油气弹簧阻力特性计算机仿真

给出了油气弹簧缝隙节流原理图,通过节流阀片力学模型建立了节流阀片弯曲变形微分方程,对节流阀片弯曲变形进行了研究,创建了弯曲变形系数和弯曲变形解析计算式。对油气弹簧节流阀片的弯曲变形量、节流缝隙、节流缝隙增量进行了研究,建立了缝隙增量与速度间的关系方程。通过建立特性仿真分段数学模型,对油气弹簧阻力特性进行了计算机仿真,最后对所设计的油气弹簧进行了阻力特性试验。通过试验可知,所研究的油气弹簧阻力特性计算机仿真模型和方法是正确的,对油气弹簧的优化设计、特性分析都具有重要的参考价值。     

油气弹簧主要参数对悬架系统性能的影响分析

建立了油气悬架系统两自由度1/4车辆模型的数学模型,基于数学模型,应用Matlab6.5/Simulink5.0建立了仿真模型。利用该仿真模型研究了油气弹簧主活塞直径、阻尼孔水力直径、单向阀水力直径以及平衡位置时副气室和蓄能器内气体体积与压力等主要参数的变化对平顺性、悬架动行程和轮胎接地性等悬架系统性能的影响,为油气弹簧主要参数的确定提供了理论依据。研究结果表明,油气弹簧主要参数的确定需要统筹考虑悬架系统的综合性能,在突出主要性能的同时要兼顾到其他性能。     

外圆磨削温度仿真建模

在考虑砂轮、工件和冷却液交互作用及磨削热量分布条件下,基于外圆磨削过程热量对流扩散方程,对外圆磨削工件温度进行了建模,建立磨削工件温度微积分方程,实现外圆磨削温度数学建模.采用反向热传递按序算法得到磨削热量分布方程,用偏微分方程二维边界条件函数表示砂轮、工件和冷却液交互作用,此边界条件为磨削加工参数及磨削热量分布的函数,通过利用拉普拉斯变换及反变换、傅里叶变换及反变换、格林函数和富比尼定理对热量对流扩散方程进行推导,分别得出来考虑磨削液和环境影响以及考虑磨削液和环境时磨削工件温度微积分方程,实现磨削工件表面温度和磨削工件温升预测,建立磨削工件表面温度模型.将此模型与三角形热源模型、圆弧热源模型进行了对比,并采用热电偶实验进行了验证.     

油气悬挂缸数学模型及输出力特性仿真分析

以3303B型矿用自卸车的油气悬挂缸为研究对象，建立油气悬挂缸的数学模型，并对其进行了试验研究，通过将仿真结果与实验结果对比可以看出，所建立的模型准确可靠，可以用于该油气悬挂缸输出力特性的预测研究，故利用该模型对油气悬挂缸在不同温度、阻尼孔直径和初始充气压力时的输出力特性进行了研究，从结果可以看出，这三个参数的变化对油缸的输出力特性有很大的影响。     

基于有限元分析的高速切削温度场建模与仿真

为了研究高速切削加工过程中的温度场分布情况,根据金属切削平面应变原理及温度场的有限元理论,通过对材料本构模型、刀-屑接触摩擦等关键物理环节建模,建立了正交切削有限元模型.采用伴随刀具行程移动的网格窗口描述切削区的局部大变形,使用摩擦窗口表述刀/屑间的摩擦关系,设定合适的热边界条件和形变边界条件对高速切削AISI-1045钢的温度场进行数值模拟.研究表明,最高温度集中在刀/屑接触面上刀尖附近的局部区域;刀具最高温度点位于前刀面上距刀尖不远处;工件内部温度几乎不变,仅表面的薄层发生温度变化;切削速度对切削温度影响很大,高速时温升变缓;切削厚度对切削温度影响较小.     

基于观测器的飞机除冰液温度鲁棒控制方法研究

对飞机除冰液温升模型的时变和延时特性进行了分析研究.采用Pade逼近对飞机除冰液加热系统的纯时延特性进行近似,将系统的时延问题转化为非时延问题进行处理.为克服由于飞机除冰作业过程中流量变化所造成的系统模型参数变化,采用基于滑模变结构的鲁棒控制方法对系统模型参数摄动进行补偿.为解决系统状态不可测问题,消除Pade逼近误差对出口温度的影响,采用状态观测器对系统的状态进行估计,并对Pade逼近模型输出误差进行补偿.利用系统不同流量下的试验温升曲线模型对设计的控制策略进行了仿真研究,仿真结果验证了所提出算法的有效性.     

