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基于体素表示的固体力学哈密顿量的量子模拟
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作者 吴锋 李晨 +2 位作者 杨玉祥 朱力 郭旭 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期329-338,共10页
量子模拟是解决大规模力学计算面临的效率和存储量瓶颈的重要手段,然而如何对空间离散后的厄米矩阵进行有效分解仍是力学问题量子模拟的关键难题之一。本研究以体素网格离散求解域,深入剖析所得矩阵(记为体素网格矩阵)结构特性,创新性提... 量子模拟是解决大规模力学计算面临的效率和存储量瓶颈的重要手段,然而如何对空间离散后的厄米矩阵进行有效分解仍是力学问题量子模拟的关键难题之一。本研究以体素网格离散求解域,深入剖析所得矩阵(记为体素网格矩阵)结构特性,创新性提出KCQ分解方法。该方法融合循环矩阵、矩阵直积、直和以及泡利矩阵等数学手段,能够将体素网格矩阵分解为k_(n),c_(n),q_(n)三组基本矩阵。基于KCQ分解,结合量子傅里叶变换、量子多路选择器等技术,进一步构建出针对体素网格矩阵的高效哈密顿量的量子模拟算法。通过二维非均质板自由振动问题的模拟实验,验证了构建的量子算法的正确性和有效性,为固体力学问题的量子模拟提供了新的方法支撑。 展开更多
关键词 量子算法 固体力学 体素网格 哈密顿量 量子电路
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考虑力学形变的相控阵天线波束控制实现策略
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作者 王奇 潘宇宁 +1 位作者 郑峻峰 王力 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第8期2421-2428,共8页
针对相控阵天线在受载变形下的实时波束控制问题,提出一种基于神经网络等效的天线波束控制策略,其具有等效不同电控函数的能力,且适合于硬件编程实现。通过计算资源分配及并行化编程,形成了该策略的控制器,其对于不同形变具有适配性。... 针对相控阵天线在受载变形下的实时波束控制问题,提出一种基于神经网络等效的天线波束控制策略,其具有等效不同电控函数的能力,且适合于硬件编程实现。通过计算资源分配及并行化编程,形成了该策略的控制器,其对于不同形变具有适配性。相关研究对于实验室内天线阵面受载变形的波束控制有效性测评具有支撑作用。 展开更多
关键词 相控阵天线 波束控制 可编程逻辑器件 神经网络 力学形变
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起重机中滑轮绳索系统晃动冲击的动力学仿真研究 被引量:1
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作者 王天堉 齐朝晖 +1 位作者 赵天骄 徐金帅 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期190-197,242,共9页
起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺... 起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺寸,降低了求解效率。引入空间描述方法,以滑轮上接触区域的边界点划分不同接触状态的绳索,采用离散角度的圆弧插值和Hermite插值分别描述接触段绳索和滑轮间绳索的形状,求得各节点物质速度与物质加速度。考虑绳索的轴向变形,依据虚功率原理建立了滑轮绳索系统的动力学方程。通过与动力学仿真软件ADAMS对比验证了所提方法的有效性,对起重设备中常见的滑轮绳索系统进行建模,研究不同绕绳方式、吊重质量和滑轮间距对滑轮架基体晃动和受冲击程度的影响。该研究所提出的滑轮绳索动力学建模方法为工程实践提供了必要的理论支撑。 展开更多
关键词 滑轮绳索系统 晃动冲击 多柔体系统动力学 空间描述
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液化天然气低温螺旋波纹管拉伸力学行为数值模拟
