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极大空间结构在轨组装的动力学与控制 被引量:1
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作者 胡海岩 田强 +2 位作者 文浩 罗凯 马小飞 《力学进展》 北大核心 2025年第1期1-29,共29页
在轨组装极大空间结构是实现大容量天基通信、高精度天基观测和天基太阳能电站等未来航天任务的技术基础,具有重要的科学和工程价值.针对百米级抛物面天线等在轨组装需求,本文综述极大空间结构在轨组装相关的动力学与控制研究进展与挑战... 在轨组装极大空间结构是实现大容量天基通信、高精度天基观测和天基太阳能电站等未来航天任务的技术基础,具有重要的科学和工程价值.针对百米级抛物面天线等在轨组装需求,本文综述极大空间结构在轨组装相关的动力学与控制研究进展与挑战,讨论五个关键环节,即模块化组装方案及其动力学问题、多柔体系统动力学建模与计算、机器人运动规划与控制、组装结果的动态校验与调控、地面模拟实验.本文指出,在轨组装技术需解决柔性部件大范围运动的时空耦合动力学、机器人运动的高效规划与精准控制、力热耦合的误差校验与调控策略等难题,同时需要建立理论分析、数值仿真和地面实验验证相融合的研究框架,进而逐步推进从百米级到千米级空间结构技术的发展.最后,本文展望了未来十年的研究重点,包括高效动力学建模、复杂环境下的运动规划与控制、多模块闭合组装的动态预测与调控、天地一致的实验验证体系,进而为推动空间结构在轨组装技术提供系统性建议. 展开更多
关键词 组装总体设计 多柔体系统动力学 运动规划与控制 动态校验与调控 地面 模拟实验
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体声波驱动的微球声操控装置结构设计与动力学建模
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作者 冯浩人 王亮 +2 位作者 闫旭冉 金家楣 赵淳生 《振动工程学报》 北大核心 2025年第5期950-962,共13页
靶丸作为惯性约束核聚变(inertial confinement fusion,ICF)的热核燃料容器,其表面质量直接影响ICF打靶试验的成败。因此制靶前针对靶壳(ICF微球)在ICF微球操控过程中二次损伤微球表面的问题,提出了一种体声波驱动的微球声操控装置,通... 靶丸作为惯性约束核聚变(inertial confinement fusion,ICF)的热核燃料容器,其表面质量直接影响ICF打靶试验的成败。因此制靶前针对靶壳(ICF微球)在ICF微球操控过程中二次损伤微球表面的问题,提出了一种体声波驱动的微球声操控装置,通过激励由压电陶瓷片和金属基体构成的振子的面外弯振模态,在液体内部建立声场并以非接触的声辐射力驱动ICF微球运动,进而实现ICF微球检测时的无损操控。为了分析声操控装置的振动和其产生的声场之间的关系,利用传递矩阵法建立了振子的机电耦合动力学模型。模型综合考虑了振子的尺寸、材料、边界、压电陶瓷片的布置方式、激励电压、水质量引起的额外负载等因素,通过该模型分别计算了振子的两个共振驻波、一个非共振行波的振型和上述振动所建立的三个声场。根据计算结果加工并装配了原理样机,通过试验对原理样机进行了振动特性测试和操控性能研究。结果表明,理论计算和试验测试得到的声操控装置的振动特性一致性较好,验证了所建立动力学模型的正确性;所提出的非共振行波和共振驻波均可实现ICF微球的有效操控,其中共振驻波驱动下微球的运动速度更快,验证了所提出的声操控的可行性和有效性。此外,该装置基于模态切换测控方法,无需显微镜即可实现ICF微球直径分类。 展开更多
关键词 声操控 机电耦合动力学模型 ICF微球 振动模态 体声波
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电动力绳系卫星系统长期离轨动力学建模与控制设计方法 被引量:2
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作者 颜家慧 陈提 +3 位作者 文浩 罗操群 彭文轩 恽卫东 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1792-1802,共11页
