平板搭接结构能量耗散特性研究

本文针对平板搭接结构建立了修正摩擦能量耗散模型,该模型在一定条件下可以退化为库伦摩擦能量耗散模型和Goodman能量耗散模型。算例研究表明,库伦摩擦模型在较低加载力幅值下,能量耗散计算值与实验结果吻合较好;但随着加载力幅值的增大,计算值逐步偏离实验结果而不再适用。而修正摩擦模型的能量耗散与加载力幅值的幂次关系与实验值更为接近,不同加载力幅值下的能量耗散计算值与实验结果之间的误差均较小,能够更好地反映平板搭接结构的能量耗散特性。     

应用数字图像相关方法测量含缺陷试样的全场变形

利用数字图像相关方法测量表面带孔洞、裂纹、缺口等缺陷试样的全场变形是许多实际测量任务中经常遇到的问题。就此问题，本文阐述了一种先对要避免计算的缺陷区域进行标记，在随后进行的相关计算中直接避免这些标记区域的方法。在已计算得到全场位移的情况下，文中提出了基于局部位移场最小二乘拟合的方法来计算区域边界、孔洞、裂纹或缺口附近等区域应变。最后对单侧边带半圆缺口试样的单向疲劳拉伸实验的计算结果充分显示本文方法的有效性和可靠性。     

应用数字图像相关方法测量含缺陷试样的全场变形

利用数字图像相关方法测量表面带孔洞、裂纹、缺口等缺陷试样的全场变形是许多实际测量任务中经常遇到的问题.就此问题,本文阐述了一种先对要避免计算的缺陷区域进行标记,在随后进行的相关计算中直接避免这些标记区域的方法.在已计算得到全场位移的情况下,文中提出了基于局部位移场最小二乘拟合的方法来计算区域边界、孔洞、裂纹或缺口附近等区域应变.最后对单侧边带半圆缺口试样的单向疲劳拉伸实验的计算结果充分显示本文方法的有效性和可靠性.     

用外加电压控制摩擦力的机理与技术Ⅱ．外加电压对摩擦力影响的研究

在球－盘式摩擦磨损试验机上，对３４种金属摩擦副在干摩擦和５种电气状态下的摩擦行为作了试验研究，其中由金属Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ和Ｃｕ分别组成的１０种摩擦副的试验结果表明：在摩擦副回路电流调零和开路状态下，１０种摩擦副的摩擦力均比其它电气状态下的小，尤其调零状态下的更小；在短路状态下，Ｎｉ／Ｃｕ和Ｎｉ／Ｆｅ这２种摩擦副的摩擦力均比其它８种摩擦副的大，而这８种摩擦副的摩擦力大多都与外加大电流状态下的基本相当．由此可见：施加与金属摩擦副自生电势相等而方向相反的外加电压，可以阻止接触界面的电子流动而降低摩擦力；金属摩擦副摩擦力受自生电势、对摩金属的相溶性及其晶格点阵型式的综合影响     

圆平板挤压膜实验及其参数识别

完成了简谐激励下水中平行圆板的挤压膜振动实验．用最小二乘法识别出非线性粘性挤压膜力模型中的４个系数．不同挤压膜厚、不同频率和不同振幅情况的数值模拟结果与实验值吻合较好．研究结果表明，所用模型可较好地描述粘性挤压膜运动，识别出的系数在一定范围内给出良好精度的数值模拟．     

基于最小二乘的全局信息融合方法在分布式POS中的应用

分布式POS是一种基于惯性/卫星组合技术的多节点高精度时空测量系统,是实现多任务高精度航空遥感载荷成像的关键装置。受阵风湍流、载机机动等外部扰动,柔性长机翼产生多模挠曲变形,导致柔性基线效应,降低分布式POS多传感器信息融合精度。针对大变形机翼柔性基线效应导致的多传感器信息融合难题,提出了一种基于最小二乘的全局信息融合方法。在分布式POS主子传递对准基础上,采用基于最小二乘的正交多项式拟合方法,对分布式POS所有主子IMU的运动信息进行全局信息融合,充分利用各子IMU对应节点间的空间相关性,得到分布式POS各节点全局估计信息,提高分布式POS测量精度。最后,通过分布式POS地面模拟仿真实验验证,所提出的方法与传递对准方法相比,x轴基线精度平均提高了1.893 mm,y轴基线精度平均提高了0.461 mm,z轴基线精度平均提高了2.183 mm,水平姿态测量精度平均提高0.023°。     