4
作者 程昊 李方遒 +4 位作者 李欣欣 范明龙 卢海龙 殷旭 阎军 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期170-176,共7页
考虑低温材料非线性和结构几何非线性因素,基于参数化模型构建了液化天然气低温螺旋波纹管三维壳体有限元模型,模拟分析了不同波高、波长和厚度3个轴向截面参数对低温螺旋波纹管拉伸性能的影响规律,探讨了不同参数下低温螺旋波纹管的应... 考虑低温材料非线性和结构几何非线性因素,基于参数化模型构建了液化天然气低温螺旋波纹管三维壳体有限元模型,模拟分析了不同波高、波长和厚度3个轴向截面参数对低温螺旋波纹管拉伸性能的影响规律,探讨了不同参数下低温螺旋波纹管的应力分布、应变特性和拉伸刚度变化规律。模拟结果表明:轴向截面参数显著影响低温螺旋波纹管的拉伸性能,波高越大,轴向应力和应变越高,而拉伸刚度则越低;波长越大,拉伸刚度和应力越大;厚度越大,低温螺旋波纹管承受的拉伸荷载和拉伸刚度越大。 展开更多
关键词 液化天然气 低温螺旋波纹管 拉伸性能 数值模拟
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辽东半岛大石棚力学性能研究
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作者 许维超 唐建 +1 位作者 杜凯繁 宋志博 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第5期532-541,共10页
辽东半岛大石棚作为青铜时代巨石文化遗产的代表,其力学性能研究对文化遗产保护具有重要价值.以析木城石棚为研究对象,基于有限元参数化建模方法,系统地探究其静力学响应机制.通过构建非均质花岗岩材料模型与精细化力学分析,量化几何参... 辽东半岛大石棚作为青铜时代巨石文化遗产的代表,其力学性能研究对文化遗产保护具有重要价值.以析木城石棚为研究对象,基于有限元参数化建模方法,系统地探究其静力学响应机制.通过构建非均质花岗岩材料模型与精细化力学分析,量化几何参数、壁石倾角及盖石重心偏移对结构位移、应力分布与屈曲稳定性的影响.结果表明:石室宽度增加可显著降低最大应力,而壁石倾角超过5°或盖石重心偏移超过3%时,屈曲特征值下降,局部应力梯度激增;风化作用短期内对稳定性影响有限,但长期裂隙扩展需持续监测.采用多变量综合分析方法,建立了适用于干砌石构结构的力学评估框架.研究成果为辽东半岛大石棚的预防性保护提供了理论依据,同时为类似古建筑力学研究提供了方法论参考. 展开更多
关键词 辽东半岛大石棚 古代石构建筑 干砌石构技术 有限元分析 结构静力学稳定性 建筑结构分析
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基于模态空间时域精细积分的结构动力学参数辨识方法
6
作者 潘耀宗 赵岩 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第1期29-39,共11页
提出了一种基于模态空间时域精细积分的动力学参数辨识方法.首先,基于时域测量信号和理论预测模型构造辨识方程,在模态空间内,由时域精细积分方法构造了理论预测模型;其次,通过矩阵、向量的Kronecker积运算法则推导了辨识模态的无约束... 提出了一种基于模态空间时域精细积分的动力学参数辨识方法.首先,基于时域测量信号和理论预测模型构造辨识方程,在模态空间内,由时域精细积分方法构造了理论预测模型;其次,通过矩阵、向量的Kronecker积运算法则推导了辨识模态的无约束向量的二次型函数,解析地给出了辨识振型的数学表达;最后,通过对辨识优化问题进行数学变换,仅需要辨识结构动力学特性的谱参数(频率和阻尼比),极大地降低了辨识参数的维度.数值算例中,进行了三自由度弹簧质量系统和高速受电弓的动力学参数辨识,辨识得到的固有频率、阻尼比与理论值相比,误差在8%以内;辨识振型与理论振型之间的夹角的余弦接近1,验证了辨识结果的准确性.该文提出的方法能够有效地实现辨识谱参数(频率、阻尼)和空间参数(振型)的分离,具有非常好的求解效率和应用前景. 展开更多
关键词 动力学参数辨识 时域精细积分法 最小二乘法 自振特性 动力学优化
