进行相关研究的问题,以EBZ160掘进机为原型,基于相似理论制造了实验样机,并提出一种主动激振截割方式。首先,基于掘进机实验样机的工作原理和动力学理论,利用ANSYS Workbench软件对实验样机进行模态仿真分析,并基于力锤法进行了模态试验,得到了空载状态下实验样机的前6阶固有频率与模态振型。然后,以截割比能耗为评价指标,对有无主动激振截割方式下掘进机实验样机的截割性能进行研究。结果表明,掘进机实验样机前6阶固有频率的仿真值与试验值的最大相对误差为9.92%,验证了模态仿真分析结果的准确性,可为后续激振频率的选取提供依据;无主动激振时掘进机实验样机的截割比能耗为0.077 6 kW·h/m^(3),有主动激振时为0.051 2 kW·h/m^(3),说明所提出的主动激振截割方式的性能较好。研究结果为掘进机截割方式的拓展提供了新方向,并为掘进机的结构优化及截割效率提升提供了实验依据。

十六层钢筋混凝土剪力墙结构模型模态试验分析

采用相似理论对十六层剪力墙结构进行模型设计，并采用多输入单输出的方法进行传递函数及空间振型分析，得到其固有频率、空间振型、阻尼比及刚度等结构动力学参数，为高层建筑结构设计提供了重要的参考依据。

高超声速热气动弹性中结构热边界影响研究

基于分层求解思路研究结构热边界对高超声速飞行器全动舵面和翼面结构热气动弹性特性的影响。首先,基于CFD求解N-S方程得到热环境,在此基础上进行结构的瞬态热传导分析,进而分析结构由于温度梯度产生的热应力和温度对材料属性的影响下的模态固有特性,然后将结构振型插值到气动网格上,最后,通过求解Euler方程得到流动参数,基于CFD的当地流活塞理论计算气动力,在状态空间中进行了气动弹性分析。通过对4组结构模型进行热气动弹性分析,研究了结构热边界对舵面和翼面热气动弹性的影响,结果表明:对全动舵面而言,结构热边界首先会影响舵轴处结构的热传导过程及温度分布,进而对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响达到了16%。对翼面而言,结构热边界对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响约为1%。因此,工程实际当中,进行热气动弹性分析时应采用合理的结构热边界。

钢管混凝土拱桥试验模型相似理论研究

以某99m跨度钢管混凝土拱桥1/30试验模型的制作为例,探讨了以单一模型材料模拟原型结构中拱肋组合材料的截面转换公式,适用的相似系数体系及模型设计相似系数的取定。并依据相似系数,采用有限元软件建模、对比分析了试验模型、原型结构的基本振动频率和模态,验证了模型设计过程中截面转换公式的可行性和相似系数的正确性,为后期开展钢管混凝土拱桥抗震性能试验提供理论依据。

桥梁模型动力相似理论分析

采用结构试验模型的动力相似理论，应用量纲矩阵分析与π定理方法，具体推导了桥梁模型动力的各种相似关系，并且从模态分析理论的位移传递函数出发推导了各模态参数的相似比。

量纲分析原理在物理学中的应用

量纲分析法是研究物理问题的重要方法之一,文章在阐述量纲分析的基本理论Π定理的基础上,把量纲概念与矢量空间联系起来,提出用矩阵进行量纲分析的方法,并应用该定理半定量地分析了部分实际物理问题。

核电站1000MW半速汽轮发电机组弹簧隔振基础强迫振动模型试验

对汽轮发电机组弹簧隔振基础进行模型试验的最根本理论是相似理论,最关键的技术是模态分析.本文利用相似理论与模态分析的传递函数矩阵方程,推导了强迫振动模型试验的相似准则方程,确定了r阶模态的决定性相似准则为r阶阻尼比Dr与r阶调谐比ηr,非决定性相似准则为振动线位移组合量.对1 000 MW半速核电站汽轮发电机组弹簧隔振基础的强迫振动进行模型试验时,各阶模态的阻尼比与调谐比必须相等,但是模型与原型的各阶阻尼比是否能够做到相等,缺乏验证.而且目前阻尼比取值不太合理,模型试验没有给出有益的建议.振动系统包括汽轮发电机组、基础台座、弹簧隔振器与阻尼器等,模型试验在机器的激振频率、激振力强度与分布等方面难于满足相似理论.模型试验在满足弹簧隔振器的刚度、压缩量与系统频率要求时也有困难.

分形理论在图像信息提取中的应用

文章介绍了分形理论及分形维数,综述了分形维数在图像信息提取中的应用。分别应用分形维数和灰度共生矩阵方法,对遥感图像中的树种进行分类提取。通过对比两种方法分类精度可以看出,分形维数方法在图像信息提取中具有较好的效果。

相似理论下的桨-轴系统振动特性分析

为更好地了解桨-轴系统的振动特性,以某桨-轴系统为研究对象,基于ANSYS Workbench平台下多个模块建立仿真分析,对缩尺模型下的桨-轴系统计入水压力和离心力的振动进行研究。桨-轴系统振动相似性的研究采用原尺寸模型与缩尺模型,分别求解其固有频率、振型及幅频曲线进行相似性验证。将验证的缩尺模型进行考虑水压力与离心力的振动特性研究。水压力利用Fluent模块对螺旋桨进行敞水计算。将计算结果采用单向流固耦合的方法进行加载。离心力模拟以设置不同的旋转速度实现。谐响应分析采用模态叠加法进行计算。研究表明,缩尺模型在固有频率、振型及幅频曲线上的结果与原模型计算结果基本一致。计入水压力与离心力的桨-轴系统固有频率会有所降低。水压力对桨-轴系统的纵向固有频率影响较大。离心力对桨-轴系统的固有频率影响不明显。

小阻尼线性振动系统复模态特征参数的矩阵摄动分析

本文基于文献[9,10]给出的实模态与复模态之间修正了的统一性关系式,进一步探讨了文献[1～4]提出的近似求解小阻尼线性振动系统复模态二次广义特征值问题的矩阵摄动法。通过对系统的无阻尼实模态特征值问题的阻尼型摄动分析,解析地确定出了其复模态特征值问题的解的渐近估计。根据所建立的一、二阶摄动解式,分析了系统的粘性阻尼对其复模态特征参数的某些影响规律,讨论了应用实模态分析法近似地确定复模态特征值的可行性等问题。文末给出了一个算例,表明了本文的分析方法的有效性。

基于广义梯形模糊数相似度的交叉效率集结

在不确定环境下,针对模糊数据的多样性和复杂性,本文结合广义梯形模糊数相似度理论将广义梯形模糊数的交叉效率矩阵转换为交叉互评相似度矩阵,并根据模糊信息检索系统中的布尔模型,以能最大程度还原信息本身为准则,构建满足"正相容性"的有序几何平均集结函数对交叉互评相似度矩阵进行集结,从而得到关于每个决策单元的同行评价综合相似度.根据决策单元的同行评价综合相似度,建立反映决策者偏好的模糊一致性偏好矩阵,并对决策单元进行集结权重的分配,根据分配结果计算决策单元的全局交叉效率值.本文的集结方法可以解决不确定环境下,交叉效率矩阵数据多样性的问题,有较高的适用性;并且其集结结果具有较高的一致性和稳定性.最后本文以梯形模糊数的交叉效率矩阵为算例,来说明该方法的合理性和适用性.