本文针对电动力绳系卫星系统的长期离轨问题,研究离轨过程中系统的非线性动力学建模以及离轨控制设计方法。基于哑铃模型假设,进行系统的姿态动力学建模。为提高动力学建模精度,计入电动力、大气阻力和地球J_(2)摄动等动力学载荷对系统... 本文针对电动力绳系卫星系统的长期离轨问题,研究离轨过程中系统的非线性动力学建模以及离轨控制设计方法。基于哑铃模型假设,进行系统的姿态动力学建模。为提高动力学建模精度,计入电动力、大气阻力和地球J_(2)摄动等动力学载荷对系统轨道运动的影响,采用修正的非奇异轨道要素描述系统的轨道动力学。针对离轨的动力学控制问题,提出了常值电流输入、方向可变的电流输入和最优控制三种电流控制设计方法,通过系绳电流设计调节电动力载荷实现离轨机动。在最优控制设计方法中,构建了带非线性约束的动力学反问题,基于非线性规划算法求解该反问题,得到最优控制参考轨迹,通过闭环反馈跟踪修正电流进行离轨。另外,提出了一种基于能量的电流开关控制策略辅助离轨,以保持系统姿态稳定和高效地利用电动力。为高效离轨对系统进行了动力学设计,并通过仿真算例对比分析了控制方法的离轨效率,验证了控制方法的有效性。 展开更多
关键词 绳系卫星系统 电动力 最优控制 长期离轨
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基于激光诱导石墨烯的复合材料电加热结构实验研究 被引量:1
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作者 张迪超 严刚 于鑫飞 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第12期80-86,共7页
为了应对飞机高空飞行时防除冰的需求,本文提出采用激光诱导石墨烯技术制备具有电加热功能的复合材料结构的方法。根据机翼前缘结冰特点,设计了中间密集、两边稀疏的波浪形加热线形式,利用激光诱导石墨烯技术快捷、高效、成本低的优点,... 为了应对飞机高空飞行时防除冰的需求,本文提出采用激光诱导石墨烯技术制备具有电加热功能的复合材料结构的方法。根据机翼前缘结冰特点,设计了中间密集、两边稀疏的波浪形加热线形式,利用激光诱导石墨烯技术快捷、高效、成本低的优点,通过二氧化碳激光器在聚酰亚胺纸表面诱导出石墨烯加热线图案,并将其与复合材料预浸料共固化形成层合结构。进行了一系列电加热实验,测试和分析在一定电流作用下结构表面竖直与水平方向的温度分布规律以及对一定厚度和质量冰层的电加热融化情况,验证了所提出和制备的复合材料电加热结构的可行性和有效性。 展开更多
关键词 激光诱导石墨烯 复合材料结构 电加热功能 电加热实验测试
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贴片式圆盘定子多自由度超声电机的设计与实验 被引量:1
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作者 潘志泳 王亮 +2 位作者 金家楣 邱建敏 冯浩人 《中国机械工程》 北大核心 2025年第1期38-46,58,共10页
为解决多自由度超声电机普遍存在的定位精度低、结构尺寸大和预压力难以施加等问题,设计了一种新型贴片式圆盘定子多自由度超声电机。首先使用有限元方法验证了圆盘定子的工作原理并确定其几何尺寸;然后制作了圆盘定子并测试其阻抗特性... 为解决多自由度超声电机普遍存在的定位精度低、结构尺寸大和预压力难以施加等问题,设计了一种新型贴片式圆盘定子多自由度超声电机。首先使用有限元方法验证了圆盘定子的工作原理并确定其几何尺寸;然后制作了圆盘定子并测试其阻抗特性和振动特性;最后组装了原理样机并对其机械输出特性进行了实验评估。实验结果表明,原理样机的启/停响应时间均在20 ms以内,角位移分辨率均小于30μrad,具有响应迅速和定位精度高的优点。 展开更多
关键词 超声电机 多自由度 圆盘定子 预压力结构 模态耦合
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能量操控式压电分流支路对结构振动的影响研究 被引量:1
6
作者 裴万鹏 刘轩 +4 位作者 马少飞 虞丽塬 吴义鹏 季宏丽 裘进浩 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
