一维立方非线性刚度周期结构色散特性研究

研究立方非线性刚度单胞阵列形成一维周期结构后的色散特性,对飞机壁板振动控制的研究具有一定的促进作用。首先构建一维线性刚度周期结构的动力学模型,基于布洛赫理论(Bloch theorem)推导了其色散方程,并对其色散特性和弹性波传播现象进行分析。进而建立含立方非线性刚度单胞的一维周期结构的动力学模型,利用摄动法推导该周期结构的色散方程,分析非线性刚度的软、硬和激励振幅对其色散特性以及弹性波传播产生的影响。最后考虑到飞行器壁板复杂工作环境,避免摄动法仅适用于弱非线性的局限性,给出含立方非线性刚度一维周期结构色散关系的谐波平衡法的求解过程,对比两种方法的求解结果。本文为利用非线性周期结构对飞行器壁板进行振动控制的进一步研究奠定基础,对非线性声子晶体低频减振研究也具有一定的促进作用。

斜率与变统计周期微细电火花脉冲识别系统

针对电压阈值法不能很好统计开路时长和改变放电电压时需要调节电压阈值等问题。提出一种基于斜率比值和变统计周期的脉冲识别方法,该方法使检测装置直接用于微细电火花粗磨、精磨两种不同开路电压的加工情形中,不需要调节电压阈值且能有效的统计开路时长,从而提高检测效率和精度。首先使用NI采集卡和LabVIEW软件开发脉冲识别系统,该系统可对间隙电压进行显示、连续存储以及对文件进行拆分,接着对斜率比值法和变统计周期法进行理论分析并编写脉冲识别与统计程序,最后进行放电状态检测的实验验证。结果表明:该方法能够识别不同脉冲且适用于不同放电电压情形,程序结果与实际结果较吻合,证明了该方法的有效性和实用性。

基于摄动法的周期性多孔结构稳健性拓扑优化设计

为了考虑载荷不确定性对多尺度拓扑优化结果的影响,提出一种基于摄动法的周期性多孔结构稳健性拓扑优化设计方法。假设宏观结构由材料微结构周期性排列构成,采用能量均匀化方法求解微结构的宏观等效弹性矩阵。考虑作用载荷的大小和方向不确定性,采用摄动法求解不确定性载荷条件下的周期性多孔结构响应,以宏观结构柔顺度的期望、标准差加权和最小化为目标,以宏观和微观结构体积作为约束,建立基于摄动法的周期性多孔结构稳健性多尺度拓扑优化模型,采用准则优化算法求解优化问题。数值算例结果表明提出的设计方法是有效的;与确定性拓扑优化结果相比,考虑载荷方向不确定的稳健性拓扑优化获得的宏观结构和材料微结构构型有很大不同,以抵抗水平方向载荷的作用;载荷大小不确定对稳健性多尺度拓扑优化结果影响较小。随着权重因子值增大,稳健性多尺度拓扑优化获得的宏观和微观结构构型发生变化,设计的周期性多孔材料结构柔顺度的期望增加,柔顺度的标准差减少。稳健性多尺度拓扑优化获得的结构柔顺度的标准差比确定性多尺度拓扑优化结果小,稳健性设计的周期性多孔结构具有更好的稳健性。

Bardeen-AdS黑洞的热力学混沌及暗能量效应

利用Melnikov方法研究了Bardeen-Anti de Sitter(AdS)黑洞对周期性微扰的热力学响应以及混沌的发生与演化,探讨了Quintessence暗能量对黑洞的影响.根据规范/引力对偶与扩展相空间的思想,将黑洞看作一个可压缩、具有微小黏性、各向同性的液体系统.首先对Bardeen-AdS黑洞的相变旋节区施加时间周期性微扰,当微扰的临界振幅γ大于临界振幅γ_(c)时,黑洞会产生热力学混沌现象,该临界值由非线性电磁场(具体体现为磁单极荷β)和初始温度T_(0)共同决定.然后对黑洞施加空间周期性微扰时,任意大小的微扰振幅均会导致黑洞相空间中出现混沌现象.考虑Kiselev的各向同性唯象模型,我们发现Quintessence暗能量对其内包裹黑洞的影响类似于一种热力学意义下的增益/阻尼机制.

用单一输出信号的周期脉冲扰动控制超混沌

基于正比于系统变量周期脉冲扰动法 ,提出用系统的单一输出信号作为扰动量控制超混沌 ,并将此方法分别用于控制高维连续系统和离散系统的超混沌态 ,稳定住了超混沌区中一系列失稳周期轨道 .

