减速带及发动机联合激励下车辆混沌识别与智能抑制

针对非线性悬架车辆通过连续型减速带时,在减速带和发动机的联合激励下可能产生的混沌,以考虑发动机激励的车辆五自由度车辆模型为研究对象,通过车身Poincaré截面图和车辆系统最大Lyapunov指数对车辆在联合激励下产生的混沌进行识别,并利用基于粒子群算法搜索最优反馈增益系数的反馈控制对车辆混沌进行抑制。结果表明,车辆在各车速工况下均处于混沌状态,中低速工况下车辆进入混沌的途径是多频率激励下系统振动的耦合,高速工况下车辆由分岔途径进入混沌状态;利用粒子群算法搜索全局最优反馈增益系数的反馈控制能够有效抑制车辆混沌。揭示了非线性悬架车辆在联合激励下的混沌特性,为混沌的智能抑制提供一种新的思路。     

晶化温度对纳米镍锌铁氧体吸波性能的影响

本文通过水热法制备纳米Ni0.6Zn0.4Fe_2O_4,研究了晶化温度对样品纯度、粒度、形貌及电磁波吸收性能的影响。结果表明:当晶化温度为160℃时,粒子形貌不规则,并未完全形成Ni0.6Zn0.4Fe_2O_4;纯相Ni0.6Zn0.4Fe_2O_4的形成温度为180℃,粒子呈类球形结构,分布均匀,平均粒径约为20~25nm;但温度高于180℃时,尖晶石结构不稳定性增加,有杂相α-Fe2O3生成,粒子明显增大,团聚严重。晶化温度180℃,晶化时间8h制得的纯相纳米Ni0.6Zn0.4Fe_2O_4吸波性能最好,损耗因子在3.5GHz处达到最大值为1.08。利用共振损耗理论对纳米镍锌铁氧体的吸波机理进行分析,通过Helmholtz方程推导出纳米镍锌铁氧体本征振动频率的计算公式。     

“车体-多边形化车轮-轨道”耦合系统动力分析及多边形车轮识别

列车车轮多边形是铁路车辆中最常见的一种车轮失圆形态。车轮多边形是车轮沿圆周方向出现不平顺的现象,能够引发轮轨冲击荷载,从而对轨道结构各部件产生严重影响。本文基于有限元法建立了“车体-多边形化车轮-轨道”耦合系统动力学有限元模型,研究了不同波深、车速和多边形阶数对轮轨力及轨道结构动力响应的影响。最后,将实测数据进行拟合,得到锯齿波函数,实现对多边形车轮的有效识别。     

一种自适应EPF算法及其在光纤水听器中的应用

基于椭圆拟合的相位生成载波(Phase Generated Carrier,PGC)解调方法是消除非线性因素对光纤水听器PGC解调结果影响的一种有效手段,椭圆曲线参数的最优估计问题是实现该方法的关键。扩展卡尔曼粒子滤波(Extended Kalman Particle Filter,EPF)是解决此类非线性估计问题的一种常用的最优估计算法。但传统的EPF算法在用于常参数过程方程的参数或状态估计问题时,过程噪声的方差通常设置为一个常量,这使得算法难以兼顾收敛速度和估计精度,一定程度上限制了算法的整体性能。为了解决这个问题,文章对现有的EPF进行了改进,提出了一种自适应扩展卡尔曼粒子滤波(Adaptive Extended Kalman Particle Filter,AEPF)算法。模拟仿真和实验结果表明,文中所提出的AEPF算法能根据基于椭圆拟合的PGC解调方法有效地解调出待测声信号,相比EKF算法和EPF算法,AEPF算法的收敛速度和估计精度都得到了提升。此外,文章所提出的AEPF算法也适用于其他具有常参数过程方程的参数或状态估计问题,具有一定的通用性。     

多向不规则波浪模拟的降维方法

基于多向不规则波的3种传统Monte Carlo模拟方法,提出了相应的时空随机场源谱表达,通过引入随机函数的降维思想,推导了3种多向不规则波模拟的降维方法,实现了仅用2个～4个基本随机变量即可精确表达多向不规则波随机场。数值算例表明,采用三种降维方法模拟所得代表性样本集的有效波高均符合规范要求。同时,代表性样本集的二阶统计量(模拟值)与目标值拟合一致,且总体上比传统Monte Carlo方法精度更高,验证了降维方法的有效性。此外,通过对比分析三种降维方法的模拟精度和效率,建议了最适用于工程应用的多向不规则波模拟方法,这为结合概率密度演化理论进行海洋工程结构在随机海浪作用下的动力可靠度精细化分析提供了有效途径。     