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货包设备上行力学分析及结构优化
7
作者 徐胜 陈瑞锋 +1 位作者 周恒 张晓鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第23期10031-10038,共8页
随着中国空间站投入使用,物资保障已成为重中之重,目前物资主要是通过货运飞船货包形式上行,采用货物外层包裹泡沫缓冲材料,整体捆绑固定于货架蜂窝夹层板的承载方式,在上升段有较大的力学响应,如何降低产品无用的抗力学重量,提高货运... 随着中国空间站投入使用,物资保障已成为重中之重,目前物资主要是通过货运飞船货包形式上行,采用货物外层包裹泡沫缓冲材料,整体捆绑固定于货架蜂窝夹层板的承载方式,在上升段有较大的力学响应,如何降低产品无用的抗力学重量,提高货运飞船有效载重比是这篇文章的研究内容。通过研究F4型货包,建立了以结构柔顺性为目标函数的拓扑优化模型,分别对3个设备的4种减重工况进行了仿真分析和试验,结果证明利用该模型可有效减轻设备重量。 展开更多
关键词 货包设备 振动响应 力学特性 拓扑优化
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基于人工智能的结构力学专题序
8
作者 赖姜 李锐 +1 位作者 代胡亮 朱红钧 《力学学报》 北大核心 2025年第4期801-802,共2页
基于人工智能的结构力学研究近年来取得显著进展,其核心突破源于数据科学、计算力学与智能算法的深度融合.在大数据技术与高性能计算的驱动下,深度学习、强化学习等人工智能方法不仅重构了结构力学分析的技术路径,更在跨尺度建模、实时... 基于人工智能的结构力学研究近年来取得显著进展,其核心突破源于数据科学、计算力学与智能算法的深度融合.在大数据技术与高性能计算的驱动下,深度学习、强化学习等人工智能方法不仅重构了结构力学分析的技术路径,更在跨尺度建模、实时响应预测等关键领域实现范式革新. 展开更多
关键词 计算力学 数据科学 智能算法 结构力学
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考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析 被引量:2
9
作者 孙伟程 关振群 +1 位作者 潘嘉诚 曾岩 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期59-69,共11页
针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接... 针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接结构,基于有限元分析和敲击试验来提出一套考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析方法。并由此研究螺栓松动时的响应特征,基于互补集合经验模态分解算法设计一种新的螺栓松动探测流程,可以量化螺栓发生松动时连接结构的中高频段频响幅值升高的特征,能无损快速地识别松动工况的发生。 展开更多
关键词 螺栓法兰 非线性刚度 耦合振动 螺栓松动识别 螺栓预紧力 互补集合经验模态分解
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车辆在非光滑路面的接触动力学分析方法研究 被引量:1
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作者 宋宁宁 赵剑 +2 位作者 公爵 李琳辉 彭海军 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1762-1774,共13页
