基于小波有限元的裂纹损伤梁分析

针对构件在裂纹尖端附件存在奇异性的现象，将小波有限元方法和断裂力学方法相结合，推导了小波梁单元、裂纹单元的单元刚度方程，并给出了裂纹梁通过静力凝聚技术消除内部自由度后的等效单元刚度矩阵，建立了已知裂纹大小和位置的裂纹损伤梁的小波有限元分析方法。经算例验证，该方法能有效地提高裂纹问题的分析精度，具有一定的工程实用价值。     

三维裂纹扩展仿真

提出了一个基于有限元方法的自动三维裂纹扩展仿真系统模型。利用有限元计算的结果来自动更新裂纹前沿的尺寸和几何形状,并使用节点移动法来模拟裂纹的扩展过程。在扩展过程中将物体分成全局模型和局部模型,并仅对局部模型进行网格重划分,从而减少计算量。实验结果表明,本系统能够模拟沿任意路径的三维裂纹扩展过程。     

行星齿轮传动系统动力学特性研究

运用拉格朗日方程建立了2K-H型行星轮系扭转振动动力学模型;在动坐标系中建立了2K-H型行星轮系平移-扭转耦合振动动力学模型,每个构件具有两个平移自由度和一个扭转自由度;建立了Rayingneaux型复合行星轮系在各个工况下的力学模型和数学模型,用来分析其自由振动特性,在MATLAB环境下运用GUI函数开发了齿轮传动系统动力学特性分析软件TVLab,以Rayingneaux型复合行星轮系为例,进行了动力学分析,结果表明此软件可以作为分析齿轮传动系统动力学特性的工具.     

六自由度飞行模拟器体感模拟算法及仿真实现

针对国内首台直九飞机六自由度模拟器，研究了与之相应的体感模拟算法，并应用MATLAB及VC 建立了模型。在此模型的基础上，对一组实际飞行数据进行了仿真计算和分析。结果表明，该算法为充分发挥六自由度模拟器模拟能力提供了一种有效的方法。     

30.00R51子午线轮胎刚度仿真

在轮胎结构设计的UG模型中,将轮胎轮廓曲线形状数字化并采用层单元模拟轮胎内部具有正交各向异性等多种材料性质的层状结构,既满足了分析精度,同时也大大节省单元数,提高了分析经济性.并在此基础上建立了30.00R51子午线轮胎的三维非线性有限元模型,通过柔-刚性接触单元成功地模拟了轮胎与刚性地面之间静态接触问题.详细地分析了接地轮胎在垂直载荷、侧向载荷、切向载荷作用下轮胎各种应变的分布情况,计算了轮胎的径向刚度、侧偏刚度、切向刚度.通过实际验证,说明仿真计算结果的可靠性.     

一种SAR回波信号模拟方法的研究

深入分析了一种SAR回波信号模拟的方法.讨论了如何利用原始DEM数据构建地面三维几何模拟目标,分析了如何构建地面散射单元,讨论了地面散射单元散射参数的计算模型,根据雷达方程、单元散射模型及雷达脉冲信号形式建立了SAR回波信号的数学模型.最后根据所建立的模拟方法完成了一块真实自然地表的SAR回波信号的仿真,并取得了较为满意的结果.     

飞轮电池磁悬浮控制系统的仿真和实验研究

提出了一种用于飞轮电池的电磁和永磁混合磁悬浮轴承设计方案，其轴向位移由电磁铁主动控制，其余自由度由永磁铁以吸力方式给以约束，同时由永磁铁提供电磁控制的偏置磁场。对电磁力和永磁力进行了有限元计算和线性化，建立了磁悬浮控制系统的模型。对系统在不同的PID控制器参数下。受到阶跃扰动力的位移响应进行了仿真。采用上述磁悬浮方案和PID控制器，完成了一个单自由度磁悬浮实验，洲试了飞轮转子轴向脉冲力位移响应．实验结果证实上述磁悬浮方案和控制器能够实现飞轮转子的稳定悬浮。     

基于B样条小波有限元IMU结构的模态分析

给出了一种惯性测量单元(IMU)系统结构,建立了整个模型B样条小波有限元模型;研究了一类新的有限元空间,它以B样条小波函数作为有限等参元的形状函数;建立了IMU模型的B样条小波有限元序列,利用B样条小波函数的变尺度特性在不改变网格的剖分下提高分辨率,因此在处理局部应力集中,曲率分布突变边界等应用中具有一定的优势,其结果更接近于实际;最后对系统模型进行了仿真,给出了各个阶次模态值,通过与传统有限元比较发现,小波有限元具有收敛性好、求解迅速和网格划分灵活等优点。     

平板电磁成形过程仿真研究

电磁成形是一种高能高速加工方法。成形过程的分析是电磁成形的基础理论研究。利用有限元方法建立了平板电磁成形过程的数值模型,根据平板电磁成形特性的理论分析确定了模型的边界条件和磁压力载荷。利用非线性有限元程序ADINA对平板自由胀形进行模拟。分析了平板电磁成形的动态过程。最后验证了模拟结果的正确性。     

交流电磁场缺陷检测系统建模与仿真

结合交流电磁场检测(ACFM)原理和数值分析技术,针对海洋平台水下裂纹缺陷智能可视化检测样机开发的需要,引入有限元分析方法,建立了3种不同的ACFM有限元分析模型:激励仿真模型、计算模型和探头运动仿真模型.激励模型可以准确模拟检测中感应电磁场的分布规律,为探头设计和优化提供理论依据;计算模型能够完成稳定检测状态下缺陷上方磁通密度分布的分析和数值计算;探头运动仿真模型主要用于探头运动检测或大缺陷检测情况下磁场分布的分析和计算.以上3种专用的参数化仿真模型的建立,简化了ACFM数学模型中缺陷附近电磁场分布的仿真分析和求解,为老龄平台的缺陷检测和延寿技术研究提供了技术支持,具有较强的理论价值和实用价值.     