提高北斗BOC信号捕获精度的伪码相位估计法

针对北斗二号将要采用的BOC信号粗捕获精度不足的问题,提出一种改进的伪码相位估计法。首先根据北斗将要采用的MBOC(6,1,1/11)调制方式,利用ASPeCT方法大幅削弱BOC信号旁瓣的影响;其次,利用频域FFT码相位循环相关法进行MBOC信号的粗捕获;最后,采用最小二乘拟合和三次样条插值的伪码相位估计法提高捕获精度。仿真结果表明,使用ASPeCT方法削弱旁瓣的影响后,最小二乘拟合和三次样条插值都能够使捕获误差均值减少到粗捕获误差的约1/10,三次样条插值误差均值最小,最小二乘拟合稳定性较好,具有更小的方差,适合干扰较大的场合。     

非理想光照下基于全景图像的足球机器人目标拟合与提取算法

以“旅行家3号(Voyager-III)”移动机器人为研究对象,探讨全景视觉下目标足球的椭圆拟合与提取算法.通过对现有的随机 Hough 变换方法和非线性最小二乘方法的对比,并探讨两者在不含有噪声影响和有孤立点存在影响下的1/2和1/4椭圆拟合结果,对计算的复杂度和实时性性能作出评价.在非理想光照条件下,利用 Markowitz 投资组合模型进行足球目标的特征提取,可使目标与背景边缘的差异性得到增强,目标边缘清晰,为后续全景视觉下圆形畸变后的椭圆拟合与提取去除噪声.实验表明,该方法适用于足球机器人比赛应用实际,识别结果准确、可靠.     

基于QR分解的最小二乘格型自适应滤波算法的噪声主动控制方法研究

本文提出了格型联合估计滤波器结构与基于QR分解的最小二乘格型(QRD-LSL)自适应滤波算法相结合的噪声控制方法,该方法对联合估计过程进行了改进并得到了基于各阶估计误差的联合过程估计权系数更新关系,格型联合估计器结构简单,QRD-LSL自适应滤波算法数值稳定性好.采用实测信号进行仿真,仿真结果表明本文提出的噪声控制方法有良好的噪声控制效果,收敛速度快,计算量小,稳态误差小,跟踪性能好.     

内燃机活塞环－缸套摩擦功耗的设计计算方法之研究

以往在计算内燃机活塞环－缸套摩擦副的摩擦功耗时，只是计算活塞环与缸套之间流体润滑剂的粘性剪应力，这显然不能客观地反映出该摩擦副的润滑状态。实际上，活塞环－缸套间的摩擦力产生于两个方面，一是粘性流体的剪应力，二是摩擦界面相互接触峰元的剪切作用。然而截至目前，针对这两方面进行全面分析研究的报道却还很少，因此，为了给低摩擦功耗环组的设计提供科学依据，基于对活塞环在运动过程中润滑状态的分析，提出了一种适用于不同类型内燃机设计计算的活塞环－缸套摩擦功耗的计算方法，并以其对现有结构的Ｓ１９５柴油机活塞环－缸套摩擦副的摩擦功耗进行了计算，同时还对影响摩擦功耗的因素作了考察与讨论，利用台架试验测量油膜厚度的方法对这种算法进行试验验证的研究结果表明，理论值与实测值吻合得很好。     

分区式最小二乘法模式识别研究

提供了一种改进的关于智能板结构受载位置的模式识别方法．在设置有限个应变传感器和进行有限点加载的实验基础上，通过分区式最小二乘法，可对板上任意点受载的位置进行识别     

基于最小二乘法的反应流拉格朗日分析在冲击起爆中的研究

现有反应流拉格朗日分析方法在已知粒子速度情况下,求解方法仍有不足。本文针对这一情况,将反解法与自洽检验法相结合,提出了基于最小二乘法的反应流拉格朗日反解法,该方法的理论精度能够实现应力沿路径线的 M阶导数为零（M为迹线数）,并且该方法能够满足自洽检验法。为了验证该方法的有效性,利用该方法对一组小隔板冲击起爆试验数据进行了处理,对比了本文方法、试验处理以及传统的反解法处理结果,表明该方法不仅可以适当减小迹线上的偶然误差,还能够使得迹线函数更好地反映各物理量沿迹线的变化性态。     

基于裂纹附加模态Timoshenko梁的裂纹损伤识别

将梁中横向裂纹等效为无质量扭转弹簧，并忽略其对梁剪切变形的影响，得到的具有任意裂纹数目Timoshenko 梁自振模态的统一显示解析表达式．将裂纹梁的自振模态分为基本模态和裂纹附加模态，利用最小二乘拟合，建立了利用裂纹附加模态函数的梁裂纹损伤识别方法．通过数值模拟开展了简支单裂纹梁以及悬臂和固支双裂纹梁等的裂纹损伤识别，考察了测量误差对损伤识别的影响，数值结果表明本文所提出的裂纹损伤识别方法对裂纹位置的识别精度高于对裂纹损伤程度的识别精度；随着测量误差的增加，裂纹位置及裂纹损伤程度的识别误差增加，但仍在可接受的范围内，故该裂纹损伤识别方法在实际工程中具有一定的应用价值．     

