多刚体系统动力学的正则方程及数值解法

本文研究了多刚体系统动力学的正则方程,并由此论证了多刚体系统动力学方程的运动稳定性态.在比较不同数值积分方法的基础上,得出结论:基于正则方程的数值积分方法能较好地保证计算精度.     

无条件稳定数值积分方法在拟动力实验中的应用研究

用无条件稳定的隐式α－方法代替目前的条件稳定的显式方法，通过数值迭代控制方法实现了拟动力实验．在此基础上进一步应用子结构技术，解决了刚度大、自由度较多结构采用传统的条件稳定数值积分方法进行拟动力实验的问题．应用不同数值积分方法进行的三层模型结构的实验结果表明，无条件稳定的数值积分方法的实验精度优于条件稳定的数值积分方法的精度．文中还就实验误差的控制补偿问题进行了讨论，提出了采用瞬时割线刚度进行补偿的方法     

结构动力学方程数值积分的三参数算法

本文提出计算结构动力响应的三参数单步数值积分法,它具有无条件稳定性质,并具有合适的算法阻尼.通过分析及与其他数值积分法比较,说明本文算法的精度有所提高.     

负屈服刚度条件下数值积分的收敛性和稳定性

本文研究了结构非弹性动力分析中负刚度条件下数值积分法的收敛性和稳定性,讨论了相应的判断准则,作为应用实例的分析结果表明:Ncwmark平均常加速度法满足负刚度条件下数值积分法的收敛性和稳定性的要求;Houbolt方法满足收敛性的要求,但其稳定性依赖于刚度比及积分步长,与正刚度条件下迴然不同。     

各向异性支承中的单盘转子过临界点时的瞬态响应

本文使用分析动力学和Bogoliubov-Mitropolskii渐近方法研究位于各向异性支承中的单盘转子在有限能源驱动下通过临界点时的非定常、非线性瞬态响应.通过推导,得到一阶微分方程组,然后数值积分求解.文中讨论了转子盘的陀螺效应,静、动不平衡,内、外阻尼和静不平衡量的初相角等多种因素对瞬态响应的影响.     

非线性刚度不平衡转子径向碰摩动力学研究

以线性项和立方项之和来表示转轴材料的物理非线性因素,建立了考虑非线性油膜力和非线性刚度的轴转子系统的动力学模型,利用数值积分法对转子系统由于局部碰摩故障导致的非线性动力学行为进行了研究,发现此类非线性振动系统具有倍周期分岔、拟周期和混沌等复杂的动力学行为,为此类系统的安全运行和有效识别转子故障提供了理论参考。     

伽辽金型无网格法的数值积分方法

无网格法直接通过节点信息构造形函数,不依赖于节点之间的有序单元连接,能够建立任意高阶连续的整体协调形函数。与传统的有限元法相比,无网格法对大变形问题、移动边界问题和高阶问题的求解方面有比较明显的优势。伽辽金型无网格法是目前应用最为广泛的一类无网格法。虽然无网格形函数本身不依赖于单元,但伽辽金型无网格法需要采取合适的方法进行弱形式的数值积分。由于无网格形函数一般不是多项式,具有非插值性且影响域与背景积分网格通常不重合,伽辽金型无网格法通常需要采用高阶的高斯积分进行数值积分,导致了计算效率低下,难于求解大型实际问题。因此,如何通过建立高效积分方法提高无网格法的计算效率成为无网格法研究领域的一个核心问题。本文对无网格法中强制边界条件的施加方法进行了简要归纳,总结了伽辽金型无网格法中若干常用的数值积分方法,并对伽辽金型无网格法的数值积分方法领域存在的一些问题进行了探讨。     

自由下落猫的转体运动

本文讨论猫自由下落时四肢着地的动力学解释,Kane和scher对由两个轴对称刚体组成的力学模型作数值积分研究猫的转体运动。本文考虑猫驱干的非轴对称性并重新选择角度坐标。导出的非线性微分方程存在解析积分,从而得出转体运动的一般规律,计算结果与数值积分结果相一致。     

压缩荷载作用下多裂纹的相互干涉

结合裂面边界条件和位移单值条件得到裂面上有伪集中力作用时应力函数的复势解.同时利用"伪力法",在叠加原理的基础上,借助Chebyshev数值积分法求得"伪力"的大小,给出了压缩载荷作用下多裂纹相互干涉的解法,讨论了裂纹之间的干涉效应.算例计算了两个裂纹之间的干涉及共线裂纹的相互作用,并分析了裂纹间的距离、夹角等因素对应力强度因子的影响.     