防波堤帷幕尺度对波浪力和消浪性能的影响研究

帷幕式防波堤下部透水,利于港内外的海水交换,防止水质恶化,维持原始水域生态平衡,因此模拟波浪与防波堤的相互作用具有重要的现实意义。该文基于高阶紧致插值CIP(Constrained Interpolation Profile)方法的二维波浪数值模型水槽,通过与文献结果进行比较,结果表明：该文数值模型能够有效地模拟孤立波在冲击帷幕式防波堤过程中的波浪破碎等强非线性现象。通过数值模拟,描述了帷幕式防波堤在不同的宽度和浸没深度情况下与孤立波之间的相互作用中流速和涡度的演变过程,并讨论了孤立波波高和帷幕式防波堤结构尺寸对反射、透射、耗散系数以及在帷幕式防波堤上冲击力的影响。研究表明：帷幕式防波堤的相对浸没深度越大时,消浪效果良好,同时帷幕式防波堤的相对宽度对消浪效果的影响较大。     

基于TRIZ解决航空航天用吸波贴片成本高的问题

目的 解决隐身飞机在飞行过程中因吸波贴片自身过重产生巨大的飞行成本,吸波贴片在飞行条件下易产生划痕、损伤、材料损耗快,以及因修复工序复杂、耗时长产生大量维护费用等问题。方法 应用TRIZ理论进行分析求解,通过采用功能模型分析、因果分析等找到航空航天用吸波贴片成本高的关键缺陷,利用技术矛盾分析、物理矛盾分析、物场模型及标准解、小人法等工具得到多个解决方案。经过综合评估最终找到经济、易于实现的解决方案。结果 通过运用TRIZ理论,并且通过综合评价找到了减少吸波贴片成本的最优方案：吸波贴片中的吸波体由掺杂杂原子的石墨烯构成了多孔结构,增加了其吸波性能;再将材料与自愈合材料相结合,增加其自愈能力,从而得到吸波性能好、质量小、自愈合能力强的吸波贴片。结论 文中得出的结果对减少隐身战机吸波贴片成本的研究具有一定的理论指导意义,有助于减少高集成设备过多对人类及环境产生的危害。     

耐热线型小分子对有机硅耐温吸波涂层的增韧改性研究

目的 采用能与有机硅单体反应的耐热小分子对苯基硅树脂基吸波涂层进行增韧改性,调控有机硅树脂的交联网络结构,并将改性树脂与耐温吸波剂复合,制备具有高柔韧、高附着力和耐温的吸波涂层。方法 将不同端基或链长的耐热增韧剂通过硅氢加成接枝到有机硅树脂基体,改变基体的交联网络结构,通过红外、扫描电镜、万能电子试验机、动态热机械分析仪和矢量网络分析仪测试其性能。结果 随着乙烯基封端聚二甲基硅氧烷含量的增加,涂层的柔韧性提高,但耐温性能和附着力降低;当乙烯基封端聚二甲基硅氧烷质量分数为45%时,1 mm涂层的柔韧性达20 mm,附着力达7.73 MPa,抗冲击性大于50 kg·cm。在300℃热处理15 h后,改性涂层挠度从未改性时的1.08 mm提升至1.35 mm,涂层在高温工作后仍保持较好的柔韧性。结论 采用耐热线型小分子对有机硅树脂交联网络结构进行改性,可有效地调控耐温吸波涂层的力学性能,为耐高温吸波涂层增韧及其工程应用提供参考。     

一种岔路口分流交通流格子模型的孤立波分析

建立了道路岔口处车辆分流时的一种流体力学格子模型．推导出了该模型的线性稳定性条件．通过非线性稳定性分析得到MKdV方程，进而可用MKdV方程的扭结．反扭结解去描述交通阻塞现象．结果显示：主干道车辆换道率的增加能够使共存曲线下降，从而起到提高主干道车流的稳定性的作用．     

非饱和土地基中P1波通过复合多层波阻板的传播特性研究

基于弹性波在非饱和多孔介质与单相弹性介质中的传播理论,考虑在非饱和土地基中设置一定厚度的复合多层波阻板(复合多层波阻板以3层为例),利用Helmholtz矢量分解定理,推导了非饱和土地基中P₁波通过复合多层波阻板的透射、反射振幅比的解析解。通过数值算例分析了层间波阻板剪切模量和密度等物理、力学参数对非饱和土地基中P₁波通过复合多层波阻板时传播特性的影响规律。结果表明：复合多层波阻板中层间波阻板材料的剪切模量对透、反射系数影响显著,层间波阻板材料的密度对透、反射系数影响较小。故严格控制层间波阻板的剪切模量可以获得很好的隔振效果,这为复合多层波阻板在地基振动控制领域中的应用提供理论指导。