反射式动栅光纤位移传感器的研究

本文介绍一种新型反射式动栅光纤位移传感器的结构和原理，结合补偿电路消除系统信号漂移，对光电池进行温度补偿。从理论上推导出输出信号与位移的关系，并应用该系统对位移进行了测量。     

受撞击粘弹性基支弹性直梁的动力响应

本研究了半无限线性粘弹性Ｗｉｎｋｌｅｒ地基上的弹性直梁受低速运动物体撞击的动力响应分析问题，在不计撞击中应力波传播的条件下推导出了关于撞击力Ｆ（ｔ）的非线性Ｖｏｌｔｅｒｒａ分方程，得出了梁的横向位移Ｗ（ｘ，ｔ）的一般表达式，作为实例，本对两端简支弹性直梁受圆球对心横向撞击的问题进行了分析计算。     

解干扰力下平板动力响应的DQ半解析法

本文针对干扰力Ｆ（Ｔ，ｔ）－Ｑｓｉｎωｔ作用下圆形薄板的动力响应问题，提出了ＤＱ半解析法。该方法直接从控制秃分方程出发，在空间域采用ＤＱ法（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄ），在时间域取级数，采用时域配点法得到求解位移场全部待定参数的线性方程组。解一次线性方程组即全域的动力响应位移场。     

受撞击黏弹性基支弹性直梁的动力响应

本文研究了半无限线性黏弹性Ｗｉｎｋｌｅｒ地基上的弹性直梁受低速运动物体撞击的动力响应分析问题．在不计撞击体中应力波传播的条件下,推导出了关于撞击力Ｆ（ｔ）的非线性Ｖｏｌｔｅｒｒａ积分方程,得出了梁的横向位移Ｗ（ｘ,ｔ）的一般表达式．作为实例,本文对两端简支弹性直梁受圆球对心横向撞击的问题进行了分析计算．     

着靶时引信发火机构的实验研究

本文重点介绍用于引信发火机构着靶实验的模拟测试技术和系统，并研制了专门的电涡流位移传感器，用于击针－惯性筒系统的位移测量．实验测得的着靶参数是分析引信发火机构运动规律的前提，同时也为火工品动态特性的深入研究创造了条件．     

一类二维非线性时滞动力系统的定性分析

本文通过构造Ｌｉａｐｕｎｏｖ泛函，给出了一严二维非线性时滞动力系统｛ｘ（ｔ）＝ｙ（ｔ）；ｙ（ｔ）＝－ｐ（ｘ（ｔ））－ｑ（ｙ（ｔ））＋∫－＾０Ｋ（ｘ（ｔ＋ｓ））ｙ（ｔ＋ｓ）ｄｓ＋ｆ（ｔ）的运动稳定性、有界性、周期运动的存在性和平稳振荡的存在性的几个定理，并给出了时滞范围的简明表达式。     

周期Riccati型方程解的振动性及其渐挥性

本文主要利用Ｂｒｏｕｗｅｒ不动点定理和解的交差化积的方法，研究下列周期Ｒｉｃｃａｔｉ型方程ｙ＝ｆ（ｔ，ｙ）＝Ａ（ｔ）ｙ＾ｍ＋Ｂ（ｔ）ｙ＋Ｃ（ｔ）（ｍ≥２，ｍ∈Ｎ）其中，Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）和Ｃ（ｔ）均是以ω为周期的连续函数，ω〉０解的振动性渐近性，不仅得以了方程（＊＊）的非振动解与其ω周期解之间的渐近关系，而且得到了方程（＊＊）存在振动解的必要条件和充分条件。     

存在间隙的多自由度系统的周期运动及Robust稳定性

研究一类存在间隙的多自由度振动系统的动态响应．系统由线性元件构成，但其中一个元件的最大位移不能超过由刚性平面约束所确定的阀值．应用模态矩阵方法将系统解耦，并根据碰撞条件和由碰撞规律所确定的衔接条件求得系统的周期运动及其稳定条件．将Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法应用于周期运动的扰动差分方程，导出了含不确定参数的碰撞振动系统周期运动的鲁棒（Ｒｏｂｕｓｔ）稳定性条件．文末用一个二自由度系统阐明了方法的有效性     