冲压发动机三元乙丙热防护材料背面温度校正方法研究

通过设计一个模拟试验得到一组与冲压试验中较一致的三元乙丙(EPDM)热防护材料背面温升曲线,该模拟试验中EPDM材料背面温度的测试状态与冲压试验中的一致,然后对模拟试验的物理模型进行了数值传热分析,该模拟结果与试验结果吻合的较好,说明传热模型的建立接近实际状况.根据该传热模型建立未安装传感器的自由物体的传热模型,模拟出自由物体背面温升曲线,由自由物体的背面温升曲线与模拟试验所测得的曲线相差得出在该测试状态下的误差值,由于模拟试验与冲压试验的测试状态相同,由传感器安装而造成的误差可以推广到冲压试验中,根据此误差值在一定程度上校正了冲压发动机EPDM防热材料的背面温升曲线.     

平台导引头隔离度对制导系统Lyapunov稳定性的影响

为了研究平台导引头隔离度对制导系统稳定性的影响,建立了不同制导信号提取点和不同干扰力矩引起的隔离度传递函数模型及制导系统模型,采用分析时变系统Lyapunov稳定性的无源性方法分析了制导系统的一致渐进稳定条件,基于制导系统稳定条件提出了隔离度幅值指标计算方法。研究表明,从角速率陀螺处提取制导信号时制导系统满足一致渐进稳定性对末导时间及隔离度幅值指标的约束比从稳定回路指令处提取时严格,弹簧力矩引起的隔离度幅值指标较阻尼力矩严苛,导引头测试时应密切关注从角速率陀螺处提取制导信号及弹簧力矩引起的隔离度幅值。     

层叠板随机瞬态温度场响应区间的近似求解

以传导、对流和辐射边界条件共同作用下的不同材料的层叠板为研究对象,利用伽辽金法得到了该结构温度场的有限元方程。研究了当参数含有随机性时,通过综合运用差分法、Monte-Carlo数值模拟法、Q-Q图法、Box-Cox幂变换法,正态假设检验以及参数区间估计,提出了近似求解温度响应区间的方法和表达式。最后以所有参数均为随机性的三层板结构为例,通过所得温度响应区间与诸多随机样本值的比较,表明所提出的分析和求解策略的有效性与合理性。     

中国石油工业可持续发展的战略选择

油气资源的不可再生性,要求石油工业的发展具有可持续性.分析了中国石油工业发展的基本现状,简述了可持续发展的基本原理和系统工程的方法,提出了中国石油工业的系统模型和可持续发展的综合评价方法.通过建立油气资源最优开采模型和基于社会物理学原理的可持续发展调控模型,探讨了实现中国石油工业可持续发展的途径.给出了建立石油产业生态工业园、采用清洁生产技术、建立创新机制为核心内容的发展战略和对策建议.     

油气悬架系统的虚拟样机研究

根据起重机油气悬架系统的结构特点和工作原理,应用ADAMS/Hydraulics软件建立了包括温度、油缸摩擦和阻尼、油管尺寸、蓄能器接口阻尼以及油缸接口阻尼等影响的油气悬架系统虚拟样机模型,并给出其主要的数学模型。通过仿真结果和试验数据的对比,证明了油气悬架系统虚拟样机的正确性。在此基础上进一步探讨了油气悬架系统的一些主要参数对系统非线性特性的影响。为油气悬架系统对全路面起重机的整车操纵稳定性和平顺性的研究奠定了基础。     

管壳换热器模型库及在换热网络仿真中的应用

利用分布参数分段集中化的思想，建立了多管单壳换热器动态机理模型，以此为基础，编程建立了多管单壳换热器两个基本仿真模块，用这两个基本仿真模块可以组合得到所有类型的多管多壳换热器的仿真模块，即而组成多管多壳换热器的仿真模型库，利用该模型库可以根据换热网络的结构方便地搭建换热网络的仿真系统。搭建了一套实际的原油换热网络的仿真系统，该仿真系统不仅具有良好的准确性，而且还可以非常方便地研究参与换热的一种或多种物流温度和流量分别或同时变化时对换热终温的影响情况，为控制系统的研究与设计奠定基础。另外，用此方法建立的管壳式换热器仿真模型库可以非常方便地应用于其他管壳式换热网络的仿真。     