压电材料具有良好的机电耦合特性,常被用于振动系统中的能量俘获和振动抑制。在已有开关型压电分流支路的基础上,利用反激变压器的原、副边能量转换功能,提出一种力(机械)‐电能量可切换并操控的分流支路,基于正、逆压电效应分别设计支... 压电材料具有良好的机电耦合特性,常被用于振动系统中的能量俘获和振动抑制。在已有开关型压电分流支路的基础上,利用反激变压器的原、副边能量转换功能,提出一种力(机械)‐电能量可切换并操控的分流支路,基于正、逆压电效应分别设计支路的吸能抑振和注能控振两种功能,实现高能效且稳定的结构振动控制系统。介绍了所述压电分流支路的工作原理,推导了不同能量操控条件下结构振幅的衰减率模型,通过试验讨论了不同能量操控方法对结构振幅的影响。研究结果表明,所述能量操控型分流支路能够根据实际场景的减振需求实现高能效的结构振动抑制。 展开更多
关键词 振动控制 振动能量收集 压电分流支路 反激变压器 压电悬臂梁
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增材制造点阵结构抗高速冲击性能试验与仿真研究
7
作者 付鑫强 谢志浩 +4 位作者 刘璐璐 任毅 赵振华 罗刚 陈伟 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期241-249,共9页
通过试验与仿真方法研究了增材制造钛合金点阵结构的准静态/动态压缩力学性能与破坏形貌,验证了增材制造钛合金动态本构模型;利用空气炮系统开展了点阵结构的高速冲击试验,建立了点阵结构宏细观结合的数值仿真模型。结果表明:点阵结构... 通过试验与仿真方法研究了增材制造钛合金点阵结构的准静态/动态压缩力学性能与破坏形貌,验证了增材制造钛合金动态本构模型;利用空气炮系统开展了点阵结构的高速冲击试验,建立了点阵结构宏细观结合的数值仿真模型。结果表明:点阵结构在准静态/动态压缩载荷下主要表现为剪切损伤;在动态压缩载荷作用下结构表现出明显的应变率强化效应;所采用的增材制造钛合金动态本构模型能有效模拟点阵结构的准静态/动态压缩性能与应变率强化效应;在高速冲击作用下,点阵结构主要表现为冲击区域的剪切破坏和压溃损伤;宏细观结合的数值仿真方法能够显著减少计算时长并有效模拟点阵结构在高速冲击过程中的损伤。 展开更多
关键词 增材制造 点阵结构 准静态压缩 抗冲击性能 数值仿真
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碳/芳纶混杂复合材料蜂窝夹芯板低速冲击及冲击后压缩实验研究
8
作者 陈然 张迪 蔡登安 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期109-119,共11页
通过低速冲击和冲击后压缩试验,探讨了不同复合材料面板和Nomex蜂窝组成的夹芯板在不同能量冲击损伤后的压缩承载行为、失效模式及失效机理。通过无损检测C扫描、Micro-CT和DIC数字测量技术,获得试样的失效模式。试验结果表明,材料损伤... 通过低速冲击和冲击后压缩试验,探讨了不同复合材料面板和Nomex蜂窝组成的夹芯板在不同能量冲击损伤后的压缩承载行为、失效模式及失效机理。通过无损检测C扫描、Micro-CT和DIC数字测量技术,获得试样的失效模式。试验结果表明,材料损伤模式主要包括面板纤维断裂、基体和纤维界面脱粘、基体开裂、芯材剪切破坏以及芯材压溃。碳/芳纶混杂复合材料夹层结构相较于碳纤维复合材料夹层结构具有更好的层间性能,且层间混杂结构相较于层内混杂结构具有更高的压缩刚度和剩余压缩强度。 展开更多
关键词 混杂复合材料 低速冲击 冲击后压缩 失效模式 剩余压缩强度
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基于iBeam3单元的冂形结构变形场重构算法
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作者 李龙飞 陶翀骢 +1 位作者 张超 季宏丽 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期120-129,共10页