退化产品可靠性评估方法的研究

一般退化数据的分析是基于建立退化轨道模型进行的,这方法对于退化轨道未知的产品可靠性评估往往效果较差。本文提出的方法不假定退化轨道模型,利用试验得到的产品退化信息获得产品在各检测时刻的可靠度,通过分布拟合获得参数的估计值进行可靠性评估。并给出实例说明了本方法的可行性和有效性。     

插值型维数分裂无网格法中本质边界条件施加方法研究

本文以求解三维波动方程为例,介绍了改进的插值型维数分裂无单元Galerkin方法,推导了方程的弱形式,构造了具有插值特性的逼近函数,建立了可直接施加本质边界条件的离散方程组,研究不同本质边界条件施加方法对计算结果的影响．本文列举了三种常用的处理本质边界条件的方法：直接配点法、对角元素置大数法和对角元素化一法．选取了三个数值算例,分别采用不同的本质边界条件施加方法,分析计算结果,证明了三种施加方法的有效性,讨论了每种施加方法的优缺点,并针对问题需求选出合适的施加本质边界条件的方法．与改进的无单元Galerkin方法相比,改进的插值型维数分裂无单元Galerkin方法具有更高的计算精度和更快的计算速度．     

一种磨损预测的优化算法研究

根据机械部件磨损机理复杂、磨损量预测难精确的特点,提出基于免疫粒子群参数优化的最小二乘支持向量机方法预测磨损量.该算法采用免疫粒子群优化最小二乘支持向量机建模参数,避免了算法陷入局部最优解,实现了精确度高、泛化能力强的磨损量预测模型.对轴承钢试件磨损进行了试验研究,试验数据分析结果表明,基于免疫粒子群的最小二乘支持向量机预测方法优于前向反馈神经网络算法、遗传算法及蚁群算法,预测误差较小,具有很好的预测能力.     

内分液结构调控竖直管间歇流型建模研究

内分液流型调控管依靠微尺度网孔阻气通液的毛细力学特性,调控气液两相间歇流型以实现传热强化.基于Lockhart-Martinelli 分相模型以及Zuber-Findlay 漂移流动模型,建立描述内分液竖直管内流体动力特性的一维数学模型. 采用模型求解实验工况,计算结果与实验结果误差均在20% 以内. 计算发现,液速对流动现象起决定作用,而气速影响通过丝网的渗透程度. 在定性分析基础上,采用三角立方插值与最小二乘B 样条拟合获得了流动特性与气速、液速的定量函数关系. 据此得出结论,当Re_l < 693 7 时,一定出现第1 类工况;当Re_l > 693 7,且Re_g < 67 时,可能会出现第2 类工况,此时较低的气速会促进第2 类工况的出现. 根据建立的模型与拟合关系式可实现内分液调控管的优化设计.      

利用小行星视线矢量的火星探测光学自主导航研究

结合我国即将开展的自主火星探测计划,研究了航天器在火星探测巡航过程中利用小行星进行光学自主导航的整个过程. 根据巡航段的设计轨道,给出了导航小行星的筛选条件并筛选出可用于实际任务的导航小行星序列. 将自主导航的数据弧段长度设定为30d,数据观测周期为5d. 采用加权最小二乘滤波算法,当数据弧段长度为30d时,导航计算的位置误差在100～400km变化,速度误差不超过0.25m/s.      

用实测数据估算直线振动机械的运动学参数的方法

本文给出了一个根据实测数据分析估算直线振动机械的运动学参数的方法。为提高估算的可信度，提出了选择测点、信号和“超定”方程等问题。为评定此类机械的动力特性提供重要的信息。     

近场动力学最小二乘和有限元耦合方法研究

准确高效地对损伤和断裂问题进行建模是计算力学中的关键研究课题之一。将近场动力学最小二乘在处理含裂纹等非连续问题上的优势和有限元计算效率高及便于施加边界条件的优势结合,提出了近场动力学最小二乘和有限元耦合方法。将裂纹及其可能扩展区域划分为近场动力学区域,边界及其他区域划分为有限元区域,并将其中的结点类型分为近场动力学结点和有限元结点。有限元结点仅与同单元中的其他结点产生作用,近场动力学结点则与其族内的所有结点产生作用。将以上的单元刚度矩阵和质量矩阵进行组装得到整体刚度矩阵和整体质量矩阵。本文的耦合方法数值实现简单有效,相对于键基和常规态基近场动力学,该耦合方法包含了应力和应变的概念,同时不受零能模式的影响。一维和二维静态和动态问题的研究,验证了本文的耦合方法的有效性和准确性。