基于微分/代数方程的多体系统动力学设计灵敏度分析的伴随变量方法 被引量：6

1

作者 丁洁玉 潘振宽 陈立群 《动力学与控制学报》 2006年第3期205-209,共5页

基于多体系统动力学微分/代数方程数学模型和通用积分形式的目标函数,建立了多体系统动力学设计灵敏度分析的伴随变量方法,避免了复杂的设计灵敏度计算,对于设计变量较多的多体系统灵敏度分析具有较高的计算效率.文中给出了通用公式以... 基于多体系统动力学微分/代数方程数学模型和通用积分形式的目标函数,建立了多体系统动力学设计灵敏度分析的伴随变量方法,避免了复杂的设计灵敏度计算,对于设计变量较多的多体系统灵敏度分析具有较高的计算效率.文中给出了通用公式以及具体的计算过程和验证方法,并将目标函数及其导数积分形式的计算转化为微分方程的初值问题,进一步提高了计算效率和精度.文末通过一曲柄-滑块机构算例对算法的有效性进行了验证. 展开更多

关键词 多体系统动力学 微分 代数方程 灵敏度分析 伴随变量方法

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基于柔性多体动力学的风电机组LPV建模方法 被引量：6

2

作者 张丹 李玲莲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期329-335,共7页

为了满足风电机组真实控制器硬件回路测试要求,在柔性多体动力学模型的基础上建立一个依赖于叶片桨距角和风轮转速的线性时变参数(LPV)的风电机组仿真模型。将风力机的塔筒、机舱、叶片及轮毂分为13个杆单元,通过有限元的结果优化每个... 为了满足风电机组真实控制器硬件回路测试要求,在柔性多体动力学模型的基础上建立一个依赖于叶片桨距角和风轮转速的线性时变参数(LPV)的风电机组仿真模型。将风力机的塔筒、机舱、叶片及轮毂分为13个杆单元,通过有限元的结果优化每个杆单元的刚度和阻尼系数以及铰接点的位移量。用万向连接表示结构的柔性,带外部力矩输入的旋转连接代表激励。采用柔性多体动力学建模方法,选取若干个典型工作点,通过多叶片坐标系变换及雅可比线性化处理,在各个典型工作点建立相应的线性模型,然后根据工作点的数据以及各工作点间的过渡数据,进行1.5 MW风力机的系统辨识,通过插值方法获取LPV模型。将输出参数和GH Bladed进行对比,结果显示该模型能准确描述风电机组前四阶的动态响应特性,且计算时间远小于主控器的最小响应时间10 ms,具有良好的实时性,适用于风电机组主控系统的硬件在回路测试平台的仿真模型。 展开更多

关键词 风电机组 LPV 柔性多体动力学 桨距角 风轮转速

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在非惯性系中研究动力刚化问题 被引量：2

3

作者 梁立孚 王鹏 宋海燕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1052-1056,共5页

正确认识动力刚化问题,对深入研究航天器动力学和合理建立柔体动力学的数值计算模型意义重大.应用非惯性坐标系中的力学问题的理论来研究动力刚化问题,给出两类研究动力刚化问题的计算模型,明确了动力刚化问题的物理意义,探索了正确处... 正确认识动力刚化问题,对深入研究航天器动力学和合理建立柔体动力学的数值计算模型意义重大.应用非惯性坐标系中的力学问题的理论来研究动力刚化问题,给出两类研究动力刚化问题的计算模型,明确了动力刚化问题的物理意义,探索了正确处理零次建模的途径.这样处理动力刚化问题,表现出与其他学者的研究有实质性的差异. 展开更多

关键词 动力刚化 非惯性坐标系 柔体 刚体 航天器动力学

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金属材料力学性能的辐照硬化效应

4

作者 肖厦子 宋定坤 +2 位作者 楚海建 薛建明 段慧玲 《力学与实践》 北大核心 2015年第3期460-,共1页

开展金属材料力学性能的辐照硬化研究对抗辐照材料的设计及工程应用具有重要意义.材料辐照损伤效应主要包括材料原子移位产生的辐照缺陷以及由核反应产生的氢、氦等气体杂质对材料性能的影响.金属材料的辐照效应主要包括辐照硬化、辐照... 开展金属材料力学性能的辐照硬化研究对抗辐照材料的设计及工程应用具有重要意义.材料辐照损伤效应主要包括材料原子移位产生的辐照缺陷以及由核反应产生的氢、氦等气体杂质对材料性能的影响.金属材料的辐照效应主要包括辐照硬化、辐照脆化和辐照蠕变等.该文主要综述在低温(T<0.3 T_m,T_m是材料的熔点温度)和低辐照剂量下,由原子移位损伤产生的辐照缺陷所导致的辐照硬化行为,即受辐照缺陷的影响,材料的强度会升高. 展开更多