车辆接触动力学研究有助于更加全面地了解整车力学性能,对整车稳定性和座舱舒适性设计具有指导性作用.文章基于非光滑多体系统理论,对车辆系统展开接触动力学研究.考虑到车辆在行驶过程中,轮胎是与地面接触的唯一部件,轮胎动力学模型对... 车辆接触动力学研究有助于更加全面地了解整车力学性能,对整车稳定性和座舱舒适性设计具有指导性作用.文章基于非光滑多体系统理论,对车辆系统展开接触动力学研究.考虑到车辆在行驶过程中,轮胎是与地面接触的唯一部件,轮胎动力学模型对整车动力学分析发挥着重要的作用.首先,借助于张拉整体结构的思想,建立轮胎的等效模型.然后,采用拉格朗日乘子方法,将约束方程引入到拉格朗日函数中,并基于第二类拉格朗日方程,推导得到整车系统的一般动力学方程.由于接触碰撞的存在,会导致车辆的状态变量呈现出非连续性.利用牛顿碰撞定律,建立了碰撞响应的非光滑数学列式,并利用光滑化的Fischer-Burmeister函数将非光滑数学列式进行等效替换,以提高计算效率.其次,将摩擦响应的求解转化为优化问题进行描述,以避免求解摩擦方向时出现奇异.另外,将车辆系统的一般动力学模型分解为光滑部分与非光滑部分进行求解,并利用广义α离散策略给出了详细的求解流程.最后,对整车系统展开了多工况的接触碰撞数值仿真,分析了不同工况下的接触响应对整车动力学性能的影响,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 车辆多体系统动力学 轮胎建模 碰撞 摩擦 非光滑接触
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T型橡胶减振器非线性分析与实验等效设计
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作者 商霖 张海瑞 +3 位作者 张程 袁亚 孙冬伟 孟令涛 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第9期885-891,共7页
为保障飞行器在极端大过载和强振动环境下的安全飞行,对T型橡胶减振器非线性分析与实验等效设计。采用减振垫真实的刚度数据和考虑过载引起的间隙,建立了预压缩/带过载的偏置型非线性动力学模型。采用等价线性化方法,推导了真实非线性... 为保障飞行器在极端大过载和强振动环境下的安全飞行,对T型橡胶减振器非线性分析与实验等效设计。采用减振垫真实的刚度数据和考虑过载引起的间隙,建立了预压缩/带过载的偏置型非线性动力学模型。采用等价线性化方法,推导了真实非线性系统的等效刚度和等效阻尼。通过设计某T型橡胶减振系统在单方向基础激励下的传递特性实验,验证了仿真计算的结果,二者吻合度最小为96.1%,相关度最小为99.8%,由此表明构建模型可以较好地描述橡胶减振器的非线性特性。采用龙格-库塔法仿真预示了不同过载量级下T型橡胶减振系统的非线性传递特性,结果表明在所研究过载范围内T型橡胶减振器等效刚度表现为静态软化的特性,即软弹簧特性。针对地面实验系统承载能力不足的情况,从工程实验技术的角度提出了适用于极端大过载和振动环境的实验等效设计的方法。 展开更多
关键词 T型减振器 非线性动力学模型 等效刚度 传递特性 实验等效设计
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基于改进布谷鸟搜索算法的压气机特性曲线预测
12
作者 王巍 李哲 +3 位作者 刘祎阳 姜孝谟 刘朋 李士龙 《推进技术》 北大核心 2025年第1期219-227,共9页
为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP(ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP(GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化... 为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP(ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP(GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化BP(CS-BP)、径向基函数神经网络(RBF)、极限学习机(ELM)、自优化支持向量机(MSVM)和ICS-BP模型的预测结果。分析显示,ICS-BP模型整体预测结果的相对误差最小,普遍在±1%以内,评价指标展现出最高的精度和鲁棒性,预测结果具有最佳的泛化能力,且优化后的模型解决BP易陷入局部最优的问题;ELM和RBF模型运行速度较快的情况下依然具有良好的整体预测精度,但对于边界工况点预测效果欠佳,适用于对时间成本要求高的场景。针对7F重型燃气轮机和NASA74A型号压气机特性曲线,通过ICS-BP模型预测的压比特性精度较高,整体预测结果的平均绝对百分误差分别为1.129%和0.590%,进一步验证了其在特性预测方面的优势。 展开更多
