潜艇应急上浮运动稳定性与分叉分析

应用非线性系统运动稳定性与分叉理论和同伦延拓数值计算方法,分析了潜艇应急上浮运动的稳态响应及运动稳定性,并通过潜艇大攻角六自由度运动方程数值积分的动态仿真,验证了所得动态仿真与数值分析结果的一致性.研究了航速、升降舵、方向舵和剩余浮力及其作用位置对潜艇应急上浮运动稳定性的影响.结果表明,潜艇应急上浮运动在左右舷对称的情况下,并不限于垂直面内,可能出现横滚,在某种临界条件下,该运动可能失稳而出现分叉现象,用奇异性与分叉理论对分叉现象进行了分析,为潜艇应急上浮的操纵与控制提供了理论依据.     

管状间隔阻尼结构刚度参数分析

管状结构因其使用寿命较短、更换频繁等问题,需对其进行间隔阻尼处理。为了取得较为理想的减振效果,应提高结构的损耗因子,而刚度参数的选择会直接影响阻尼结构的损耗因子数值。建立了刚度参数的数学模型,在考虑结构的横截面材料参数及几何尺寸的条件下,对其进行了计算分析。结果表明,在管状结构其余参数一致的条件下,刚度参数会随着间隔数目及最外约束层与基层的弹性模量比值、厚度比值的增加而有不同程度的提高,但当约束层与基层的弹性模量比值较大以及间隔数较少时,刚度参数显现出随着厚度比的增大而减小的趋势。分析结果可为阻尼处理研究提供参考。     

三维五向管状编织物的几何建模及纤维体积百分含量预测

基于编织物的对称性,建立了简化单胞几何模型来描述三维五向圆型编织物的几何特性。通过对三维五向圆型编织物的结构单胞形态及单胞的分布方式进行研究,推导了单胞几何结构与编织工艺参数之间的理论公式,详细分析了各个参数之间的变化关系。并通过预测单胞的纤维体积百分含量,研究了编织工艺对该编织复合材料纱线体积百分含量的影响。     

近海结构管状焊接接头的疲劳可靠性分析

应用线性累积损伤准则与线弹性断裂力学方法,对近海结构管状焊接接头疲劳失效概率进行了分析与计算。文中还给出了对应于不同可靠度下的最大容许应力幅值。     

振动锤的周期运动稳定性与分叉

通过理论分析和数值仿真,研究了振动锤周期运动的稳定性和局部分叉,得到了n-1周期运动存在的充要条件·应用Poincare映射的分叉理论,揭示了该类冲击振动机械系统存在倍周期分叉·研究表明,当改变恢复系数时,解的周期结构随激振频率的变化有较大的差异·当改变质量比时,解的周期结构没有明显的变化·选择不同的系统参数可以使振动锤工作在不同的周期运动,可以从这些周期运动中选择最为理想的工艺指标和其他综合评价指标最佳的运动形式·所以,研究振动锤的周期性冲击的稳定性与分叉可以使振动锤的系统参数优化·     

六角形三维编织物结构的Matlab仿真及优化

基于六角形三维编织工艺,通过分析编织过程中携纱器的运动规律,利用Matlab编写算法将其所读取的电机控制矩阵转化为编织纱线的空间轨迹点坐标,利用B-spline曲线对纱线运动轨迹进行拟合,再对纱线截面和花节长度进行优化,得到一种能够很好地反映真实编织样本的结构纱线模型。仿真结果显示,纱线模型中的纱线形态与真实织物中的纱线相似,纱线编织角规律符合实际织物。研究结果为六角形三维编织物的纱线空间结构可视化和单胞体划分提供了理论和技术基础。     

带槽管状过渡约束阻尼结构振动特性分析

为进一步提高管状阻尼结构减振效果,本文对过渡层分别进行了均匀周向、轴向带槽处理,基于复特征值法建立结构动力学方程,研究管状结构结构参数(开槽段数、间隔、厚度和约束层厚度)的改变对约束阻尼管振动特性的影响。建立了全敷设和均匀周向、轴向带槽过渡层约束阻尼管状结构有限元模型,分析比较模态固有频率和结构损耗因子,同时通过解析解(摄动法)和仿真计算结果验证所建模型的合理性,经分析对比结果数据吻合良好。通过对全敷设与带槽结构的谐响应分析结果表明,均匀带槽过渡层能够局部放大粘弹性阻尼层內剪切变形,提升结构阻尼效果,且周向带槽过渡层结构优于轴向带槽结构。     

含迂曲度管道单分叉结构的优化

对于生物系统,普遍存在着大量的树状分叉结构,Murray在对生物血液循环系统的研究中,在能耗最小作用原理下,得到了著名的Murray定律.本文研究了在考虑管道弯曲的迂曲度之后,对单分叉的树状分叉结构应用体积固定下最小化流阻的方法,同样也得到了Murray定律,并得到了分叉子管的长度之比等于其直径之比的结论.     

树状柱结构空间四分叉铸钢节点受力性能分析

结合一加油站工程,用ANSYS有限元分析方法分析树状柱结构空间四分叉铸钢节点在轴力、弯矩分别作用及弯矩和轴力共同作用三种情况下不同分支施力时的最大应力及其分布情况,讨论了内外壁倒角半径及不同主管长度对节点受力性能的影响.结果表明:在三种受力情况下,不同分支施力时,节点内部最大应力均远小于铸钢材料的屈服应力,说明该种节点有很大的安全储备;受力情况相同但选取的施力分支不同,会影响最大应力值及其出现位置,但影响程度不同;节点在轴力及轴力和弯矩共同作用时,采用适当的内外倒角半径,可显著降低节点最大应力;在轴力及轴力和弯矩共同作用时主管长度对节点最大应力的影响不显著.     