结构变形作为结构健康监测的重要指标之一,对结构强度的性能评估至关重要,在实际工程中,由于工程用途等原因,应变传感器的安装数量和位置受限,导致结构变形重构精度降低。为解决上述问题,本文提出一种基于二节点逆梁单元的应变场重构算... 结构变形作为结构健康监测的重要指标之一,对结构强度的性能评估至关重要,在实际工程中,由于工程用途等原因,应变传感器的安装数量和位置受限,导致结构变形重构精度降低。为解决上述问题,本文提出一种基于二节点逆梁单元的应变场重构算法。首先采用二节点梁单元对结构进行离散,基于Timoshenko梁理论以及最小二乘误差理论构建单元内理论应变与实测应变的误差函数,通过离散应变测点重构结构应变场分布,并以此为基础重构结构变形。分别通过ABAQUS仿真分析与实验验证算法的有效性,结果表明,此算法在应变测点数量较少时,可以有效地重构结构变形,与直接使用测点应变数据相比,相对误差减小了5%,对结构健康监测具有重要意义。 展开更多
关键词 逆有限元法 逆梁单元 应变场重构 实测结构应变 变形重构
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大型重载飞艇复合材料骨架结构设计及其力学分析
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作者 许明轩 徐雷 +2 位作者 唐博建 孔卫宏 熊婕 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期932-938,共7页
大型重载飞艇具有较为广阔的应用前景,但大尺寸、空间大跨度先进复合材料骨架结构设计与分析技术一直是制约大型重载飞艇发展的关键技术之一。以某型重载飞艇骨架为研究对象,以总体设计给出的相关要求作为设计输入条件,选择较成熟的材... 大型重载飞艇具有较为广阔的应用前景,但大尺寸、空间大跨度先进复合材料骨架结构设计与分析技术一直是制约大型重载飞艇发展的关键技术之一。以某型重载飞艇骨架为研究对象,以总体设计给出的相关要求作为设计输入条件,选择较成熟的材料体系和结构连接形式,完成了飞艇复合材料骨架结构设计。骨架的主要结构单元为三角桁架梁,开发了一种基于Python的飞艇骨架结构参数化建模方法。该方法基于刚度等效原理,将三角桁架转化成空间梁单元,可自动生成骨架整体有限元模型和定义连接关系,实现了飞艇骨架结构的参数化快速建模。针对飞艇悬停装卸载这一实际典型载荷工况,开展了骨架整体应力和变形计算,并运用“整体-局部”方法,将整体有限元分析中应力承载严重的等效梁单元还原成精细化三角桁架模型。基于Hashin失效准则,对复合材料圆管、接头等结构元件进行了强度计算和校核,结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 重载飞艇 骨架 结构设计 等效模型 力学分析
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无人机四绳吊挂运输系统动力学与控制
11
作者 莫兰 王延凯 +1 位作者 魏铭宏 陈提 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1747-1757,共11页
针对四旋翼吊挂运输系统,本文引入了四绳吊挂运输方式,开展了四旋翼四绳吊挂运输系统的动力学建模、轨迹规划与控制研究。根据四旋翼和负载的相对位姿推导了绳索张力,建立了四旋翼四绳吊挂运输系统的动力学模型。为平衡运输时间与负载... 针对四旋翼吊挂运输系统,本文引入了四绳吊挂运输方式,开展了四旋翼四绳吊挂运输系统的动力学建模、轨迹规划与控制研究。根据四旋翼和负载的相对位姿推导了绳索张力,建立了四旋翼四绳吊挂运输系统的动力学模型。为平衡运输时间与负载摆动抑制,引入时间和负载摆幅作为复合性能指标,利用伪谱法将原本的最优控制问题转换为非线性规划问题,求解了四旋翼四绳吊挂运输系统的最优位置轨迹,设计了轨迹跟踪算法,并通过数值仿真和实验验证了这一轨迹的合理性。 展开更多
关键词 无人机吊挂运输 非线性规划 摆动抑制 伪谱法
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旋转预扭梁振动特性理论与实验研究
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作者 熊星星 宿柱 马小虎 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期232-241,共10页