关键词 压气机特性 曲线预测 改进布谷鸟搜索算法 神经网络 泛化能力
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考虑多源噪声及信号传输的雷达系统仿真模型
13
作者 王奇 王子瑶 郑峻峰 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第3期768-778,共11页
噪声和信号传输是雷达设计中需要考虑的重要因素,本文设计一种考虑多源噪声及信号传输质量的毫米波雷达系统仿真模型。模型包括频率合成器、信号收发机以及信号处理等模块,能够模拟信号发生、传输至雷达测速、测距的系统。以此为框架,... 噪声和信号传输是雷达设计中需要考虑的重要因素,本文设计一种考虑多源噪声及信号传输质量的毫米波雷达系统仿真模型。模型包括频率合成器、信号收发机以及信号处理等模块,能够模拟信号发生、传输至雷达测速、测距的系统。以此为框架,设计考虑电源噪声、杂散噪声和杂波噪声的噪声模型,对雷达漏警、虚警等情况进行模拟预测。在信号传输方面,建立等效电路模型,并结合场路协同分析方法,提高仿真精度。对于典型案例,发现时钟信号存在“回勾”问题,这表明仿真模型能够通过检测“眼图”、信号波形等指标,有效预测雷达可能存在的信号传输质量问题,并指导传输线的设计。 展开更多
关键词 毫米波雷达 系统仿真模型 多源噪声 信号传输质量
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侧穿桥桩的隧道爆破设计与模拟 被引量:1
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作者 李岩巍 纪晓琳 +1 位作者 于海 闫鸿浩 《爆破》 北大核心 2025年第1期97-106,174,共11页
以大连地铁5号线石葵路~劳动公园区间工程建设为背景,结合隧道施工工法(台阶法、CRD法),优化掌子面爆破参数,控制区间隧道爆破对桥桩的影响。右线采用台阶法,左线采用CRD法,台阶法的上台阶及CRD法的左上方①部洞室采用两次爆破,第一次... 以大连地铁5号线石葵路~劳动公园区间工程建设为背景,结合隧道施工工法(台阶法、CRD法),优化掌子面爆破参数,控制区间隧道爆破对桥桩的影响。右线采用台阶法,左线采用CRD法,台阶法的上台阶及CRD法的左上方①部洞室采用两次爆破,第一次为掏槽区域爆破,为第二次爆破提供临空面进而降低爆破振动。掏槽处炸药单耗为1.87~2.33 kg/m^(3),其余部位炸药单耗0.40~0.80 kg/m^(3),最大段别雷管使用Ms-15段非电导爆管雷管。基于实测数据反演爆破振动衰减规律公式,完成爆破振动安全预校核。采用SPH法对临近桥桩掏槽爆破进行数值计算,在单段药量0.3 kg情况下,对5 m远处受到爆炸载荷作用的桥桩进行了响应分析。计算表明桥桩无损伤,且爆破作业结束,桥桩安全无恙,表明侧穿桥桩段的技术方案是可行的。此外,模拟应力波在地层、桥桩中的传播过程,桥桩中应力波传播速度3280~3590 m/s,岩土层中传播速度平均为1620 m/s,数据显示振动在桥桩中传播速度明显大于在风化层与黏土层的传播速度。论文中炸药与临近岩石采用SPH方法,避免了大规模粒子计算对超算能力要求,对于远距离振动分布研究,此方法具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 隧道 侧穿桥桩 爆破振动 爆破设计 数值模拟
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炸药爆轰性能与孔隙分布关系的微观分析
15
作者 曹荣婷 王小红 +4 位作者 李嘉喜 李晓杰 王宇新 闫鸿浩 耿瑞 《爆破》 北大核心 2025年第3期145-152,共8页
