工程结构随机振动响应谱分析研究

简要介绍随机振动响应分析的有限元谱分析方法,方法,通过梁和矩形板在各种随机激励下的响应计算完成了对ＰＡＬ２／ＲＡＮＤ２有限元计算的全面验证和考核,在此基础上用该软件完成了再入飞行器底遮板在底剖脉动压力作用下的响应计算。     

轨道再入飞行器气动热力学环境研究

 高超声速飞行器气动热力学环境研究是直接涉及轨道飞行器飞行控制、热防护设计和热安全的关键问题之一。本文借助于多组分、考虑非平衡态气体的振动以及激波与热化学非平衡态效应的守恒积分型Navier-Stokes方程组,使用高分辨率总变差减小格式,计算研究了轨道再入飞行器再入地球大气层的10个飞行工况（飞行马赫数9.7～27.8）,分析了不同工况下轨道再入飞行器弓形脱体激波后流场气动热力学环境特性,得出气动力系数和沿壁面的热流密度分布,与国外相关飞行数据比较,两者吻合较好。     

助推-滑翔无动力跳跃飞行器轨迹预测

针对助推-滑翔无动力跳跃飞行器再入拉起后升阻比大小较为稳定的特点,设计了基于稳定升阻比的轨迹预测算法。首先对目标的弹道特性进行了分析,鉴于其再入后特有的跳跃拉升现象,将再入拉起时刻确定为轨迹预测算法的起始时刻;其次,根据防御方已知信息和未知信息对飞行器跳跃段运动方程进行了转化,给出了转化后运动方程中未知参量的计算方法,并设计了基于转化后运动方程的轨迹预测流程及算法;最后对算法进行了仿真验证,仿真结果表明所设计预测算法对助推-滑翔无动力跳跃飞行器再入拉起后的轨迹具有较好的预测能力。     

有翼飞行器最大横向航程的最优三维再入机动轨道

在平衡滑翔假设条件下，使用一组无量纲的运动方程，取满足最大过载和热流峰值约束条件的最大升阻比E=2，计算了有翼飞行器最大横向航程的最优再入机动轨道．     

滑翔式飞行器高空自适应跟踪制导控制方法

针对具有较大机动能力的滑翔式高超声速飞行器在复杂高空环境再入的问题,提出了一种基于LQR （线性二次调节器）的多状态自适应跟踪制导方法.该方法基于飞行器量纲一化的再入运动模型,考虑滑翔式飞行器各特征参数和飞行约束设计出基本安全飞行走廊,用拟合法将标准弹道综合成航程-高度-速度-航迹角函数.然后设计了基于LQR的多状态跟踪制导律,并采用多项式拟合法实现全弹道制导律的增益调度函数;形成了一套完整的滑翔式飞行器再入过程基于标准轨道的多状态LQR制导方案设计.并通过仿真计算,验证了该制导方法,表明该方法是有效、高精度的飞行器高空自适应跟踪制导方法.      

临近空间飞行器再入轨迹优化设计

针对临近空间飞行器再入轨迹的优化设计问题,给出了临近空间飞行器再入轨迹运动学模型和再入轨迹优化模型。选取飞行器末端飞行速度实际值与理想值之差的平方最小为性能指标,控制变量为迎角和滚转角。过程约束为过载、动压、热流,终端约束为高度、轨道偏角、轨道倾角。应用罚函数法和约束算子法将有约束最优控制问题转化为无约束最优控制问题。应用庞特里亚金极小值原理及最优控制理论对性能指标进行处理,得到最优控制问题的正则方程、控制方程及横截条件。在C++环境下应用共轭梯度法对无约束优化问题进行数值解算。仿真结果表明应用共轭梯度法能够得到满足各种约束的再入轨迹。因此,共轭梯度法对于临近空间飞行器再入轨迹优化问题的求解是可行的。     

计算再入飞行器可达区域的快速算法

以无量纲反值能量为自变量建立了飞行器3自由度运动方程组,提出了一种改进的计算再入飞行器可达区域的快速算法.引入倾侧角反向策略,使计算的可达区域更精确;改进产生可达区域中间边界的插值方式,使计算结果更加均匀;改进了终端约束处理方法,使弹道更加平滑.以一种乘波体模型为例进行仿真验证,仿真结果表明改进算法计算的可达区域比现有算法更精确且弹道更平滑.     

基于拟能量的高超声速飞行器再入轨迹优化

考虑高超声速飞行器再入过程总加热量最小,基于拟能量将单段轨迹优化转化为多段轨迹优化问题,采用非等间距控制变量参数化方法对每段轨迹分别优化.高超声速飞行器再入轨迹必须满足热流率、动压和过载3个约束.通过把控制变量参数化,同时引入时间尺度变换和不等式约束转化方法,将轨迹优化问题转化为含有约束的非线性规划问题.基于拟能量概念,将再入轨迹进行了分段优化,以4段为例进行了仿真,计算时间比单段情况下缩短了约50%.     