基于波束跟踪的运动声源和接收器宽带脉冲传播仿真

应用傅立叶综合方法和波束跟踪理论,研究了分层介质中运动声源和接收器的宽带脉冲声传播,根据运动声源和接收器声传播的简正波理论,导出了基于波束跟踪方法的运动声源和接收器宽带脉冲声传播表达式.结合实例计算分析了宽带脉冲声传播的特点,并与宽带简正波的计算结果进行了比较,二者符合较好,证明了这一仿真模型的有效性.     

a-N曲线的二阶微分方程建模拟合法

为直接应用微分方程模型拟合a N试验曲线,将一般的等时间间隔灰色建模方法推广到非等时间间隔情况,导出了按矩形面积累加与按梯形面积累加的数据生成方式.大量计算表明,由一次累加生成值建立二阶微分方程模型后再还原的模型可以高精度拟合a N试验曲线,可望在工程上推广应用.     

导弹水下动机座垂直发射动力学建模与仿真

分析了潜艇带速水下垂直发射导弹过程中导弹所受到的流体动力特性、弹体与弹性密封环的相互作用,建立了水下动机座垂直发射导弹的动力学模型,提出了导弹仿真耦合算法,给出了弹道仿真算例。为导弹垂直发射弹道控制、发射安全性评估、导弹与发射系统设计提供理论基础与研究手段。     

汽车平顺性匹配的动力学模型的研究

建立了应用于汽车平顺性匹配的动力学模型,该模型包括了匹配设计的结构参数及物理参数。采用了路面不平度的白噪声激励模拟方法,给出了白噪声路面输入的状态方程。设计了一套通用的模型演化流程,可以根据设计要求得到不同自由度的汽车振动模型。通过汽车平顺性的仿真试验,分别从频域和时域两个角度进行了汽车纵向角加速度和乘客的垂向加速度性能的单变量变参数分析,初步获得设计参数和平顺性能的基本关系。     

空地光通信系统空间链路的建模与仿真

用拟合方法得出大气消光系数随高度的变化关系,进而建立激光大气传输衰减模型;以无湍流影响时到达接收机的光强为均值,根据对数振幅起伏方差求出光强闪烁方差,用高斯随机数模拟光强闪烁;建立了光扩束和视轴失配所引起的光损耗模型.在Matlab/Simulink平台上开发了仿真程序,其可作为完整的空间链路模块,在空地光通信仿真中直接使用.仿真结果与理论分析具有一致性.     

提高零传动滚齿机系统刚度的研究

高速、高精度零传动滚齿机的刀具轴和工件轴直接与电机轴连接,从而避免了齿轮组的回转误差和齿侧间隙等对回转精度和动刚性的影响。但是刀具轴或工件轴的等效转动惯量极小,使得负载转矩波动引起的回转振动很大。在伺服机构中设计一种可调式惯性阻尼器,直接附加在电机转轴上,惯性阻尼器的阻尼系数可以通过惯性轮和电机轴之间的间隙来调整。建立了附加惯性阻尼器的伺服系统的数学模型,并且通过理论分析和系统仿真,验证了可调式惯性阻尼器对于零传动滚齿机系统刚度提高的有效性。     

时变条件t-copula蒙特卡罗方法的外汇储备收益风险度量

在给定我国主要储备货币为美元的基础上,使用英镑、日元、欧元兑美元每日汇率,应用时变条件t-copula函数描述主要储备币种对美元汇率收益序列之间的时变相依结构,建立了用于描述包含时变自由度在内的所有时变相依模型参数的演化方程。采用蒙特卡洛仿真方法计算了各种币种组合的VaR,并对结果进行后验测试,时变条件t-copula函数仿真估计VaR可以覆盖最大损失风险,并分析了主要储备货币组合兑美元汇率风险演化趋势,作为调整外汇储备结构的参考依据。     

高速列车传动齿轮箱热分析的建模与仿真

列车高速运行时，传动齿轮箱在热方面的工作环境非常恶劣，针对中国南车集团开发的300km／h高速列车传动齿轮箱进行了热分析研究，建立了传动齿轮葙的传热数学模型。采用有限差分的款值求解方法。对传动齿轮葙的整体温度场进行求解。并与实际测量款捂进行对比。在验证模型有效性的基础上。分析了传动齿轮葙的温度场分布规律。为高速列车传动齿轮箱平衡温度的预测和齿轮箱的可靠运行研究提供了理论基础。     

虚拟海洋环境中潜艇六自由度运动的视景仿真

利用虚拟现实技术对潜艇的六自由度模型进行视景仿真,可以实时的对潜艇运动模型的运动效果进行修正,对于潜艇航行训练模拟器的研究及虚拟海战场的实现具有重大的意义。对潜艇的运动模型进行了合理的简化,确立了设计模型,然后利用多边形建模软件Creator及视景驱动软件Vega建立虚拟海洋地理环境及潜艇的几何模型,并在API应用程序中对潜艇的六自由度运动进行实时控制。设计结果表明本仿真系统很好的模拟了潜艇的运动情况,在开展实艇的虚拟训练、应急操纵等方面有广阔的应用前景。