通过建立简单的二维涡旋模型,探讨了涡旋能量的释放与吸收,研究了炸药爆轰过程中涡旋坍塌引起的能量输运,爆轰成长等细观机制,建立了爆轰成长与熄灭等宏观现象与孔隙尺寸分布等微观机制之间的联系,并通过实验进行了验证。结果表明:稳定... 通过建立简单的二维涡旋模型,探讨了涡旋能量的释放与吸收,研究了炸药爆轰过程中涡旋坍塌引起的能量输运,爆轰成长等细观机制,建立了爆轰成长与熄灭等宏观现象与孔隙尺寸分布等微观机制之间的联系,并通过实验进行了验证。结果表明:稳定爆轰与流场涡旋热和单位体积内的有效涡旋数量相关。宏观上炸药颗粒度和密度对爆轰过程的影响在微观上可以归结为有效涡旋体积浓度和涡旋尺寸分布对爆轰过程的影响。炸药起爆过程必然存在最小和最大起爆涡旋孔隙尺寸,只有在调节孔隙尺寸r,使r∈(r min,r max)时,才有可能使炸药达到稳定爆轰,且存在最佳有效孔隙体积浓度,使炸药的能量利用率达到最大。在此基础上,实现了密度固定时调节较大颗粒尺寸的敏化剂和较小颗粒尺寸敏化剂的成分调节爆速。 展开更多
关键词 涡旋模型 孔隙尺寸 密度 粒度 爆轰
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铝球微气囊超结构Whipple屏抗超高速冲击性能物质点法分析
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作者 毛志超 于成 +3 位作者 李晓杰 王小红 闫鸿浩 王宇新 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第7期137-153,共17页
为了提升Whipple屏对太空碎片的超高速冲击防护性能,在不增加多孔材料、碳纤维等其他吸能材料的前提下,设计了一种铝球微气囊阵列超结构,并应用3D打印技术进行加工制备。同时,构建了初速度为7.5 km/s的球形弹丸冲击靶板的计算模型,用以... 为了提升Whipple屏对太空碎片的超高速冲击防护性能,在不增加多孔材料、碳纤维等其他吸能材料的前提下,设计了一种铝球微气囊阵列超结构,并应用3D打印技术进行加工制备。同时,构建了初速度为7.5 km/s的球形弹丸冲击靶板的计算模型,用以研究超高速冲击防护性能;将物质点法的计算精度与实验进行对比验证后,开展了超高速冲击Whipple屏三维数值模拟;通过与单层铝板的超高速冲击模拟得到的靶板穿孔尺寸、碎片云形貌及其速度、动量、能量和温度等参数比较分析,讨论并揭示了铝球微气囊超结构的能量吸收与耗散机理。结果表明:铝球微气囊超结构Whipple屏对弹丸轴向动能的削减值比单层铝板提高了300 J,其碎片云径向最大膨胀半径比单层铝板增大了32.2 mm。由此可知,铝球微气囊超结构Whipple屏可以显著提高对空间碎片超高速冲击的防护性能。同时,与相关实验数据对比结果表明,物质点法超高速冲击数值模拟具有较高的计算精度,可以作为研究开发新型Whipple屏的数值实验工具。 展开更多
关键词 物质点法 超高速冲击 Whipple防护屏 超结构 空间碎片
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基于拟物算法的脐带缆截面布局多目标优化设计
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作者 田庚 杨志勋 +3 位作者 殷旭 阎军 范志瑞 史冬岩 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期328-335,共8页
为了实现包含多种功能构件的脐带缆截面快速布局,同时保证布局后截面整体性能良好,本文综合考虑紧凑性、平衡性和热源分散性,基于主要目标法建立脐带缆截面多目标优化设计模型。构建对应的物理模型并使用拟物算法结合拟人跳坑策略对脐... 为了实现包含多种功能构件的脐带缆截面快速布局,同时保证布局后截面整体性能良好,本文综合考虑紧凑性、平衡性和热源分散性,基于主要目标法建立脐带缆截面多目标优化设计模型。构建对应的物理模型并使用拟物算法结合拟人跳坑策略对脐带缆截面进行布局设计,得到了3种代表性布局方案。通过有限元仿真进行验证了算法的有效性和可行性。结果表明:基于拟物算法优化后的截面布局在紧凑性和平衡性上有显著提升,通过该方法可以得到综合性能较好的截面布局形式,能够避免依赖长期经验进行设计的不确定性,有效提高了脐带缆结构设计效率,为实际工程设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 脐带缆 截面布局 多目标 物理模型 拟物下降 拟人跳坑 数值仿真 优化设计
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空间微重力隔振系统保性能分层控制