周期参数扰动的T混沌系统周期轨道分析

本文研究了一类周期参数扰动的T混沌系统的周期轨道问题.利用次谐波Melnikov方法,获得了具有广义Hamilton结构的周期参数扰动的慢变系统的振荡周期轨道和旋转周期轨道.

近断层脉冲型地震动重要参数的识别方法

在拟合或合成近断层脉冲型地震动的研究中,速度等效脉冲中的参数需要依据实际地震动确定,因此,如何从地震动中识别这些参数就成为一个需要解决的问题。详细分析了已有脉冲周期和脉冲速度峰值的识别方法,分析结果表明这些方法均具有局限性,尤其是对于不规则地震动。提出了基于平滑后的地震动识别脉冲周期和脉冲速度峰值的方法,并验证了这种识别方法的有效性。结果表明:提出的脉冲周期和脉冲速度峰值识别方法可以克服以往方法的局限性,可以实现脉冲周期和脉冲速度峰值识别的程序化。

近场地震动速度脉冲周期的确定

近场地震动中速度脉冲周期的确定受高频成分的影响具有很强的不确定性。为消除高频成分的影响,假设脉冲幅值恒等于地震动峰值速度,采用简化的脉冲数学模型对地震动速度时程进行最小二乘拟合,得到能够反映原速度时程中主脉冲特性的简化脉冲时程,对该简化脉冲时程应用"峰点法"确定其脉冲周期。最后,对该方法与国际通用的谱速度峰值法和Baker方法进行了比较。分析表明,该法与谱速度峰值法所得结果较为接近,个别情况下,其较后者更为有效。

利用周期振荡法测试超低渗储层的渗透率

渗透率是储层最重要的物性参数,也是油气开发的基础。随着页岩气、致密砂岩油气等非常规油气的开发,迫切需要开展超低渗透率(<0.1×10-3μm2)测试,对测试方法和仪器都提出了挑战,是非常规油气开发研究的难点。目前我国石油工业中主要采用稳态法和脉冲衰减法进行超低渗透率测试,在测试精度、稳定性和测试周期方面还存在不足,探索高精度超低渗透率的方法十分重要。分析了室内渗透率测量的稳态法、脉冲衰减法和周期振荡法3种方法原理,在三轴应力下进行了岩石超低渗透率对比测量。结果表明,相比稳态法和脉冲衰减法,周期振荡法具有稳定性好、精度高、用时短的优点,建议引入非常规超低渗透储层渗透率测试。对周期振荡法的设备要求和数据处理方法进行了讨论,提出采用快速富里叶变换(FFT)、互谱法等信号处理方法提高数据信噪比,提高超低渗透率的测试精度和稳定性。

环状旋转周期结构模态摄动分析

为揭示环状旋转周期结构的模态特性,以含附加结构的薄圆环为研究对象,采用直接模态摄动法建立了该周期结构动力特性近似解析方法,获得了环状旋转周期结构的模态表达式.给出了由附加结构的个数及振型的波数决定的固有频率分裂条件以及标准圆环振型与摄动振型之间的调制规律.研究表明:分裂的频率中余弦项频率值改变,而正弦项频率值保持不变;重根对应的振型被摄动振型的正、余弦项谐波调制,分裂根对应的振型仅余弦项振型被调制,且重根振型的调制程度大于分裂根振型.仿真结果证明了解析结论的正确性.

电动汽车充电桩直流电能表检定装置的研制

随着电动汽车需求的不断增长,用于电动汽车充电桩直流电能计量的直流电能表大量出现。本文研制的大功率直流电能表设备检定装置针对直流电能表的工作特点设计,选用实时脉冲周期比较法,采用NI公司的数字采集卡PCI-6281作为数据采集,利用LabVIEW(虚拟仪器平台)软件进行数据处理和人机操作界面设计,详解介绍了研制的检定装置的工作原理和核心技术。实际使用验证检定装置能够对电能表的电能计量功能进行合理有效的校准。

混沌运动的控制

很多典型的非线性系统中都存在着混沌运动，混沌运动的控制是国外学者近年十分关注的研究课题，有着良好的应用前景。本文对前一段时间人们在这方面的工作及各种控制混沌运动的方法作一评述。

应用优化的同伦分析法求解非线性Jerk方程

应用优化的同伦分析法计算了具有三次非线性项的三阶微分方程(Jerk)的近似周期和近似解析周期解。给出一个算例说明由优化的同伦分析法可以容易得到精确的二阶近似周期解。当初速度a比较大时,一阶近似周期与精确周期的百分比误差为-0.415%,而二阶近似周期与精确周期的百分比误差为-0.0298%。与数值方法给出的"精确"周期解比较,一阶近似解析周期解和二阶近似周期解的精度很高。这个说明同伦分析法对求解非线性Jerk方程非常有效。