针对工程中的旋转预扭梁振动问题,提出了一种有效的建模方法研究其振动特性,并设计了旋转实验验证理论研究的准确性。通过调节边界弹簧刚度模拟不同边界约束,采用修正傅里叶级数法对位移场进行展开,利用瑞利-里兹法推导旋转梁的运动方... 针对工程中的旋转预扭梁振动问题,提出了一种有效的建模方法研究其振动特性,并设计了旋转实验验证理论研究的准确性。通过调节边界弹簧刚度模拟不同边界约束,采用修正傅里叶级数法对位移场进行展开,利用瑞利-里兹法推导旋转梁的运动方程。基于理论研究设计不同尺寸的旋转直梁和预扭梁的振动实验,将理论计算与有限元仿真、实验结果对比验证了本文方法的准确性,通过误差分析验证了存在弹性边界的可能。结果表明:转速和厚度增大使梁的固有频率增大;预扭角增大对1阶固有频率影响较小,可显著减小2阶固有频率。 展开更多
关键词 旋转梁 弹性约束 修正傅里叶级数 旋转实验
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结构动载荷识别研究进展 被引量:3
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作者 姜金辉 张方 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1625-1650,共26页
作用于工程结构上的动载荷由于环境等限制难以通过直接测量的方式获取,基于动响应信息间接识别或重构动载荷已成为一种十分有效的途径。动载荷识别经过数十年的发展,已经形成了一系列行之有效的方法。本文总结了动载荷识别方法的研究历... 作用于工程结构上的动载荷由于环境等限制难以通过直接测量的方式获取,基于动响应信息间接识别或重构动载荷已成为一种十分有效的途径。动载荷识别经过数十年的发展,已经形成了一系列行之有效的方法。本文总结了动载荷识别方法的研究历程及主要成果,系统性阐述了典型时、频域方法以及基于函数拟合思想、正则化策略、贝叶斯框架、数据驱动等动载荷识别方法,并讨论了各方法的优缺点以及适用范围。此外,还针对载荷识别过程中普遍存在的结构参数不确定问题以及输入条件不确定问题进行了总结。动载荷位置识别也是动载荷识别问题的重要组成部分,本文对现有位置识别方法进行了归纳分析。探讨了动载荷识别方法的工程应用,并分析了现有方法的局限性。结合当前实际工程应用中日益迫切的需求及动载荷识别领域面临的问题,展望了未来动载荷识别亟需攻克的技术难题以及可能的发展方向和重点领域。 展开更多
关键词 动载荷识别 数据驱动 不确定性 位置识别 工程应用
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基于柔性铰链结构的大口径压电快摆镜 被引量:1
14
作者 王强 时运来 +2 位作者 孙海超 李兴 刘伟 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第1期73-78,共6页
为了解决压电作动器驱动的快速反射镜因压电作动器伸长量较小,导致快速反射镜偏转角过小的问题,该文提出了一款新型快速反射镜设计方案。采用三级杠杆式柔性铰链放大机构实现压电作动器位移的放大,采用柔性轴承作为快摆镜的运动关节实... 为了解决压电作动器驱动的快速反射镜因压电作动器伸长量较小,导致快速反射镜偏转角过小的问题,该文提出了一款新型快速反射镜设计方案。采用三级杠杆式柔性铰链放大机构实现压电作动器位移的放大,采用柔性轴承作为快摆镜的运动关节实现快摆镜的大角度定轴偏转。通过理论推导和有限元仿真对快摆镜的最大偏转角度、等效应力、谐振频率以及振型进行分析。实验结果表明,所设计的快摆镜可以实现大于2 mrad的镜面偏转,满足大范围、高精度的光束定位要求。 展开更多
关键词 柔性铰链 逆压电效应 压电作动器 大口径压电快摆镜 位移放大机构
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基于环状螺旋声学黑洞的管道结构振动抑制研究 被引量:2
15
作者 庄秋阳 季宏丽 +2 位作者 邹宇琪 黄薇 裘进浩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1501-1512,共12页