可重复使用飞行器末端能量管理段自适应制导方法

末端能量管理段连接再入段和自动着陆段,在可重复使用飞行器返回再入及水平着陆过程中至关重要。本文通过跟踪在线地面轨迹对可重复使用飞行器进行制导研究,设计具有自适应性的制导方案,并通过仿真验证该方案的有效性和鲁棒性。     

火箭整流罩半罩再入过程连续流区气动特性数值研究

针对整流罩半罩与运载火箭分离后再入落点预测难的问题，结合再入实测飞行弹道数据，采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法对某型常用火箭整流罩半罩再入过程在连续流区的气动特性进行了全面研究，得到了再入速度在Ma为0.20～5.95和攻角为0°～360°范围内的气动参数。计算结果表明：半罩再入过程存在2个配平攻角，超音速和亚跨音速流域的第1个配平攻角分别约为95°和88°,第2个配平攻角均约为255°;在第1个和第2个配平攻角处，半罩在0°滚转角位置分别表现出在滚转方向上静稳定与非静稳定特性；沿半罩轴线方向调节其质心位置，可有效改变其配平飞行攻角，从而显著改变配平飞行升阻比。研究结果对运载火箭半罩再入落区可靠预测或一定范围内的落区调节控制具有重要价值。     

两种同位素活化产生同一放射性核的核反应截面测量问题研究

根据人工放射性的生长与衰变规律,推导出一个用于计算两种同位素活化产生同一放射性核的核反应截面之和公式,在此基础上分析讨论了有关文献中的相关问题,澄清了有关概念,给出了正确的处理方法和表示方法.最后,用实验结果与理论分析结果进行了比对,说明理论分析结果是正确的.     

脱空刚性路面的弯沉影响因素分析

通过三维有限元分析，考察了刚性路面脱空的影响因素，重点考察脱空的几何尺寸对弯沉值的影响。先分析了无脱空下有限元分析解和理论解的差异因素，确定了最佳的有限元分析尺寸；再分析了带脱空情况下的刚性弯沉及其随脱空几何尺寸的变化；并给出一个工程实例的弯沉测量结果，分析表明，可以利用弯沉测量判断路面是否存在脱空，但不全面，仍需要其它测量手段的补充。     

河流冲刷下桥梁桩基稳定性三维仿真

传统方法在进行桥梁桩基稳定性仿真分析时,受到桥梁桩基数据采集维度的限制,导致桥梁桩基稳定性分析结果的可信度较低。为此,引入三维分析方法对河流冲刷下桥梁桩基稳定性进行研究。构建稳定性计算指标与判断标准,搭建桥梁桩基三维本构、桥梁桩基环境和三维河流冲刷环境子模型,组建成桥梁桩基稳定性计算数字模型。计算河流冲刷力,并以此作为模型的输入量,实现桥梁桩基稳定性分析。将设计的稳定性分析方法应用到实际工程项目中,设计对比实验验证不同河流冲刷条件下桥梁桩基的稳定性分析结果。结果表明,本文方法的可信度远远高于其他方法,稳定性更高。     

考虑大变形影响的大型脱硝反应器结构数值分析

针对我国目前对于大型脱硝反应器的设计无规范可循的状况,利用数值方法分析脱硝反应器结构,得到反应器整体变形与应力分布情况,以及反应器结构设计时应注意的构件与位置. 通过对比大、小变形时加劲板的应力与变形发现,考虑大变形影响后其应力值水平有所缓和,分布较均匀. 研究表明,在保证安全和满足反应器使用功能前提下,反应器的合理化设计尚有一定的空间.     

胶莱盆地一段含矿建造的多元统计对比分析

对胶莱盆地莱阳群一段(k1l1)含矿建造成矿元素，作了相关分析、回归分析、聚类分析和因子分析的对比研究。从而得出成矿元素的最佳元素组合是Au、As、S(Cu、Sb、Ag、Pb、Zn)，成矿元素对各岩性岩石无明显的选择性。几种分析方法相互对比验证，对k1l1含矿建造成矿元素的分析结果相近，具有较高的一致性。表明分析方法合理，分析结果具有一定的可信度。     

柴油机曲轴疲劳强度的三维有限元分析

对X2105C-1柴油机的曲轴进行了三维疲劳强度分析,得到了曲轴应力-应变的分布情况,所得的应力分布规律与实际较为吻合,并进一步计算了曲轴在交变载荷下的安全系数,分析结果将为曲轴的进一步优化设计提供了理论依据.     

水轮机垫层蜗壳结构应力应变规律研究

蜗壳结构系统在水轮发电机组中起着重要的作用,水轮机钢蜗壳埋入混凝土的方式有三种,拉西瓦水电站经过论证和设计采用垫层蜗壳埋入方式。为了更好地掌握垫层蜗壳的运行情况,垫层蜗壳周边的监测数据的分析就尤为重要。给出利用三维有限元计算的结果,再对实际监测成果进行分析,并对比有限元计算和监测成果的差异,得出了利用有限元对蜗壳结构进行分析的结果基本上和监测数据规律较为一致的结论。利用有限元计算在一定程度上可以反映蜗壳运行情况的一般规律,通过分析得到外围混凝土几乎不承担内水压力,蜗壳处在良好的运行状态。     

双谱分析在脑电信号处理中的应用

着重介绍了双谱理论数学模型及其应用,其中较为详细地介绍了应用双谱分析提取信号相位特性的方法。在研制脑电信号双谱分析处理系统软件及硬件的基础上,给出了对实际脑电信号处理所得到的实验结果及分析。结果表明,采用双谱分析方法有助于从新的角度对脑电信号进行深入研究,获得更多的有用信息。     

商务车白车身试验模态分析研究

文章简述了试验模态分析的基本理论,针对某商务车白车身说明了模态试验模型的建立原则和测试系统的组建方法;对采集的数据进行了模态参数辨识,掌握了该白车身的结构动态特性;试验结果表明,测试系统组建满足精度要求,参数辨识结果有效可靠。     

不同加载模式下不对称结构静力弹塑性分析

选取6种具有代表性的加载模式,采用ETABS软件,对5种不对称钢框架及钢筋混凝土框架结构进行了pushover分析,分析了加载模式、结构不对称性、层数和振型等因素对pushover分析结果的影响．结果表明,对于刚度有突变的不对称结构,不同加载模式的结果差别明显,并且这种差别随着结构刚度突变的增强、周期的增大、层数的增高而越来越大．