立方非线性薛定谔方程的新多级包络周期解

基于Lame方程和新的Lame函数,应用摄动方法和.Jacobi椭圆函数展开法求解了立方非线性薛定谔方程,获得多种新的多级准确解。这些解对应着不同形式的包络周期解。这些解在极限条件下可以退化为各种形式的包络孤波解。这表明利用Jacobi椭圆函数和Lame方程,在符号计算的帮助下,可获得若干非线性发展方程的多级渐进周期解。

基于均匀化方法的节理岩体等效弹性性能预测

假定节理岩体具有均质的宏观结构和非均质的周期性分布的细观结构,利用均匀化方法,根据材料周期性特点,通过摄动理论建立依赖于两尺度坐标变量而变化的渐进位移场,推导出反映节理岩体细观结构的控制方程,并结合有限元法,数值模拟得到其宏观等效弹性模量。将算例得到的等效弹性模量与Taylor方法、自洽方法及Hashin-Shtrikman结果进行对比分析,证实了均匀化算法的合理性。同时探讨了节理岩体的弹性性能与组份性能及细观结构的关系,并考察了节理岩体的岩质材料泊松比对宏观力学性能的影响。

带阻尼绕组的多相大功率推进永磁同步电动机绕组参数的测量和计算研究

为了充分考虑磁场各次谐波的作用 ,方波推进电动机一般采用相绕组回路的数学模型 ,模型中绕组参数的测量和计算较为复杂 ,其中带阻尼绕组的多相永磁同步推进电动机的绕组电感测量和计算尤为困难。本文在分析了无阻尼绕组多相永磁同步电动机绕组参数测量的基础上 ,提出了测量带阻尼绕组的多相永磁同步电动机电枢绕组参数的相关分析脉冲响应法 ,该方法将确定电动机参数的问题转化为对系统传递函数系统的辨识问题。

原型微堆中心控制棒和反射层效率的测量

文章介绍了在微型堆零功率实验装置上用脉冲法、断源法和周期法对原型微堆中心控制棒及反射层效率测量的结果,并进行了讨论。

精密定轨中三类经验加速度的有效建模方法

根据瞬时速度脉冲、逐段常量经验加速度和周期性摄动加速度模型的特点,分别给出敏感矩阵的有效计算方法,以及最小二乘批处理的设计矩阵和法方程矩阵的分块结构。该建模方法将灵敏度矩阵数值积分规模和存储规模降为O(n),而传统方法为O(n2)。应用GRACE-A星载GPS观测数据对法方程的计算效率测试,结果表明:对于瞬时速度脉冲和逐段常量经验加速度模型,当采用伪距观测量时,法方程构建效率提高1倍;当采用伪距加载波相位观测量时,效率提高3.5倍。对于周期性摄动加速度模型,效率没有明显提高,主要原因在于模型参数较少,矩阵分块建模方法的优越性尚未体现。

一类非线性Jerk方程的改进两变量展开法

应用改进的两变量展开法求解非线性含有三次非线性项的三阶微分方程的近似频率和近似解析周期解。该方法结合了Lindstedt-Poincare方法与两变量展开法不仅可以适用于弱非线性振动问题的求解而且还可以适用于强非线性振动问题的求解。以一个不含速度线性项的非线性Jerk方程作为例子分析并得到二阶近似周期和二阶近似解析周期解,与数值方法给出的"精确"周期解比较,二阶近似解析周期解比一阶近似解析周期解要精确得多。结果表明,改进的两变量展开法能够适用于求解非线性Jerk方程。而且在Jerk方程不含速度线性项时该方法仍然有效。

布里渊回波分布式传感系统的解析模型与仿真研究

本文研究了布里渊回波分布式光纤传感系统的原理,采用微扰法推导了瞬态受激布里渊散射(SBS)耦合波方程组,求得了SBS作用的瞬态解。利用Matlab仿真研究了不同脉冲调制的布里渊光时域分析(BOTDA)系统中SBS过程的布里渊增益曲线,并对传感系统的三维增益谱进行了仿真与分析,结果表明基于亮脉冲调制、暗脉冲调制、π-相位脉冲调制的BOTDA系统具有高的布里渊增益和窄的布里渊线宽,同时能够实现高的空间分辨率,其中π-相位脉冲调制时可获得最大的布里渊增益。