松弛与蠕变力学特性转换关系的研究

本文首先论述了拉伸应力松弛模量Ｅ（ｔ）与拉伸蠕变柔量Ｄ（ｔ）之间的近似与精确转换关系式，提出一种诊断Ｄ（ｔ）的数值积分算法，通过应力松弛模量实验给出一种固体推进剂Ｅ（ｔ）和Ｄ（ｔ）的实测与转换计算结果，计算结果有较小的误差具有重要的实用价值。     

侵彻引信炸点精确控制技术

为了实现侵彻弹药的高效毁伤,硬目标侵彻引信必须完成最佳炸点识别和起爆控制任务。对比研究了两类炸点精确控制方案:一类是基于侵彻深度经验公式,另一类是基于侵彻引信记录装置中的高g值加速度计测量信息。前者的精度完全依赖于先验信息,而后者的精度则取决于冲击加速度的精确测量和控制算法的实时解算。给出了基于伪自相关的空穴识别算法。冲击加速度信号自乘实现调频脉冲压缩,再通过低通滤波即可提取出平滑的侵彻信号包络线。进一步,详细推导了实时计算侵彻深度的积分算法。利用数学仿真的侵彻两层钢靶和实测的侵彻五层混凝土靶冲击加速度进行了算法验证。空穴识别算法能够准确识别出侵彻介质的层数,而冲击加速度的双积分与弹体实际位移保持一致,相对误差约3%。     

Kinematic analysis of the general spatial 7R mechanism

The displacement. velocity and acceleration analysis of the general spatial 7R mechanism is discussed in this paper. Based on the method proposed in Ref. [2], an input-output algebra equation of the 16th degree in the tan-half-angle of the output angular displacement is derived. The derivation process and computation are considerably simple. A program written in AI language is used to derive the coefficients of displacement equations: therefore the amount of manual work is greatly decreased. The results are verified by a numerical example. The researches of this paper and Ref.[5] found a base for establishing an expert system of spatial mechanism analysis in the future.     

基于分离式建模的砖石古塔动力性能与响应分析

为研究砖石古塔的动力特性及地震响应机制,以渭南慧照寺塔为对象,采用块体-灰浆分区离散方法,分别建立刚性地基条件与考虑地基-结构相互作用条件下古塔的数值模型,计算比较了塔体的动力特性;并分别按9度小震、中震和大震输入El-Centro波、Taft波和兰州人工波,计算了结构的位移和加速度反应,与相互作用系统进行比较。结果表明,考虑土-结构相互作用后,古塔结构的一阶自振频率降低5.7%,二阶频率降低45%;El-Centro波和Taft波作用下,位移和加速度响应显著增大,大震作用时,与不考虑土-结构相互作用对比,主拉应力峰值显著增加,古塔从灰浆开裂发展为砖与灰浆同时开裂;兰州人工波作用下,考虑土-结构相互作用后,主拉应力和结构开裂变形反而降低。研究结果可为古塔抗震计算与性能评估提供参考。     

Anharmonic 1D actuator model including electrostatic and Casimir forces with fractional damping perturbed by an external force

We modeled a one-dimensional actuator including the Casimir and electrostatic forces perturbed by an external force with fractional damping. The movable electrode was assumed to oscillate by an anharmonic elastic force originated from Murrell–Mottram or Lippincott potential. The nonlinear equations have been solved via the Adomian decomposition method. The behavior of the displacement of the electrode from equilibrium position, its velocity and acceleration were described versus time. Also, the changes of the displacement have been investigated according to the frequency of the external force and the voltage of the electrostatic force. The convergence of the Adomian method and the effect of the orders of expansion on the displacement versus time, frequency, and voltage were discussed. The pull-in parameter was obtained and compared with the other models in the literature. This parameter was described versus the equilibrium position and anharmonicity constant.     

