基于应变响应贡献度的细长体翼面结构振动试验方法

针对典型细长体翼面结构的特点,采用单振动台激振、柔性夹具及多点平均响应控制的方法进行振动疲劳试验:通过对试件进行振动载荷虚拟加载,确定目标模态;设计柔性夹具对其进行柔性支持,使试件在柔性夹具支持下共振频率、振型与目标模态一致;通过虚拟加载的方法,研究试件翼面加速度响应,选取加速度响应较大的两个点和较小的两个点进行四点平均,控制振动台的载荷加载。试验结果表明:通过本文方法设计的柔性夹具在振动试验中使试件复现了目标模态;通过虚拟加载方法在试件翼面确定了四个控制点进行平均控制,精确控制了试验载荷加载。     

基于摆臂式随动加载技术的活动翼面功能试验及应用

活动翼面偏转过程中所承受的动态气动载荷大小随运动状态不断变化,方向始终垂直于翼面弦平面.为了真实模拟活动翼面运动过程中真实受载状态,活动翼面功能试验加载过程需与翼面收放过程/状态连续和同步,具有随动跟踪翼面运动的能力,且确保载荷动态垂直于翼面.为满足试验加载要求,提出了一种摆臂式随动加载技术,并设计了随动加载装置,然后...     

上端水平周期运动下悬垂型水下细长体响应幅值包络线的特性分析

为解决立管等水下细长体作业的安全问题,并提高其作业效率,将悬垂型水下细长体离散为多个分段.根据力学平衡条件和变形协调条件列出每个分段的平衡方程,然后通过MATLAB软件编程求解.当上端水平周期运动时,分别改变上端运动幅值、上端运动周期和下端吊重质量,获得细长体的运动响应幅值包络线.根据数值计算结果,分析得出悬垂型水下细...     

多点承载桁架式卫星结构的一种静力试验方法

卫星结构由于其应用环境的特殊性,对重量、变形量级等都有严格的限制,在其结构设计时除进行数值计算外,键部件必须进行模型试验。基于弹性力学的线性叠加原理,针对多点承载桁架式卫星结构的静力试验,提出“单点加载,多点输出”的测试方法,采用该方法的试验结果与有限元计算结果符合较好。     

基于MEMS的细长体非对称涡控制机理研究

目前,微机电系统（MEMS）作为致动器和传感器已被广泛应用于航空航天领域中。MEMS器件具有很好的功能性、集成性、可控性和鲁棒性等等。根据MEMS器件的特性,采用NS数值计算技术,对细长体在大迎角飞行状态下的非对称涡进行了气动控制。分析了MEMS器件控制流场的机理和将非对称涡转变为对称涡的流场控制机理,获得了MEMS器件控制流场特性的宏观效果。研究表明：MEMS器件对控制大迎角细长旋成体非对称涡和复杂流场具有良好的控制能力。     

细长体绕流流态拓扑结构轴向演化的数值研究

运用数值方法研究了细长体大攻角绕流背风面两侧主涡沿轴向交替形成、飘起、脱落的过程,提出了绕流截面流态拓扑结构的轴向演化规律,详细描述了主涡诱导产生二次涡、二次涡分割主涡衍生出tertiary涡、主涡与异侧二次涡绕合、主涡分割异侧主涡形成脱体涡等现象,突出了二次涡、tertiary涡的作用.分析了攻角大小对拓扑结构的影响:随攻角增大,轴向演化进程加快,非对称性增强,非对称流态向头部靠拢,准定常流动区域向前体收缩.     

旋转柔性智能结构振动滑模控制方法研究

基于Hamilton原理和高阶模型理论,建立了旋转刚柔耦合智能结构的动力学模型,并通过滑模变结构控制(SMC)对结构的振动进行控制.通过一阶近似模型理论考虑了结构轴向、横向和转角相互间的耦合作用,即考虑了柔性梁和智能材料的几何非线性.利用有限元方法得到了考虑离心刚化效应的有限维模型.利用滑模控制方法对结构的振动进行抑制.滑模面通过最优化方法得到.数值仿真结果表明滑模控制方法有效地控制了带有参数扰动的旋转柔性智能结构振动.     

柔性结构疲劳寿命的预测方法

讨论柔性构架结构疲劳寿命的预测方法,建立刚柔耦合多体动力学模型,计算结构危险点的动载荷时间历程;利用有限元准静态分析法,获得应力影响因子;利用模态分析技术获得结构固有频率和模态振型,确定结构的危险点位置.基于危险应力分布的动载荷历程,结合材料特性曲线以及线性损伤理论,进行标准时域的柔性结构应力应变的循环计数,损伤预测和寿命估计.应用该方法对构架结构进行疲劳寿命预测,结果表明,该预测方法预测精度有效,可以有效提高结构耐久性设计质量.     