传统的附加式声学黑洞(ABH)结构主要针对板状结构的振动抑制进行设计,对于工程中广泛存在的管道结构难以适用。为解决管道结构的振动抑制问题,提出了一种能够应用在管道结构上的附加式ABH装置“环状螺旋式ABH减振器(CSABH)”。通过将AB... 传统的附加式声学黑洞(ABH)结构主要针对板状结构的振动抑制进行设计,对于工程中广泛存在的管道结构难以适用。为解决管道结构的振动抑制问题,提出了一种能够应用在管道结构上的附加式ABH装置“环状螺旋式ABH减振器(CSABH)”。通过将ABH区域设计成螺线形式,增加了减振器的模态密度,使其与主结构更好地耦合。以铝管为基准结构,利用有限元方法探究了CSABH的动力学特性,进行了时域波聚集分析与频域响应分析。结果表明,CSABH具有良好的波聚集特性,能实现对管道20~5000 Hz的振动抑制,且当管道的约束条件和温度条件发生改变时,相同参数的CSABH仍然能够发挥良好的宽频减振效果,展现了减振的鲁棒性。通过实验验证了CSABH在管道结构的振动控制中具有宽频、高效和鲁棒性高的特点。 展开更多
关键词 振动抑制 声学黑洞 管道结构 宽频 鲁棒性
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并联TBCC排气系统稳态与模态转换实验研究 被引量:1
16
作者 宋光韬 葛建辉 +3 位作者 马钊 王恒 吕郑 徐惊雷 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期46-56,共11页
涡轮基组合循环排气系统在稳态工作与模态转换动态过程中性能参数和流场结构的变化规律会对高超声速飞行器总体性能产生巨大影响。为此开展了稳态与动态风洞模型实验研究,测量了喷管模型的流量、六分量力、壁面压力,并拍摄了典型的流场... 涡轮基组合循环排气系统在稳态工作与模态转换动态过程中性能参数和流场结构的变化规律会对高超声速飞行器总体性能产生巨大影响。为此开展了稳态与动态风洞模型实验研究,测量了喷管模型的流量、六分量力、壁面压力,并拍摄了典型的流场结构纹影照片。采用核密度估计的方法确定了稳态推力系数的测量结果;采用中值滤波结合平滑函数处理的方法获得了模态转换过程的推力系数和矢量角。稳态实验分别固定涡轮通道和冲压通道压比,调节另一通道压比,由于被调节的通道随压比增大从过膨胀逐渐转变为欠膨胀,所以推力系数呈先增大后减小的趋势;双通道喷流干扰产生的桶型激波撞击在涡轮通道上壁面上,改变了壁面压力分布。模态转换动态实验模拟了冲压发动机点火后双通道共同工作加速爬升的过程。在此期间推力系数逐渐减小,矢量角不断增大,且变化趋势与理论分析结果一致;双通道喷流干扰显著改变了冲压通道射流方向。无论是稳态实验还是动态实验,测力结果、测压结果、流场结构纹影照片以及理论分析结果都能互相印证,佐证了实验结果的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 涡轮基组合循环 排气系统 实验 稳态 模态转换
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基于人工神经网络的共振吸声超材料声学性能快速预测及结构优化设计 被引量:1
17
作者 高兆瑞 李铮 +2 位作者 姜永烽 沈承 孟晗 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第8期1058-1069,共12页
针对共振吸声超材料声学性能快速预测及结构优化设计需求,提出了一种基于人工神经网络的共振吸声超材料性能预测方法.首先,建立了由微穿孔板和Helmholtz共振腔组成的多层穿孔型共振吸声超材料的理论模型,并通过仿真与实验验证其正确性;... 针对共振吸声超材料声学性能快速预测及结构优化设计需求,提出了一种基于人工神经网络的共振吸声超材料性能预测方法.首先,建立了由微穿孔板和Helmholtz共振腔组成的多层穿孔型共振吸声超材料的理论模型,并通过仿真与实验验证其正确性;随后,通过理论模型生成数据集,并以此为基础,采用BP(back propagation)神经网络原理,搭建了结构特征参量与声学性能的人工神经网络模型;之后,将训练后的人工神经网络模型与遗传算法相结合,对共振吸声超材料进行声学性能最优化设计.结果表明:训练后的人工神经网络模型可以对目标结构的吸声性能进行准确预测,并且预测效率相较理论模型提高50%以上;人工神经网络模型与优化算法的结合不仅能提高优化效率,优化后的结构也具有良好的低频宽带吸声性能.人工神经网络为大规模结构性能预测计算提供了便利,在超材料等结构设计及优化领域具有广阔的应用前景. 展开更多
关键词 共振吸声超材料 人工神经网络 吸声系数 BP神经网络 遗传算法