侧向点爆炸作用下地下拱结构的动力响应

首先,利用几何关系与介质中超压、位移衰减公式得出结构表面自由场荷载和位移的分布形式,并对衰减因数、爆距等参数进行讨论;其次,利用MSSI（modified soil-structure interaction）相互作用模型对拱的振动方程进行正交求解,得到任意角度荷载作用下的结构弹性动力响应解析解。基于动力响应解析解,得到了土体的声阻抗对结构位移、速度、加速度时程响应曲线的影响。研究结果表明:侧向爆炸荷载作用下,岩土介质声阻抗越大,埋设其中的地下结构的位移、速度和加速度变化越大。为此,建议地下防护结构应修建在声阻抗小的岩土介质中。     

车-轨-桥耦合动力系统影响参数分析

为了考虑高速列车、板式无砟轨道和桥梁相互作用的特点,需将列车模拟为质量-弹簧-阻尼多刚体相互约束的系统,通过列车车轮与钢轨的接触关系,建立车-轨-桥耦合系统的运动方程。重点分析了双线列车以不同工况通过高速铁路桥梁时,列车行驶状态(速度和加速度)、列车悬挂系数和钢轨-轨道-桥梁连接参数分别对车-轨-桥耦合系统的动力学性能影响。结果表明,(1)列车的加速度和速度的变化对耦合系统有不同程度的影响,随着列车行驶速度与加速度在一定范围内增加,车体自身结构的位移振动响应逐渐减小,而钢轨和桥梁结构的位移振动响应则不断增加;(2)列车悬挂参数的改变对列车自身结构影响较大,而对钢轨和桥梁结构影响很小;(3)车体一系刚度系数增大会引起列车系统结构振动响应变大,但车体二系刚度系数的增加却抑制了车体结构的振动响应;(4)除了钢轨的最大加速度随着连续刚度系数增加呈线性递减外,列车、钢轨和桥梁的振动响应不易受钢轨与桥梁间连接参数的影响。     

Spherical-symmetric steady-state response of piezoelectric spherical shell under external excitation

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ,ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｒｅｐｕｔｉｎｔｏｕｓｅ,ｓｕｃｈａｓｆｌｅｘｉｂｌｅｒｏｂｏｔ,ｆｌｅｘｉｂｌｅａｒｍ ,ａｉｒｃｒａｆｔａｎｄｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎ .Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｐａｙｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｄｙｎａｍｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｕ…     

On the Application of the Critical Excitation Method to Aseismic Design

ABSTRACT

The problem of critical excitation of linear structures subjected to earthquake support motion is investigated. For a given time duration and peak ground acceleration, the critical time history which maximizes the absolute acceleration response is obtained. Similar considerations are given to the critical ground acceleration which maximizes the relative displacement and velocity responses. Some bounds on the response spectra curves are obtained and discussed.     

Passenger air-bag study using geometric analysis of rigid-body motion

The goal of this research was to develop a system for measuring the force on the chest of an anthropomorphic test device (dummy) as it penetrates into an inflated-air-bag system during an impact. A spherical geometric analysis (SGA) method was developed to track dummy motion when film documentation was not reasonable, such as during air-bag deployment. The method uses three linear accelero-meter triaxial clusters for assessment of angular velocity and linear acceleration in a three-dimensional sense. From these measurements, angular acceleration and position, and linear velocity and position are derived.     

飞机模型高速撞击钢筋混凝土载荷特性实验研究

为得到大型商用飞机撞击的冲击载荷特性及其计算方法,基于火箭橇加载试验平台,搭建了飞机模型撞击钢筋混凝土运动靶体测试系统,开展了两种不同尺寸飞机模型的撞击试验,利用高速摄影技术获得了飞机模型撞靶前的姿态、着速及飞机模型撞靶的破坏过程。采用加速度测试系统和激光干涉测速系统,分别得到撞击过程中运动靶体的加速度和速度历史,据此得到靶体受到的冲击载荷-时间曲线,二者吻合,验证了测试系统的可靠性。通过飞机模型上安装的机载存储过载测试系统,获得了撞击过程中飞机模型的负加速度-时间曲线,由此确定了修正的Riera理论模型中的静载荷项,并进一步计算得到靶体受到的冲击载荷-时间曲线,与通过测试靶体的加速度或速度得到的结果一致,验证了使用修正的Riera理论模型计算飞机模型冲击载荷的合理性及计算方法的正确性,同时确定了适合于本试验中飞机模型的修正系数α。     

非常应变模式数字相关方法的初值估计

本文给出了基于高精度非常应变子区位移模式数字相关方法的Newton-Raphson迭代法求解的新通用公式,对相关迭代算法中的初值估计问题进行了研究,提出两种初值估计方法：（1）利用“实时相减”和“精密调节”相结合的方法而获得零初值;（2）快速迭代初值估计方法,从而有效地解决了Newton-Raphson迭代算法中的初值估计问题,并提高了迭代的收敛速度。