18
作者 王艾雪 王蜀泉 +1 位作者 王冠 马广程 《宇航学报》 北大核心 2025年第7期1435-1445,共11页
为满足空间微重力环境下隔振系统对动态及稳态性能提升与振动抑制的需求,提出一种创新的保性能分层控制隔振策略。在控制层设计上,采用基于预设性能与预定义时间控制的误差转换函数,确保隔振系统位置与姿态误差严格限定于预定边界内,同... 为满足空间微重力环境下隔振系统对动态及稳态性能提升与振动抑制的需求,提出一种创新的保性能分层控制隔振策略。在控制层设计上,采用基于预设性能与预定义时间控制的误差转换函数,确保隔振系统位置与姿态误差严格限定于预定边界内,同时有效抑制微重力加速度引起的振动。针对执行器控制中的通信与分配难题,创新性地引入迟滞量化器及对偶神经网络二次规划器,以优化控制信号传输效率,提升执行器输出精度,并显著降低执行层能耗。实验结果表明,该控制策略显著增强了系统的快速响应能力与稳定性,在0.1~50 Hz的宽频范围内均展现出卓越的振动抑制效果,振动衰减斜率达约-23.53 dB/十倍频,为空间微重力环境下的隔振技术提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 微重力 振动抑制 预定义时间控制 预设性能 执行器控制分配
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基于应变响应和D-S证据理论的复合材料结构损伤识别
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作者 刘凌峻 单一男 +2 位作者 赵兴 周亮亮 曾旭 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期164-169,共6页
针对基于单一损伤指标的复合材料结构损伤识别容易受到干扰信息影响的问题,提出基于模态指标和数据融合的损伤识别方法。以正交各向异性碳纤维复合材料板为研究对象,使用其模态参数构建单一损伤指标,并基于D-S证据理论的数据融合方法构... 针对基于单一损伤指标的复合材料结构损伤识别容易受到干扰信息影响的问题,提出基于模态指标和数据融合的损伤识别方法。以正交各向异性碳纤维复合材料板为研究对象,使用其模态参数构建单一损伤指标,并基于D-S证据理论的数据融合方法构建融合指标。分别使用有限元方法和试验方法,对基于单一损伤指标和融合指标的结构损伤识别与定位结果进行对比。结果表明:基于融合指标的损伤识别方法在单损伤及多损伤工况下,均能得到较高的损伤识别与定位精度。 展开更多
关键词 故障诊断 随机子空间法 应变模态 曲率 D-S证据理论 复合材料
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考虑吸湿老化影响的天然纤维增强截断圆锥壳屈曲问题的精确分析
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作者 张俊霖 聂雪阳 +2 位作者 王雅静 苏新 周震寰 《计算力学学报》 北大核心 2025年第1期83-88,共6页
天然纤维增强材料(NFRC)在潮湿环境下会不可避免地出现吸湿老化行为,严重影响该类材料和结构的稳定性。为分析该问题,本文引入非线性前屈曲效应,提出了一种适用于NFRC截断圆锥壳屈曲问题的精确分析方法。首先,基于Donnell壳体理论推导了... 天然纤维增强材料(NFRC)在潮湿环境下会不可避免地出现吸湿老化行为,严重影响该类材料和结构的稳定性。为分析该问题,本文引入非线性前屈曲效应,提出了一种适用于NFRC截断圆锥壳屈曲问题的精确分析方法。首先,基于Donnell壳体理论推导了NFRC圆锥壳的屈曲控制方程。其次,采用伽辽金法求解非线性轴对称前屈曲变形,并在此基础上进一步求解获得高精度的临界屈曲载荷以及解析的屈曲模态。最后,通过与已有文献和数值仿真对比,验证了本文方法的精确性,并分析了纤维参数和吸湿老化效应参数对NFRC截断圆锥壳屈曲行为的影响。本文的研究结果有望为该类NFRC截断圆锥壳的抗屈曲设计提供理论基础。 展开更多
关键词 圆锥壳 屈曲 临界荷载 天然纤维增强材料 湿热老化
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