关键词 辐照硬化 材料力学性能 材料的辐照效应 辐照脆化 熔点温度 辐照损伤 辐照蠕变 材料性能 辐照剂量

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气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响 被引量：7

5

作者 杨琴 刘宇陆 +1 位作者 张海军 祝长生 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期134-139,共6页

为研究气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响,给出了MEMS气体轴承-转子系统运动方程和MEMS气体轴承的雷诺方程;利用双向隐式差分算法,给出了修正雷诺方程的详细数值求解过程;将转子运动方程与雷诺方程相结... 为研究气体稀薄效应对微机电系统(MEMS)气体轴承-转子系统不平衡响应的影响,给出了MEMS气体轴承-转子系统运动方程和MEMS气体轴承的雷诺方程;利用双向隐式差分算法,给出了修正雷诺方程的详细数值求解过程;将转子运动方程与雷诺方程相结合,采用4阶龙格-库塔方法计算分析了气体稀薄效应对气体轴承-转子系统不平衡响应的影响。研究结果显示,考虑气体稀薄效应后,当质量偏心距较大时,MEMS气体轴承-转子系统的失稳轴颈转速较大,表明合适的偏心质量有助于改善系统的稳定性;在相同的质量偏心距下,考虑气体稀薄效应时气体轴承-转子系统在较低轴颈转速处出现峰值,表明此时不平衡偏心质量对气体轴承-转子系统运动的影响增大。 展开更多

关键词 微机电系统 气体轴承-转子系统 不平衡响应 稀薄效应 双向隐式差分算法

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基于遗传算法的微型飞行器气动力优化设计 被引量：10

6

作者 刘洁 杨爱明 翁培奋 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期173-177,共5页

本文以固定机翼式微型飞行器的翼型气动力优化设计为研究背景,在105量级的低雷诺数范围内,把遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,建立了一种以实数编码为基础的自适应算法模型。在基准翼型的基础上,结合锦标赛选择、部分交叉以... 本文以固定机翼式微型飞行器的翼型气动力优化设计为研究背景,在105量级的低雷诺数范围内,把遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,建立了一种以实数编码为基础的自适应算法模型。在基准翼型的基础上,结合锦标赛选择、部分交叉以及自适应变异算子,对翼型进行了升阻比气动力优化设计,并设计了一种高效的复制算子来提高算法的稳定性和计算效率。优化后的翼型升阻比提高显著,表明该算法对低雷诺数翼型的气动外形设计合理有效。 展开更多

关键词 微型飞行器 遗传算法 NAVIER-STOKES方程 低雷诺数翼型 气动力优化设计

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流体饱和多孔弹性柱体动力响应的微分求积法 被引量：6

7

作者 朱媛媛 胡育佳 程昌钧 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期868-873,共6页

基于多孔介质混合物理论,在小变形的假设下,建立了两相不可压流体饱和多孔介质弹性空间轴对称问题的控制方程。在空间域和时间域内分别采用微分求积方法和二阶向后差分格式来离散控制方程,给出了处理对称轴处奇异性条件的方法,并在空间... 基于多孔介质混合物理论,在小变形的假设下,建立了两相不可压流体饱和多孔介质弹性空间轴对称问题的控制方程。在空间域和时间域内分别采用微分求积方法和二阶向后差分格式来离散控制方程,给出了处理对称轴处奇异性条件的方法,并在空间离散后采用消元法来缩减未知量,提高计算速度。作为应用,分析了流体饱和弹性多孔介质圆柱体的动力响应,考察了所布节点数对数值结果的影响。 展开更多

关键词 多孔介质理论 空间轴对称问题 瞬态响应 微分求积法

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缝纫复合材料层合板面内弹性模量分析 被引量：7

8

作者 魏玉卿 张俊乾 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2005年第1期36-38,共3页

基于对缝纫孔附近局部细观结构的分析,提出了一种预测缝纫复合材料层合板面内力学性能的理论模型.从分析缝孔单胞的纤维弯曲几何特征入手,最终得到单向板及层合板的弹性常数.通过有限元分析研究了缝纫参数对复合材料层合板面内等效模量... 基于对缝纫孔附近局部细观结构的分析,提出了一种预测缝纫复合材料层合板面内力学性能的理论模型.从分析缝孔单胞的纤维弯曲几何特征入手,最终得到单向板及层合板的弹性常数.通过有限元分析研究了缝纫参数对复合材料层合板面内等效模量的影响.研究结果表明,缝纫造成单向板及层合板面内材料性质的不均匀,随着缝纫密度和缝纫线直径的增加,层合板的等效模量逐渐降低. 展开更多