柔性杆梁结构振动主动控制的有限元分析

基于结构的有限元模型,用分段压电片作为控制执行器,利用线性二次优化法,由Ｒｉｃｃａｔｉ方程求出反馈增益矩阵及反馈控制力,并由此对系统（悬壁梁主体结构）实施的主动控制进行了有效地计算机模拟。     

柔性夹具在数控机床上的发展与应用

以组合夹具为基础的柔性夹具是适用于不同机床、不同的产品或同一产品不同规格型号的机床夹具。柔性夹具更适用于数控机床、加工中心机床、柔性加工单元（FMC）和柔性制造系统（FMS）,是现代夹具的一个主要发展方向。     

大型CNC机床柔性随行夹具的开发与实现

为了解决大型结构件数控加工时,传统加工固持技术工装数量多、工艺准备时间长、加工连续性差等问题,设计了一种柔性随行夹具。该夹具采用旋摆气缸代替传统压板,根据机床刀具运行轨迹自动控制夹具避让主轴刀头,同时可通过调节压板长度以适应不同形状的工件,具备一定的柔性扩展能力,可应用在三坐标双主轴数控龙门铣床——V2 2500B或性能参数类似的数控机床上。     

首都机场新塔台的横风向风振研究

对首都机场新塔台进行了气动弹性模型测振试验研究,得到了8个工况下塔台不同高度处的加速度数据,经分析后认为该塔台结构的加速度响应满足人正常使用的舒适度要求,这些结果不仅为首都机场新塔台结构的风荷载计算提供依据,也有助于进一步认识高耸结构的风荷载特性．     

罕遇地震下大跨隔震结构随机地震响应

为研究大跨隔震结构在多维多点地震输入下的复杂性态,首先人工合成了同时考虑地震动场空间相关性和非平稳特性的多维多点随机加速度时程,然后采用绝对位移输入法计算多维多点和多维一致激励下大跨隔震网架结构地震反应,最后以结构跨度、视波速为主要变量系统地研究两种地震动输入模式下大跨隔震结构网架屋盖水平向和竖向地震反应的差异。结果表明:大跨隔震结构多点输入效应随着视波速的增大逐渐减弱,当视波速达到500 m/s之后可忽略,即得到\"界限视波速\";多点输入效应随着跨度的增大而增强,得到可以忽略和必须考虑多点输入效应的\"界限跨度\"分别为60 m和120 m;水平变形隔震效果随着结构跨度的增大呈现出整体变好的趋势,没有明显的竖向隔震效果;大跨隔震结构网架屋盖周边支座附近响应较大,易出现隔震后响应较大的情况,在工程设计时应予以需要加强。     

多控制面柔性翼飞行器阵风减缓研究

小型柔性翼飞行器遭遇较强阵风时会引起姿态和质心加速度的剧烈变化,并诱发柔性机翼的弹性运动,甚至导致失稳.柔性翼飞行器的阵风减缓控制需要同时考虑刚体自由度和弹性自由度.基于最小状态法,将频域非定常气动力转化成时域状态空间形式.推导了离散阵风和连续紊流扰动下,柔性翼飞行器的纵向状态空间方程.采用预测控制方法设计了阵风减缓控制器,提出了多控制面控制分配策略,解决了强阵风扰动下独立控制面控制力不足的问题.仿真结果表明,模型预测控制能够有效减缓离散阵风和连续阵风扰动下飞行器的结构载荷,稳定刚体运动和弹性运动,其控制效果优于线性二次高斯（LQG）控制.      

薄柔钢框架刚性端板连接节点的设计方法

通过对已有试验结果的分析、公式推导和节点参数计算,指出影响端板连接节点刚度的关键因素是节点域刚度,提高节点刚度最有效的措施是提高节点域刚度.提出簿柔钢框架中刚性端板连接节点的设计方法,根据薄柔构件的特点,在现行规范基础上对节点组件的设计作了修改和补充,对节点增加了刚度计算和剐性判断.当初步设计的节点不满足刚接要求时,提...     

基于数据驱动的小型柔性翼飞行器控制研究

柔性翼在阵风干扰下的被动变形有助于降低其对飞行器运动的影响,设计采用柔性翼的小型飞行器被认为是解决小型飞行器易受阵风干扰问题极具潜力的方案.同时,翼面可卷曲的特性也使得该类飞行器满足单兵便携式武器装备易携带的要求.考虑一种无副翼柔性翼飞行器区别于常规飞行器布局的特点,为解决由飞行试验数据分析得出的全动平尾舵面出现非线性饱和问题以及同时利用平尾舵面控制滚转俯仰通道引起的耦合问题,设计了一种基于数据驱动的无模型自适应控制器方案.数值仿真结果证实了针对该型无副翼柔性翼飞行器的姿态控制,所设计的控制器较传统单通道PID控制器控制效果更好.      

压电材料在柔性结构振动控制中的应用

近年来,基于压电材料的柔性结构振动控制技术已成为振动控制领域研究的热点．本文介绍了各种压电材料的特点以及基于压电材料的振动控制方法,并对目前压电材料在振动控制中的应用现状进行了回顾,最后指出了今后尚需解决的主要问题．     

利用虚拟样机分析空中轨道结构车轨耦合特性

预张弦索空中轨道结构不同于常规桥梁等结构,需要进行大量基础试验,而借助虚拟样机技术对这种新型轨道结构开展研究,能节省大量的时间和经费.针对预张弦索空中轨道结构的柔性特点,分析了利用虚拟样机技术开展其结构相关分析的可行性.在介绍了虚拟样机软件的柔性体建模方法与理论后,结合1∶15的模型试验,重点介绍了1∶1的预张弦索空中轨道仿真步骤及相应的建模方法,得到了相应的竖向位移和加速度时程曲线,总结了柔性弦索空中轨道的模型特点与方法.     

控制理论中的并行算法及其在柔性结构控制中的应用

分析了并行算法的研究现状，综述了控制理论中并行算法的理论研究及应用研究的进展，并对其进一步用于柔性结构的控制进行了展望．