高精度陀螺漂移伺服转台服精度的实验研究

在由交流力矩电机驱动带滑环系统的气浮转台中,滑环伺服系统对气浮主轴的干扰力矩是主要的干扰力矩。提高滑环伺服系统跟踪精度、选用高柔性的两轴系统之间输电导线,减小它们与轴心的距离是提高主轴伺服精度的有效措施。     

静电陀螺仪MUM小角度读取的相关技术研究

讨论了同步解调法实现静电陀螺仪质量不平衡调制（MUM，Mass-Unbalanced Modulation）小角度读取的原理，分析了影响读取分辨率的各种因素，并对其实施方案中的相关技术进行了探讨。研究表明，尽管MUM读取方案非常适用于实心转子静电陀螺仪，但前提是将其小角度读取的分辨率提高到可与光电方法相比的水平（角秒级）。要实现这一目标，首先要保证转子和电极的机械特性达到一定要求；在此基础上，还要在支承系统的结构、转子位移测量电路设计等方面进行精心设计。     

对应用于二维动态测试的偏振云纹干涉法的一个改进

利用光的偏振原理可以将云纹干涉法中U、V场条纹分离并同时记录,从而实现二维动态测试.然而在目前的常规方法中,普通光栅和偏振片分别作为分光器和光滤波器使用,可能会造成两个条纹场的对比度及亮度不一,影响其质量,并且对光学器件的定位提出较高的要求,造成应用上的不便.本文提出用Wollaston棱镜来替代光栅和组合光滤波器,不但有利于提高条纹质量,而且使得操作大为简便,有利于该方法的工程应用和仪器化.本文同时给出了改进后的该方法的具体应用和操作上的要点.     

改进的平均源边界节点法模拟平面位势问题

平均源边界节点法ASBNM是一种最近提出的边界型无网格法。该方法仅使用边界节点不涉及任何单元和积分的概念,具有方法简单和程序设计容易等特点。但是,对于依赖于边界积分方程的边界型无网格法,关键问题是如何准确高效地估计影响矩阵的对角元。本文提出直接计算影响矩阵对角元的方法,是已有ASBNM法的改进,将对角元的计算转化为一个纯几何问题,因此适用于任何二维边值问题。数值算例证明了本文方法的有效性和准确性。     

用加权残数法解具有小参数摄动的Dufing方程

本文在作参数摄动基础上，应用加权残值法中的配点法解具有小参数的Ｄｕｆｉｎｇ方程，把原来多次解具有初值问题的微分方程变成解代数方程组，使解过程更加简单明了     

用加权残数法解具有小参数摄动的Dufing方程

本文在作参数摄动基础上,应用加权残值法中的配点法解具有小参数的Ｄｕｆｉｎｇ方程,把原来多次解具有初值问题的微分方程变成解代数方程组,使解过程更加简单明了     

一种用于旋转捷联惯导系统误差分离与补偿的改进环境函数法(英文)

旋转捷联惯导系统可以有效调制惯性器件常值误差,使系统定位精度得到提高。但系统因内部的旋转运动使得惯性器件的输出需要转化,从而增加了器件综合误差解算的复杂性。文中分析了旋转惯导系统的特性,建立了一种新的惯性器件工具误差模型,对捷联惯导系统下的环境函数误差辨识方法提出了改进方案,对惯性器件工具误差进行辨识分离。同时,针对环境函数矩阵求解时样本少、解算精度不高的问题,提出了利用加权最小二乘法对多样本值进行权重匹配分析的方法,提高了器件误差的辨识精度。实验结果表明,零偏估计及分段分离补偿的方法能较好地补偿惯性器件特性误差,有效提高系统的定位精度。     

精细时程积分法的误差分析与精度设计

通过对精细积分法递推过程的误差分析，发现该方法能莸得高精度数值结果的根本原因是：数值计算的相对误差不随递推过程的进行而扩散。数值结果的精度仅仅取决于初始Taylor级数的计算精度和指数矩阵A的最大模特征。同时，提出了一种精度估计和精度设计的方法。     

避免核函数导数的二阶导数核近似方法的修正

采用核近似光滑粒子流体力学SPH（Smooth Particle Hydrodynamics）方法计算一元函数二阶导数和多元函数二阶偏导数,对避免核函数导数算法进行了改进,提出了对核函数光滑长度处处具有o（h）精度的算法,并分别推导出一元和多元函数的修正公式。用不同的粒子间距和不同的光滑长度进行了二阶导数的计算和热传导问题的模拟,进行了修正方法与原方法的误差分析。结果表明,本文提出的修正措施在提高精度、减少误差及加快收敛速度等方面起到很大的作用。     

陀螺电机动压气体轴承刚度测试方法改进（英文）

动压气体轴承陀螺电机的气膜刚度是评价轴承承载能力的关键指标。针对H型动压气体轴承陀螺电机气膜刚度测试方法存在测量精度和重复性差的问题,提出了刚度测试工装是保证刚度测试重复性精度的一个重要方面,刚度测试工装的加工和装配精度、材料的热变性和应力变形都是影响气膜刚度测试准确性的主要因素,在设计时必须考虑。通过对现有刚度测试工装材料、结构和方法的优化改进和仿真分析,验证了采用改进后的刚度测试工装和方法更有利于提高了轴承刚度测试的重复性精度。     

