在理论力学课程中开设“力学建模”实践课的探索与实践

本文阐述了在理论力学课程中开设“力学建模”实践课的意义，介绍了开设“力学建模”实践课的试点情况，并对“力学建模”实践课进行了分析、总结。说明通过“力学建模”实践课不仅能激发学生的求知欲，调动学生的积极性和主动性，而且能使学生理论联系实际，得到研究能力和创新意识的培养，从而提高学生的素质。     

结构形式及材料性能对220kV电缆终端应力锥的影响

通过对220kV电缆终端应力锥在力场中进行的分析,说明结构形式及橡胶材料的性能对应力锥应力分布的影响十分明显。根据工程实际情况,由不同结构形式和橡胶材料组成了18种工况条件,并应用非线性有限元方法分别计算了各种工况下应力锥的应力分布。对环氧预制件结构的不同形式、应力锥锥角不同的大小以及采用不同性能的绝缘橡胶材料的应力锥应力分布曲线进行了分类比较,分析了结构形式和橡胶材料对220kV交联电缆终端应力锥应力分布的影响规律性。提出了结构形式和橡胶材料的选用建议,为实际设计提供参考。     

运动学教学改革的研究与实践

改革运动学的教学内容和教学方法，探索一种新的教学模式，使之更有利于培养学生的创新意识，提高学生的素质．处理好与大学物理的相关知识，升华概念，增加机构认知内容，开设刚体基本运动分析和合成运动分析实验．突出运动学两种基本方法的应用．改革后的运动学教学，既深化了运动学的教学内容，又理论联系实际，激发学生的兴趣。培养学生的动手能力和创新意识，提高学生的素质．此方案有利于培养学生的创新意识，提高学生的素质，是符合当前教改的大方向的，应加以推广．     

基于线圈式地磁传感器的高速旋转弹转速测试

针对高速旋转弹的转速高、在姿态参数测试中误差随时间积累较快的难点问题，采用基于薄膜线圈式地磁传感器的转速测试系统对某型号子母弹子弹进行了实弹测试．将获取的传感器实测数据经小波函数滤波降噪，平滑曲线，然后运用法拉第电磁感应原理进行处理，得到了子弹散射过程转速曲线，清晰展示了弹丸的全弹道转速运动规律，并与实弹测试时的遥测结果相吻合．     

220kV电缆终端应力锥在力场中的数值模拟分析

电力电缆系统的故障主要发生在电缆附件部分。在220kV交联电缆附件开发过程中，橡胶应力锥的压力分布状态是要解决的关键问题，应用220kV电缆终端的结构型式和工作原理，建立了该种电缆终端结构的数值仿真模型；结合橡胶材料的Rivlin应变能函数模型，采用增量分析方法．建立了非线性有限元方程组；应用Newton—Raphso迭代得到应力锥的位移．并计算了应力分布；报据应力锥内外侧的应力分布曲线，综合分析了应力锥轴向和径向应力状态。结果表明：橡胶材料及其结构形式对220kV电缆终端应力锥应力分布的影响十分明显．实际工程设计中应选择适当的橡胶材料及相应的结构形式。     

损伤粘弹性桩基的非线性动力学行为

在有限变形的假设下，将孔洞作为一种分布损伤建立了粘弹性地基上具有损伤的粘弹性Timoshenko梁的静／动力学行为的初边值问题，并用此来模拟土中具有损伤的桩基非线性动力学行为，其中，本构模型是用具有孔洞的粘弹性固体的卷积方法所表示的，并且地震激励等价于一种横向力的作用。利用Galerkin方法对数学模型进行了简化，得到了一阶和二阶简化系统。非线性动力学中的数值方法被用来求解简化系统，数值上得到了系统的时程曲线、功率谱、相平面图、Poincare截面和分叉图等，讨论了地基和桩基材料参数与载荷参数对桩基动力学行为的影响，也考察了损伤对动力学行为的影响。可以看到，具有损伤的粘弹性桩基构成的动力学系统具有丰富的动力学行为。     

非线性粘弹性桩耦合运动中的混沌分析

研究轴向周期载荷作用下非线性粘弹性桩纵横向耦合运动中的混沌运动。桩体材料满足Leaderman非线性粘弹性本构关系和近似的非线性几何关系，考虑桩体发生纵横向运动的耦合，得到的方程为耦合的非线性偏微分一积分方程；利用Galerkin方法将方程简化并进行数值计算，揭示非线性粘弹性桩的混沌运动和分岔等动力学行为。     

基于BP神经网络的飞行体姿态预测模型

针对建立精确的加速度传感器输出与飞行体姿态获取比较困难的问题，在研究了加速度传感器输出信号对飞行体姿态影响的基础上，建立了相应的BP神经网络模型。结合加速度传感器输出的具体数据，应用Matlab语言编写相关的计算程序，验证了模型的可行性。     

旋转弹导航系统研究

旋转弹自转角速度大，由陀螺仪和加速度计组成的传统导航系统难以应用，提出用微小型加速度计构成无陀螺微惯性测量单元GFMIMU(Gyroscope-Free Micro Inertial Measurement U-nit)为旋转弹提供完整的导航信息。根据无陀螺的测量原理，充分利用多个加速度计的冗余输出信息构建自滤波系统，抑制GFMIMU角速度误差的快速发散。为克服GFMIMU长时间工作姿态角误差的积累，采用磁强计与其进行组合导航；从解算精度与实时性考虑，基于四元数描述建立了该组合寻航系统的状态方程和观测方程，并采用二阶插值滤波器进行信息融合。最后，对所设计的组合导航系统进行系统仿真，仿真结果验证了该系统设计方案的可行性。     

基于非线性最小二乘法的姿态优化算法

在无陀螺捷联惯导系统中,在一种适合高自旋弹丸运动姿态测试的十二加速度计配置方案下,针对由十二加速度计的输出直接解算出角速度的方法中没考虑加速度计的安装误差问题,提出一种提高角速度解算精度的优化算法。该方法基于非线性最小二乘法从姿态角的一组初值出发开始在每一点处进行线性替代的迭代计算,搜索出满足极值点必要条件的最优角速度,从而实现对姿态角的优化解算。实验证明:该方法能有效抑制安装误差,精度高,是可行的。