求解水中结构声辐射特性的虚拟声源方法研究

利用模态展开法和波叠加原理,发展求解水中结构声辐射特性的方法,进一步将波叠加原理与有限元法(FEM)相结合,提出求解结构声辐射特性的半虚拟声源半FEM算法.将结构动力学方程中的声压项表示为结构表面振速积分的形式,或者将结构动力学方程和结构与介质交界面相容性条件中的声压项表示为虚拟声源函数的组合形式,对所得方程进行模态展开和傅里叶逆变换,分别建立关于振动模态系数的求解方程和虚拟声源强度与振动模态系数的耦合方程,然后根据波叠加原理,确定虚拟声源强度,获得两种求解结构声辐射特性参数的方法.最后,利用FEM和波叠加原理建立结构的动力学方程,结合交界面相容性条件,获得耦合的求解方程,从而确定虚拟声源强度.以水下矩形板为例进行了辐射声功率求取,并讨论了对虚拟声源数目的敏感性.结果表明:本方法具有较高的计算精度,尤其适用于低频声辐射问题的计算;由耦合方程计算声辐射特性参数时,无须计算结构的辐射阻抗,提高了计算效率.     

基于单向混沌函数的图像加密算法分析

对一种基于单向混沌函数的图像加密算法进行了安全性分析.分析了此混沌函数的性质,指出其对控制参数不敏感,迭代产生的密钥流不是均匀分布,零值分布偏多.提出一种选择明文攻击方法,可以在一定精度范围内估计加密算法的密钥值.实验结果表明,该加密算法对于选择明文图像攻击是不安全的,对混沌轨道和密钥流序列进行有效隔离可增强其安全性.     

弹丸激励下身管和摇架耦合系统动力学分析

为了研究弹丸、摇架与轴向运动身管耦合系统的振动特性,根据哈密顿原理推导出移动弹丸激励下身管和摇架系统的振动方程,采用修正的伽辽金法将时变方程离散,运用四阶龙格-库塔法进行数值计算,结合算例验证了方程的正确性,研究了摇架和弹丸的惯性效应对身管振动特性的影响.研究结果表明:所建立的含摇架的耦合系统模型可以综合考虑摇架角运动和扰动力矩的影响,丰富了身管振动影响因素的研究内容;增大弹丸加速度和减小弹丸质量偏心距有利于减小炮口振动响应.     

求解声辐射特性的Burton-Miller改进型积分方程

提出了一种求解结构声辐射问题的Burton-Miller改进型边界积分方程,利用拉普拉斯方程的特性对传统边界积分方程及其法向偏导方程进行处理,转化其中与频率相关的高阶奇异积分项和柯西型积分项分别为弱奇异积分项和不含奇异性的积分项;进一步联立求解结构内外拉普拉斯问题下的边界积分方程,将与频率无关的高阶奇异积分项和柯西型积分项转化为弱奇异积分乘积的形式,以保证计算的精度.以脉动球源和横向振动球源为例,将所得结果与传统边界积分方程相比较,表明该方法不仅可以保证全波数范围内解的唯一性,且具有很高的计算精度.     

时空混沌保密通信系统的微扰攻击法

研究了基于时空混沌的保密通信系统的安全性问题。此类系统在常数驱动下,高维的接收机系统将收敛至一维,使得系统对叠加于常数驱动上的微小扰动不敏感。基于此缺陷,提出了一种微扰攻击方法:选择一个常数驱动,使得系统被控制到均匀的目标态,然后在常数驱动上叠加一个微小的扰动,使得系统重新收敛后的状态与扰动前的目标态之间的距离保持在微小的范围内,使得系统取整取模的作用失效,暴露出系统的状态变量,从而可以用较小的计算代价获得密钥。     

基于DDS的混沌调相信号生成方案

针对现代雷达信号所应具备的特性,提出了基于直接数字合成技术(DDS)的混沌调相信号和混沌二相编码信号生成方案。该方案利用直接数字合成技术和混沌序列复本相关技术,将混沌序列作为相位控制字的输入,可得到混沌调相信号和混沌二相编码信号。通过宽带模糊度函数统计平均方法研究了信号的模糊特性,并对信号的抗干扰性能进行了分析,仿真试验证明了该算法的有效性。     

高超声速制导炮弹终端滑模控制

针对高超声速制导炮弹的动力学耦合与非线性控制问题,设计一种基于反馈线性化的终端滑模控制器。首先,兼顾控制系统设计的简便性要求与高超声速制导炮弹的强非线性特点,建立非线性控制模型。然后,对模型中动力学耦合问题,根据微分几何理论对其进行反馈线性化,实现俯仰通道与偏航通道的解耦。最后,对两通道分别设计终端滑模控制器,且控制器有限时间收敛。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速稳定的追踪指令信号,且在外界干扰与参数摄动的情况下依然具有良好的鲁棒性。     

含吸声材料的变边界声振耦合拓扑优化研究

根据水中结构的声振耦合理论,考虑了流体与结构耦合面随优化过程发生改变的情况,发展了一种含吸声材料的拓扑优化算法.由交界面相容性条件,采用阻尼边界层的模型描述吸声材料层,建立了声-结构相互作用的声振耦合模型.进一步结合双向渐进结构优化算法优化结构,以一阶或多阶固有频率最大化为目标函数,对水中结构进行优化.结果表明:采用耦合模型计算的固有频率和振型与数值软件的结果符合较好,计算结果可信;该算法收敛较快,数值稳定性较好;所提出的优化方法通过流体与结构材料适当地重新分布,在等体积约束条件下可大幅提高耦合固有频率;在体积缩减的条件下实现最大限度地避免固有频率的降低.     

多视角SAR图像的静态建模与显示仿真

针对SAR图像对于目标姿态角的高度敏感性问题,提出一种多视角SAR图像的静态建模方法,该方法将来自多个视角的图像集成到一个综合的数据结构中,并且进行重新排列组织,使该数据结构与目标散射中心有关而与角度无关。探讨了这种静态建模方法的原理、建模过程,分析了静态模型在SAR图像显示方面的优势。与传统的角度图像集合相比,这种建模方法在显示和分类方面都有其优越性。     

非线性Mathieu方程的全局分叉

将多尺度Ｌ－Ｓ方法用于研究参数激励振动系统的全局分叉，确定了该系统在主参数共振情况下的分叉集合，得到了某些余维二退化分叉点附近产生混沌运动的条件。