多环机构运动分叉与机构参数的关系

以瓦特六杆机构为例，在复数域内建立了以角度为变量的复数形式机构分叉分析方程．基于分叉方程的多解性和奇异构型，应用奇异性理论，分析了多环机构的连续工作空间，以及奇异点机构分叉特性随机构的杆长、机架和主动件的变化而改变的情况．利用此研究结果，提出了用解析法获得多环机构全部奇异构型的方法。     

树状结构空间四分叉铸钢节点抗弯极限承载力分析

用ANSYS有限元分析方法分析了树状结构空间四分叉铸钢节点在弯矩作用下的塑性区扩展过程及几何因素对抗弯极限承载力的影响,并在此基础上拟合出该类节点的抗弯极限承载力公式.结果表明:在弯矩作用下,节点首先在相邻分管相交界限处进入塑性,此后分管受拉较大一侧靠近节点核心区的部位进入塑性,两处塑性区随荷载增大而扩展,最终相互连接,节点核心区屈服,达到承载力极限;主分管之间夹角对节点抗弯极限承载力的影响不大,但主管径厚比对节点抗弯极限承载力的影响较大;节点承载力随分管与主管壁厚比的增大呈近乎线性增大;节点抗弯极限承载力随分管与主管外径比的增大而增大;承载力随主分管倒角半径的增大而增大,随分管外壁倒角半径的增大而增大,随分管内壁倒角半径的增大而先增大后减小.     

矩形及其组合横截面立体编织物四步法编织纱线运动模拟

根据四步法编织的实际生产过程,利用Visual Basic6编写了“四步法编织模拟”应用程序,该程序可以模拟矩形以及其组合横截面立体编织物四步法编织过程中的纱线运动,有助于分析和设计立体编织物的结构,并可以扩展到对四步法编织机生产的自动控制。     

树形分叉查询的最佳分叉值

本文描述了适用于多种检索系统的树形分叉查询法,证明了其最佳分叉值为无理数e。     

单兵外骨骼结构与运动分析

单兵外骨骼是一种通过穿戴在士兵身上,提高人体负荷和速度,含有动力源的机械装置.由于可以携带更多的重物,并辅助加快运动速度,因此在现代战争中,如长距离行走、运送给养、防护等方面,应用前景巨大,能有效提高士兵生存几卒和作战效率.本文通过分析机械外骨骼技术的结构和运动,探讨特该技术应用于现代单兵装备的理论基础.     

“电脑编织机用压电驱动器的材料与结构”项目通过鉴定

上海大学材料学院研制的“电脑编织机用压电驱动器的材料与结构”通过由市教委组织的专家鉴定.压电驱动器作为机电一体化器件在设备小型化、智能化等方面有独特的作用.该项目组研制的电脑编织机用压电驱动器是微继电器的替代产品.编织机使用的驱动机构是一个阵列(每一根针需一个驱动器),每台编织机至少有250～500根编织针,大型的甚至达800根针.原先采用的微继电器不仅结构复杂、体积大,而且可靠性较差,能耗也较大.而压电陶瓷驱动器体积较小,在脉冲电压驱动下发生弯曲,且应变能维持相当的时间(-5s),而且在2kHz以下,其频率响应相当好.在低电…     

轴向流作用下板状叠层结构的Hopf分叉

研究轴向流作用下板状叠层结构在三次非线性弹簧约束下的Hopf分又。假设各板在同一时刻有相同的变形,建立轴向流作用下悬臂板状梁的三次非线性模型,采用Galerkin方法将偏微分方程化为常微分方程,并利用Hopf分又代数判据得到系统临界流速及相应线性系统纯虚根的解析表达式,最后用数值方法模拟了理论结果。     

分段线性-非线性振动机械周期运动关于ω的分叉

利用点映射－胞映射法（简称ＰＣＭＡＳ）分析了分段线性－非线性振动机械的周期运动关于激振角频率ω的分叉情况,同时对Ｐ－２运动的稳定性进行了深入的研究,所得结论对于设计这类机械的指导意义。     

管状YAG激光器中热效应的分析

对管状Nd:YAG激光器的稳态热效应进行了理论分析,提出了一种新 发热假设模型,以此为基础,计算了激光介质中的温度,热应力以及折射率的热畸变,并对一台小型的内泵浦管状YAG激光器的输出特性进行了实验研究。     

蛋白质运动的理论分析与蛋白质结构

从基础物理现象出发。讨论了蛋白质的运动特点，提出了动态概念，据此分析了蛋白质折迭的物理学过程，并规范出蛋白质运动的３个原则：均一化原则，最大动态自由度原则和拓扑结构原则。结合生物学研究，提出蛋白质的生物化学三原则：选择原则，最低限度原则和协合性原则，相当部分生物学现象及蛋白质知识均可在此理论系统内得到解释。     

平面移动副运动链的结构分析

通过实例分析了单闭环平面移动副运动链的基本概念、演变特点和结构特征,指出了平面机构中单闭环移动副运动链个数的确定方法,通过机构自由度计算实例,演示了公式F=3n-2p_l-p_h在含移动副运动链的各种平面机构中的应用。