Accuracy analysis of immersed boundary method using method of manufactured solutions

The immersed boundary method is an effective technique for modeling and simulating fluid-structure interactions especially in the area of biomechanics.This paper analyzes the accuracy of the immersed boundary method.The procedure contains two parts,i.e.,the code verification and the accuracy analysis.The code verification provides the confidence that the code used is free of mistakes,and the accuracy analysis gives the order of accuracy of the immersed boundary method.The method of manufactured solutions is taken as a means for both parts.In the first part,the numerical code employs a second-order discretization scheme,i.e.,it has second-order accuracy in theory.It matches the calculated order of accuracy obtained in the numerical calculation for all variables.This means that the code contains no mistake,which is a premise of the subsequent work.The second part introduces a jump in the manufactured solution for the pressure and adds the corresponding singular forcing terms in the momentum equations.By analyzing the discretization errors,the accuracy of the immersed boundary method is proven to be first order even though the discretization scheme is second order.It has been found that the coarser mesh may not be sensitive enough to capture the influence of the immersed boundary,and the refinement on the Lagrangian markers barely has any effect on the numerical calculation.     

Improved precise integration method for differential Riccati equation

An improved precise integration method(IPIM) for solving the differential Riccati equation(DRE) is presented.The solution to the DRE is connected with the exponential of a Hamiltonian matrix,and the precise integration method(PIM) for solving the DRE is connected with the scaling and squaring method for computing the exponential of a matrix.The error analysis of the scaling and squaring method for the exponential of a matrix is applied to the PIM of the DRE.Based on the error analysis,the criterion for choosing two parameters of the PIM is given.Three kinds of IPIMs for solving the DRE are proposed.The numerical examples show that the IPIM is stable and gives the machine accuracy solutions.     

PVDF应力测量技术及在混凝土冲击实验中的应用

介绍了使用PVDF(polyvinylidene fluoride,聚偏二氟乙烯)应力计的应力直接测量技术。在SHPB装置上进行自制PVDF应力计动态压电系数的标定实验,分析了应力集中、横向泊松效应、摩擦效应对PVDF应力计信号及动态压电系数的影响。用PVDF应力计进行了混凝土的冲击压缩实验。利用混凝土前后端面PVDF应力计信号分析了实验过程中混凝土试样的应力均匀性。与应变计直测应变技术相结合得到了混凝土的动态应力-应变关系。     

某发动机热试车的振动环境预示方法研究

发动机热试车试验在新型运载器的研制过程中起到重要作用,可用于预测运载器在飞行中的振动环境.由于载荷不等效,试验数据量有限,使得难以直接通过试验数据建立同一结构在不同系统下的映射关系模型.本文提出了一种基于试验数据的振动环境预示方法,以某发动机两次热试车试验数据为对象,分别提取了反映结构特性的动力学模型,基于载荷等效原则...     

Cavitating/non-cavitating flows simulation by third-order finite volume scheme and power-law preconditioning method

Equations of steady inviscid and laminar flows are solved by means of a third-order finite volume (FV) scheme. For this purpose, a cell-centered discretization technique is employed. In this technique, the flow parameters at the cell faces are computed using a third-order weighted averages procedure. A fourth-order artificial dissipation is used for stability of the solution. In order to achieve the steady-state situation, four-step Runge-Kutta explicit time integration method is applied. An advanced progressive preconditioning method, named the power-law preconditioning method, is used for faster convergence. In this method, the preconditioning matrix is adjusted automatically from the velocity and/or pressure flow-field by a power-law relation. Attention is directed towards accuracy and convergence of the schemes. The results presented in the paper focus on steady inviscid and laminar flows around sheet-cavitating and fully-wetted bodies including hydrofoils and circular/elliptical cylinder. Excellent agreements are obtained when numerical predictions are compared with other available experimental and numerical results. In addition, it is found that using the power-law preconditioner significantly increases the numerical convergence speed.     

土石混合体直剪离散元数值试验研究

工程中普遍存在的土石混合体以其复杂的工程地质力学性质越来越受研究者的关注。由于"块石"的存在使得土石混合体在细观层次上呈现明显的结构性特征,这种结构性将影响甚至控制着其变形破坏机制及宏观力学特征。本文借助三维颗粒离散元分析软件YADE分别从含石量、试样尺寸、强度特性等角度对土石混合体的力学性质开展了一系列的数值直剪试验研究工作,并取得了一些有意义的研究成果:在含石量及粒度组成相同的情况下土石混合体的宏观抗剪强度及剪胀性随着试样尺寸的增加而呈现降低趋势,而在相同试样尺寸下将随着含石量的增加而增加;内部块石的存在影响着其细观应力状态,从而影响其宏观力学特性。     

用三轴转台减小陀螺加速度表输入失调角的试验研究

为了减小陀螺加速度表输入失调角，从理论上分析了陀螺加速度表输入失调角存在对陀螺加速度表测试精度的影响，提出了利用三轴转台设计减小陀螺加速度表输入失调角的试验方法。试验结果表明，利用三轴转台可以成功地将陀螺加速度表测试精度提高一个数量级。