关键词 板面 缝纫线 纤维 细观结构 弹性模量 降低 局部 单向板 等效模量 内力

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基于Boltzmann矩方程的扩展速度滑移边界条件 被引量：1

9

作者 杨琴 张海军 +1 位作者 沈剑英 刘宇陆 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2408-2413,2435,共7页

针对半空间流,从R13矩方程出发,基于壁面附近Knudsen层外Knudsen层的修正效应近似为零的条件,理论推导得到等温情形下扩展的速度滑移边界条件.该速度滑移边界条件的滑移系数是不固定的,不仅与气流的努森数有关,还与壁面适应系数有关.以... 针对半空间流,从R13矩方程出发,基于壁面附近Knudsen层外Knudsen层的修正效应近似为零的条件,理论推导得到等温情形下扩展的速度滑移边界条件.该速度滑移边界条件的滑移系数是不固定的,不仅与气流的努森数有关,还与壁面适应系数有关.以微Poiseuille流为例,分析扩展的速度滑移边界条件的适用性.研究表明,在近过渡流区,扩展的速度滑移边界情形下的质量流率与基于Boltzmann-硬球分子模型方程的结果更为接近,优于现有文献中的速度滑移边界条件.当努森数为1时,扩展的速度滑移边界条件情形下的气流速度与直接模拟Monte Carlo(DSMC)模拟结果之间的差别仍然较大. 展开更多

关键词 速度滑移 非平衡气体流动 R13矩方程 Knudsen层 滑移系数

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一种新型聚能-遮蔽型立轴风力机 被引量：1

10

作者 周万里 黄典贵 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1535-1539,共5页

提出了一种适合任意风向的新型聚能-遮蔽型立轴风力机,并应用计算流体力学方法,对这种风力机的气动性能进行了数值模拟。研究表明:这种新型立轴风力机比传统的立轴风力机的风能利用率有显著提高。此外,该文还采用了正交优化设计方法,对... 提出了一种适合任意风向的新型聚能-遮蔽型立轴风力机,并应用计算流体力学方法,对这种风力机的气动性能进行了数值模拟。研究表明:这种新型立轴风力机比传统的立轴风力机的风能利用率有显著提高。此外,该文还采用了正交优化设计方法,对这种立轴风力机的结构参数进行了优化设计,得到了一组最优的设计参数,该最优设计参数下风力机的风能利用率达37%。 展开更多

关键词 聚能-遮蔽 立轴风力机 风能

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低雷诺数下小展弦比机翼的气动力优化设计

11

作者 刘洁 翁培奋 丁珏 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期462-468,共7页

以固定翼式微型飞行器为研究背景,针对小展弦比机翼,将遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,提出了一种以实数编码为基础的数值优化模型。流场数值模拟采用人工压缩方法,遗传算法采用锦标赛选择、自适应交叉和变异操作算子,对微... 以固定翼式微型飞行器为研究背景,针对小展弦比机翼,将遗传算法与Navier-Stokes方程数值解法相结合,提出了一种以实数编码为基础的数值优化模型。流场数值模拟采用人工压缩方法,遗传算法采用锦标赛选择、自适应交叉和变异操作算子,对微型飞行器机翼选取五个设计点分别进行了升阻比优化设计。优化结果表明,本文的优化模型具有较高的搜索效率和显著的优化效果,五个设计点机翼的升阻比均提高30%以上。优化后的翼面接近椭圆形状,翼型前缘钝厚,尾缘向上拱起,这种形状能大大增加升力,降低诱导阻力,从而显著提高机翼的气动性能。 展开更多

关键词 微型飞行器 遗传算法 低雷诺数 小展弦比 人工压缩方法

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主动滑模控制时滞时空混沌星形网络的函数投影同步

12

作者 柴元 陈立群 《动力学与控制学报》 2013年第3期275-279,共5页

研究了拓扑等价的多个时空混沌系统组成的星形网络,提出了一种主动滑模控制时滞时空混沌星形网络的函数投影同步控制方法,实现了多个时空混沌系统的同步.在结合主动控制和滑模控制方法的基础上,设计了主动滑模控制器的结构,得到了网络... 研究了拓扑等价的多个时空混沌系统组成的星形网络,提出了一种主动滑模控制时滞时空混沌星形网络的函数投影同步控制方法,实现了多个时空混沌系统的同步.在结合主动控制和滑模控制方法的基础上,设计了主动滑模控制器的结构,得到了网络函数投影同步的必要条件.以Gray—Scott时空系统作为网络节点构成的星形网络为例进行了仿真模拟.结果验证了主动滑模控制器的有效性. 展开更多

关键词 时空混沌 时滞函数投影同步 星形网络 LYAPUNOV稳定性定理 主动滑模控制

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