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结构间隙对起落架地面滑跑摆振特性影响分析 被引量:1
18
作者 阮爽 张明 聂宏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期234-243,共10页
针对两种常见的飞机滑跑状态,即减摆状态和操纵状态,建立多自由度起落架摆振动力学模型,研究间隙对两者的影响机理,得到了两种不同形式的含间隙起落架摆振动力学数学模型。通过非光滑系统光滑化处理以及多维系统数值分析求解。结果表明... 针对两种常见的飞机滑跑状态,即减摆状态和操纵状态,建立多自由度起落架摆振动力学模型,研究间隙对两者的影响机理,得到了两种不同形式的含间隙起落架摆振动力学数学模型。通过非光滑系统光滑化处理以及多维系统数值分析求解。结果表明,减摆状态下,起落架摆振频率会略微增大,结构库伦摩擦能够减弱结构间隙引发的持续摆振影响。对于操纵状态,通过快速傅里叶变换进行频域特性分析,发现支柱侧弯以及扭转之间耦合严重,两者的刚度直接决定起落架的摆振频率;存在结构间隙后,起落架整体的频率会变小,最终系统均会逐步趋于稳定的极限环震荡状态。 展开更多
关键词 起落架摆振 结构间隙 非线性动力学 分岔分析 频域分析
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超声电机驱动的可变光阑开环控制方法 被引量:1
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作者 吕本超 李晓牛 +6 位作者 武俊峰 汤灵峰 杨峰 孙鸿生 甘游宇 李淑芬 李明 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期216-224,共9页
针对变F数红外光学系统可变光阑的装配空间有限、光阑运动中叶片间摩擦力变化以及光阑活动环转角与孔径之间的非线性关系,提出了一种行波型旋转超声电机驱动可变光阑的开环控制方法。建立了超声电机驱动可变光阑的控制模型,并推导了可... 针对变F数红外光学系统可变光阑的装配空间有限、光阑运动中叶片间摩擦力变化以及光阑活动环转角与孔径之间的非线性关系,提出了一种行波型旋转超声电机驱动可变光阑的开环控制方法。建立了超声电机驱动可变光阑的控制模型,并推导了可变光阑活动环转角和孔径之间的变化关系,得到了超声电机驱动可变光阑的灰箱控制模型;基于图像识别对超声电机驱动可变光阑的孔径变化进行采集,并通过灰箱模型辨识灰箱控制模型参数;设计实验对该控制方法进行验证,实验中最小分辨率为0.13 mrad,光阑开启时平均绝对误差为0.077°,光阑闭合时平均绝对误差为0.079°。结果表明:该开环控制方法满足超声电机驱动可变光阑变F数的需求。 展开更多
关键词 红外光学系统 可变光阑 开环控制 灰箱模型 超声电机
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基于导波监测的复合材料加筋结构冲击后剩余强度预测 被引量:1
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作者 曾钰峻 严刚 芮鹏辉 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期124-133,共10页
对应用超声导波在线监测信息评估复合材料加筋结构冲击后剩余强度进行了研究。首先针对所监测的对象设计布置了压电传感网络并构建结构健康监测系统,通过局部信号差分系数计算出不同传感路径上的损伤指标,融合损伤概率成像方法识别损伤... 对应用超声导波在线监测信息评估复合材料加筋结构冲击后剩余强度进行了研究。首先针对所监测的对象设计布置了压电传感网络并构建结构健康监测系统,通过局部信号差分系数计算出不同传感路径上的损伤指标,融合损伤概率成像方法识别损伤位置,测算形状因子以近似表征损伤尺寸。然后构建加筋结构有限元模型,由在线监测结果反馈损伤信息,采用软化夹杂法等效冲击损伤,依据复合材料损伤渐进失效分析理论,预测冲击后加筋结构的剩余极限强度。通过低速冲击、超声导波监测和压缩强度等一系列实验验证了所提出方法的有效性,为结构健康监测最高层次的应用提供基础。 展开更多
关键词 复合材料加筋结构 冲击损伤 超声导波监测 损伤概率成像 剩余强度预测
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