月球车的运动学、动力学分析及其仿真研究

首先推导出六轮月球车运动学方程 ;其次 ,给出了在崎岖地形中运动的月球车的受力分析 ;最后 ,在考虑月球车多关节动力学问题条件下 ,建立了月球车的动力学模型 ;通过仿真实验表明该动力学模型可以较好地解决月球车在崎岖地形中的复杂运动问题 .     

货车整车质量辨识方法研究

针对货车整车质量辨识问题,分别对基于车辆纵向动力学和基于运动学的两种整车质量辨别方法进行仿真和实车试验研究。阐述了两种整车质量辨识方法的原理,在TruckSim软件平台上建立车辆模型并在多种工况下基于这两种方法进行仿真分析。根据仿真结果进行实车试验,提出了一种车速冗余计算和加速度计算的方法,利用带时变遗忘因子的递推最小二乘法（RLS）对实车质量进行估计。研究结果表明,所提出的车速冗余计算方法和加速度计算方法准确有效,同时减少换挡次数能够显著提高辨识算法的收敛速度。相比于运动学整车质量辨识算法,基于车辆纵向动力学整车质量辨识算法能够有效地估计货车整车质量,鲁棒性好,估计准确,收敛速度快,具有很好的工程应用价值。     

混凝土湿喷台车臂架振动模态分析

以国内某公司喷浆台车SPTC25为研究对象,首先利用陀螺仪和加速度传感器在施工现场进行动力学测试,采集到关于臂架在实际施工时的角速度和加速度的时间历程曲线。然后通过数据处理和分析计算,得到臂架在仰俯工况下的振动频率和振幅,分别为1.18 Hz和0.092 m,回转工况下的振动频率和振幅分别为0.98 Hz和0.073 m。其次,对湿喷台车臂架建立了准确的有限元模型,并且进行了模态仿真分析,得到前三阶模态的固有频率和振型。结合隧道施工时的实际操作数据统计,最终得出结论,臂架在施工过程中长时间处于共振状态,使得振幅过大,这是臂架疲劳开裂的主要原因,也为后续湿喷台车臂架的研发和优化提供了新的分析思路。     

超高速碰撞成坑特性分子动力学模拟

基于开源分子动力学程序LAMMPS,对直径为4.86 nm的球形铝弹丸以10 km/s超高速撞击半无限厚铝靶进行模拟.弹坑形成的物理过程与超高速碰撞宏观现象相似,弹坑深度与宏观经验公式计算结果基本一致,获得了弹丸头部相对于碰撞点的位移随时间的变化规律;分析了靶板中冲击波传播特性,碰撞初期冲击波阵面传播速度达到12 km/s,随后冲击波传播速度逐渐减小,接近于弹性波速;弹坑周围观测区发生熔化相变,熔化时间持续0.07 ps,熔化层厚度为2.9 nm;弹坑周围观测区冷却速率达到1015 K/s量级,抑制了原子重结晶,最终呈现为固相非晶结构.      

高速大功率车用永磁同步电机电磁诱发转子横向振动特性

高速大功率车用永磁同步电机的转子轴系是一个涉及电磁、机械高度耦合的非线性系统,因此转子动力学性能是高速车用永磁同步电机设计必须关注的问题.建立了电机中由于转子偏心引起的电磁激励解析模型,以转子动力学和非线性动力学为基础,建立永磁电动机转子系统的非线性模型,用解析法计算得到转子横向振动的幅频特性,结果表明转子横向振动具有负刚度和失稳幅值跳跃现象.最后通过数值计算对等效解析计算的结果进行了验证.     

金钗石斛中生物碱提取的动力学分析

将金钗石斛用氨水浸润后,以氯仿为溶剂,在不同液固比、不同提取时间和不同提取温度下提取生物碱,以Fick第二定律为依据,以提取生物碱质量浓度为检测指标,求解提取动力学的表观传质速率方程、速率常数k、相对萃余率和表观活化能Ea等数值,建立金钗石斛生物碱提取过程的动力学模型.结果显示:在液固比为60,提取温度为60℃,提取时间为90 min时,所提取的生物碱质量浓度较高,金钗石斛生物碱提取过程的动力学基本符合一级动力学方程,在不同影响因素下,表观传质速率ln[C_∞/(C_∞-C_0)]、相对萃余率与时间t均有比较好的线性关系,提取动力学方程的活化能Ea为55.075 k J/mol.由此知金钗石斛生物碱提取过程的关键控制步骤为溶质的内扩散步骤.     

碳纳米管对聚苯乙烯分子运动的影响

利用DSC、流变仪和能量损耗仪等测试仪器,系统研究了碳纳米管加入到聚苯乙烯基体中后对不同长度聚苯乙烯分子链运动的影响.结果表明,碳纳米管加入到聚苯乙烯中后对聚苯乙烯的玻璃转变和液-液转变都产生了影响.碳纳米管的加入引起自由体积的增加只在一个很小的范围内影响了分子链段的运动,当质量分数为0.1%的碳纳米管加入时,链段运动速度增加,玻璃转变温度明显向低温方向移动;而由于范德华力的存在,高分子链会在碳纳米管表面选择吸附,从而使得整链运动时,参与运动的链单元尺寸降低,所以造成了整链运动时链间的耦合降低了.     

中国碳排放空间格局的时空演化——基于动态演化及空间集聚的视域

针对中国碳排放的空间相关性和差异性,通过全域空间自相关检验分析中国区域碳排放的空间依赖性和时空跃迁路径,局域空间自相关检验分析中国区域碳排放的空间集聚性,依据时空跃迁测度法对中国区域碳排放散点图的时空演化展开分析.结果显示:中国碳排放省域间存在自相关性,并且表现为一种集聚格局;碳排放的相关性呈逐渐增强的趋势;中国碳排放的空间相关性和局域区域结构具有一定的锁定效应和路径依赖.因此,应该客观理性地看待中国碳排放问题,发展低碳经济和治理碳排放的政策应该主要从空间视域动态地综合考虑.     

基于直觉模糊推理与系统动力学的产品生命周期成本控制模型

基于产品生命周期成本(LCC)系统的复杂动态结构,利用系统动力学建立LCC控制模型.将直觉模糊推理技术嵌入成本模型中,用于刻画成本动因间的复杂模糊关系,解决了历史数据不足、人为判断模糊等问题.以广州某厂所生产的某型号液压泵为例,通过实证模拟证明该模型能更有效地实现对产品LCC的控制,具有较大的应用价值和较强的适用性.     

信息物理融合系统中恶意软件传播与分岔控制策略

针对恶意软件在信息物理融合系统中传播机理难以描述的问题,利用非线性动力学理论构建其传播动力学模型,并基于稳定性理论和Hopf分岔定理对该模型的复杂动力学行为进行分析.为了控制恶意软件传播所引发的Hopf分岔,根据分岔控制理论设计了一类结合参数调节法与状态反馈法的混合分岔控制策略,并深入研究控制参数对Hopf分岔点位置及极限环幅值的影响.数值仿真结果表明所设计的混合分岔控制策略不仅能够提前或推迟Hopf分岔点,而且可以改变极限环幅值大小,使信息物理融合系统产生预期的动力学行为,实现控制目的,从而有效降低恶意软件的危害.