虚拟环境下变形线性体实时建模算法研究

研究提出一套虚拟环境下线绳和缆索两类变形线性体的几何变形数学建模算法。首先将变形线性体的物理和几何特性,对它们建模的共同之处进行研究,采用微分几何方法在正交直角坐标系下描述其变形,选择样条函数描述线性体的中心线,提出描述扭转变形的一种简单方法,结合广义弹簧理论建立它们的变形能数学模型,应用材料力学理论设计参数,并采用能量极小化方法求解;其次分别针对线绳和缆索的特性修改共性模型,形成各自的建模算法;第三通过仿真模型与实际变形线性体的对比实验验证仿真算法的正确性。实验结果表明,该算法能够正确描绘线绳和缆索变形,并能够满足虚拟环境的实时交互帧频率。     

一种用于软组织变形仿真的动态质点弹簧模型

针对可以用面模型近似表示的软组织，提出一种俺单可靠的软组织变表仿真的质点弹簧建模方法，虚拟体弹簧动态地产生一种约束力表现软体的体特征，准静态方法求解模型使仿真效果更好；用修改的蝶形细分方法把比较粗糙的表面网格模型先细分成若干细节层次，仿真时依质点所受力的大小动态细分，以提高模型仿真的精确度，实验表明：所提出的方法确实增强了软组织变形仿真的体积感；局部动态细分模型与粗网格模型的计算量相差甚少，但其计算精度却提高多倍。     

非饱和土壤季节性冻融过程的仿真分析

建立了农田在自然条件下的垂向一维冻土-非冻土系统的水热耦合迁移模型,采用Newton-Naphson迭代法进行求解,通过模拟与实测结果对比,取得较好效果,验证了模型的可用性。在此基础上用该模型对季节性冻融期土壤冻融过程进行了仿真分析,研究了土壤季节性冻融特点,探讨了影响土壤冻融过程的主要因素,即气温和累积负温,仿真结果可为冬春作物的播种、预防冻害等提供科学依据。

Abstract：

A coupled moisture and heat transfer model for natural farmland in one-dimensional vertical frozen-unfrozen soil system was established,and Newton-Naphson iterative technique was used to solve the model.Better results were got through the comparison of simulated and measured results which verified the model＇s availability.Based on this,the model was used to emulate the process of soil freezing and thawing in seasonal freezing and thawing period,and the soil’s seasonal freezing and thawing characteristics was researched,and then the air temperature and soil cumulative negative temperature two main factors were investigated which effected process of soil freezing and thawing.Results of emulation can provide a scientific basis for winter or spring crops sowing and preventing crops from freeze injury.     

网络控制系统结构下的非线性系统建模与仿真

针对非线性系统往往具有不确定性,结构复杂、建模困难和不适于网络条件下仿真研究的问题,提出了一种网络控制系统结构下非线性系统建模与仿真的方法.在对弹簧连接的双倒立摆耦合非线性系统模型及其通信网络进行Matlab/Simulink模块化建模的基础上,利用鲁棒控制器将对象模型的不确定性和网络时延的不确定性进行了综合处理.仿真结果表明,该方法不仅降低了非线性系统建模的复杂性,而且为研究网络控制系统结构下非线性系统的动态特性提供了条件.     

基于GD-FNN的股票市场泡沫模型

针对股票市场内部结构复杂性和外部因素多变性, 构建一种基于预测的股票市场泡沫模型. 以上证指数为研究对象, 在价格和成交量的基础上, 将与股票市场密切相关的宏观经济指标引入泡沫模型指标体系, 并对指标体系中各变量之间长期均衡关系和因果关系进行数量分析. 在此指标体系下, 构建向量自回归模型(VAR)模型衡量股票市场基础价值, 并据此分析宏观经济指标对市场的影响; 同时构建基于椭圆基函数且能够动态调整网络结构的广义动态模糊神经网络模型(GD-FNN)对上证指数进行拟合预测作为股票市场的市场价值, 并通过GD-FNN模型提取的模糊规则对股票非线性系统运行模式进行分析. 最后, 根据预测的股票市场市场价值与基础价值之间的偏差计算泡沫度, 并提出相应的预警策略.