求解转子系统突加不平衡响应方法的研究

本文提出并研究了用传递函数分析法求转子系统的突加不平衡响应,讨论了求这一响应的最佳数值积分方法。用本文提出的理论解方法及三种常用的数值积分法:尤拉后差法,纽马克法,及呼伯特法,对一模型转子算例进行了分析计算,结果表明;尤拉后差法最适用于求转子系统的突加不平衡响应。本文提出的传递函数分析法,可以和试验模态分析方法相结合,以求解复杂转子系统的突加不平衡响应。     

转台测角系统标定方法的研究

本文提出一种高精度转台测角系统标定的新方法，该方法以光电自准直仪作为标定基准，用齿盘、多面棱镜作角度给定，转台工作在速率状态下，自动完成高精度转台测角系统标定任务，给出标定精度和误差曲线。该方法避免了人为因素造成的测量和计算误差，使标定过程更加快捷、准确、可靠。     

确定应力强度因子的光弹性法与焦散线法

以光弹性法及焦散线法的基本原理为基础,对两种方法在确定应力强度因子方面进行了比较。发现对于纯I型裂纹问题,光弹性法的精度低于焦散线法的精度;对于I－Ⅱ混合型裂纹问题,就张开型应力强度因子而言,光弹性法的精度低于焦散线法的精度,而就滑移型应力强度因子而言,光弹性法的精度高于焦散线法的精度。     

机动误差自动补偿在平台罗经中的应用

在平台罗经中,机动误差是影响系统精度的一个重要因素。为了解决这一问题,本文提出了一种对机动误差进行自动补偿的方法,该方法以断摆补偿和加速度补偿为基础,对海情自动判别,从而使机动误差的补偿更加及时、准确,提高了系统精度和可靠性。     

三轴精密角振动台控制问题探讨

本文详细分析了三轴精密角振动台控制精度的影响因素，然后基于整周期谐波分析法提出了补偿这些干扰的自学习控制方案。仿真结果表明，该控制系统能显著提高系统振动精度，满足设计要求。     

一种确定结合材料界面端应力强度因子的数值方法

基于弹性力平面问题的基本方程，给出了结合材料界面端的应力奇异性特征方程以及位移场和奇异应力场。提出了一种确定结合材料界面端应力强度因子的数值外插方法。对界面端区域进行了有限元网格单元划分。经过具体实例检验进一步确定了求解应力强度因子的最佳方向，该数值外插法的计算结果精度符合工程应用的要求，为工程材料强度的评价提供了有效的计算途径。     

工业炸药爆轰压力的简易测定

介绍水箱电探针技术测定工业炸药爆轰压力的方法,实验分析了影响爆轰压力测量结果的因素。     

影响无网格方法求解精度的因素分析

基于移动最小二乘法的无网格方法的计算精度除受到节点的分布密度和基底函数的阶次影响外，还受到其它因素的影响，其中权函数的选取、权函数影响域的大小及位移边界条件的引入对计算精度影响较大。本文分析了几种常用权函数在数值计算时的特点，包括计算精度、收敛情况、计算效率等，同时分析了影响域大小及边界条件的引入对计算精度的影响。通过分析给出了确定权函数及其影响域大小的方法。当受约束的自由度较多时，通过配点法引入位移边界条件会引起计算结果的振荡，通过施加稳定项可以消除振荡现象，通过对带孔方板的受力分析证明了其可行性。应用以上结论对J23—10曲柄压力机机身进行了受力分析，应力集中部位的计算结果得到了较高的精度。     

Study on application of random walk method to calculate water exchange in large-scale bay

The water exchange matrix is an efficient tool to study the water exchange among the sub-areas in large-scale bays. The application of the random walk method to calculate the water exchange matrix is studied. Compared with the advection-diffusion model, the random walk model is more flexible to calculate the water exchange matrix. The forecast matrix suggested by Thompson et al. is used to evaluate the water exchange characteristics among the sub-areas fast. According to the theoretic analysis, it is found that the precision of the predicted results is mainly affected by three factors, namely, the particle number, the generated time of the forecast matrix, and the number of the sub-areas. The impact of the above factors is analyzed based on the results of a series of numerical tests. The results show that the precision of the forecast matrix increases with the increase of the generated time of the forecast matrix and the number of the particles. If there are enough particles in each sub-area, the precision of the forecast matrix will increase with the number of the sub-areas. Moreover, if the particles in each sub-area are not enough, the excessive number of the sub-areas can result in the decrease of the precision of the forecast matrix.     

均匀设计及其在捷联惯导系统精度分析中的应用

本将均匀设计思想应用于捷联惯系系统精度分析,研究了IMU误差对捷联惯导系统定位精度的影响,建立了位置偏差的回归模型,分析了精度影响因素的主次,并研究了陀螺仪与加速度计性能指标之间的匹配问题。     

基于p型有限元法和围线积分法计算复合型应力强度因子

传统有限元法由于采用低阶插值计算应力强度因子时,需要划分的网格数较多,收敛速度较慢,得到的应力强度因子精度不足。p型有限元法在网格确定时通过增加插值多项式的阶数来提高计算精度,具有网格划分少、收敛速度快、精度高、自适应能力强等特点。本文采用基于p型有限元法的有限元计算软件StressCheck计算得到应力场和位移场,并由围线积分法导出混合型应力强度因子(SIFs)。通过几个经典算例,分析了围线的选择对计算精度的影响,计算了不同裂纹长度、不同裂纹角度和裂纹在应力集中区域不同位置时的应力强度因子。并将数值结果、理论解与文献中其他数值计算方法所得的部分结果进行了对比分析,结果表明自由度数不大于7000时,导出的应力强度因子相对误差最大不超过1.2%,数值解表现出较高的精度及数值稳定性。