基于人工神经网络的激光冲击区表面质量的预报

应用人工神经网络系统理论 ,采用机器学习方法 ,建立了激光冲击区表面质量与激光参数能量 (E)、脉宽 (P)、和光斑直径 (D)之间的非线性映射关系。对于新的激光参数 ,网络采用并行推理的方法预报出试件经冲击后的表面质量等级。实践表明 ,神经网络方法科学 ,具有较强的非线性动态处理的能力。     

机械振动测量的激光干涉技术原理及其应用

机械振动测量的激光干涉技术原理及其应用静波，陈之炎（上海交大振动、冲击、噪声研究所）一、概述目前广泛采用的机械振动测量方法是将被测物体的振动量（位移、速度、加速度）的变化为转化电量（电荷、电压等）或电参数（电阻、电容、电感）的变化，然后经放大、运算、...     

基于LS-DYNA的包带式星箭连接装置分离过程和冲击响应分析

采用显式非线性动力学分析方法来研究包带式星箭连接装置的分离过程和冲击响应,给出了有限元建模和预紧力施加方法,采用LS-DYNA软件计算得到了某包带式星箭连接装置的包带动态包络和冲击响应;分析了对接框刚度、抗剪凸台、分离弹簧和拉伸弹簧刚度系数等参数对分离冲击的影响,并采用单自由度“弹簧-质量”系统模拟缓释过程,讨论了缓释过程对分离冲击的影响。结果表明：（1）采用显式非线性动力学分析方法能够同时解决星箭分离过程仿真和冲击响应分析问题;（2）增加对接框刚度,合理设计抗剪凸台高度,适当减小分离弹簧推力和拉伸弹簧拉力均可降低分离冲击响应;（3）延长解锁装置释放时间能够同时降低最大冲击响应峰值及其对应频率。     

钢箱梁爆炸冲击局部破坏的数值模拟

运用LS-DYNA非线性有限元软件,采用ALE多物质流-固耦合算法,研究了汽车炸弹（TNT当量100-500kg）桥面爆炸冲击作用下钢箱梁的局部破坏。结果表明,钢箱梁局部破坏模式有两种：（1）桥面板和底板均破口;（2）桥面板破口,底板产生局部塑性大变形。隔板的主要破坏模式为弯曲塑性大变形和破口。破坏参数随炸药当量的增加呈非线性增加。箱体内冲击波对底板、隔板的冲击作用相对较小,顶板破片的冲击作用是底板和隔板产生局部塑性大变形和破口的主要原因。     

复合材料层合开顶扁球壳在集中冲击下的非线性动力屈曲

研究了具有刚性中心的复合材料层合开顶扁球壳在中心集中冲击载荷作用下的非线性动力屈曲问题。通过增加横向转动惯量项得到中心集中冲击下复合材料层合开顶扁球壳非线性稳定性的控制方程，采用Galerkin方法得到以刚性中心位移表达的冲击动力响应方程，并用Runge-Kutta方法进行数值求解，应用Budiansky-Roth准则（简称B—R准则）确定冲击屈曲的临界荷载；讨论了壳体几何尺寸对复合材料层合开顶扁球壳冲击屈曲的影响。     

低频振动对塑性成形表面微观形貌的影响

目的 通过对塑性成形界面施加纵向和法向低频振动,探究不同振动参数对成形过程中表面质量的影响规律。方法 采用自主设计的低频振动发生器完成纵向振动作用下的摩擦实验和法向振动作用下的压缩实验,统计材料表面变形区域的平均粗糙度,评价成形质量。结果 在干摩擦条件下,不同频率（0～50 Hz）的纵向小振幅（0.1mm）振动有利于提高成形界面的表面质量,变形区域的表面粗糙度与频率成反比,但是较大振幅（0.4 mm）的纵向振动会增加接触面的材料磨损,降低表面质量;不同频率（0～50 Hz）和不同振幅（0～0.4 mm）的法向振动均有利于提高干摩擦成形界面的表面质量,在0.2 mm振幅条件下表面粗糙度下降最为明显,振幅超过0.2mm后,增加振幅对提升表面质量的影响不明显。结论 低频振动对成形界面微观形貌影响较大,合理优化低频振动工艺参数可显著提高成形界面的表面质量。     

复合材料层合扁锥壳的冲击屈曲

研究了计及横向剪切的对称铺设正交异性复合材料层合扁锥壳在三角脉冲载荷作用下的非线性动力屈曲问题；通过在复合材料层合扁锥壳非线性稳定性的基本方程中增加横向转动惯量项并引入三角脉冲冲击力，得到了层合扁锥壳的冲击控制方程，采用Galerkin方法得到以顶点挠度表达的冲击响应方程，并用Runge—Kutta方法进行数值求解，应用B—R准则确定冲击屈曲的临界荷载；讨论了壳体几何参数、物理参数和边界条件对复合材料层合扁锥壳冲击屈曲的影响。     

层合复合材料冲击损伤破坏过程研究(I)——宏观破坏准则

本文对层合复合材料在冲击载荷作用下的细观损伤和宏观损伤（分层、基体开裂、纤维断裂）的破坏机理提出了一种分析模型。该模型假设材料的非线性是由于冲击过程中的细观损伤引起的，在单元本构方程中处理；采用最大应变分量准则，处理材料的宏观损伤，并考虑了相邻层（或单元）材料状态的影响，采用节点分裂的方法模拟上述宏观损伤机理。     

非线性橡胶隔振器的冲击响应特性研究

为了研究非线性橡胶隔振器的冲击响应特性,考虑到阻尼非线性特性的影响,建立一个8参数的非线性响应力参数模型,由此描述橡胶隔振器的冲击响应力与位移的迟滞回线特性。选择某型渐硬型橡胶隔振器为研究对象,采用跌落式冲击实验方案获得不同工况下的橡胶隔振器冲击响应,以及不同冲击速度、冲击脉宽下的冲击刚度变化规律。通过最优参数的拟合,结果表明实测响应与模型预测值已基本相近。     

动态旋叶压滤机过滤速率的影响因素及放大规律（二）

在文献［１］对旋叶压滤机滤室内流场分布研究基础上，采用激光多普勒（ＬＤＡ）测速方法，通过对三种不同转盘结构和操作参数的实验研究，探讨确定适宜滤室结构、尺寸和操作参数的依据。     

利用不同波形振动加工的熔丝成型制品表面质量研究

熔丝成型（fused filament fabrication，简称FFF）是目前应用最广泛的增材制造技术之一，能够制造几乎任意几何形状的实体模型。然而，逐层累加的制造工艺使得FFF制品的表面质量存在明显的局限性，为此提出利用不同波形振动改善FFF制品表面质量的方法。完成了振动式FFF设备的改装，并制备了利用不同形式的振动（正弦波、方形波和三角波）加工的制品样件。利用激光显微镜完成了FFF样件表面粗糙度的实验研究，确定了不同振动波形对表面粗糙度的影响规律。基于结合颈成型过程，建立了利用不同波形振动加工的FFF制品表面粗糙度理论模型。通过对比分析理论与实验结果，验证了所建模型的正确性，阐明了利用不同波形振动改善FFF制品表面质量的机理。     

非线性包装系统跌落冲击动力学响应分析的NHB方法

以三次非线性缓冲包装系统为研究对象,建立系统跌落冲击动力学方程,应用牛顿谐波平衡（NHB）法获得系统跌落冲击动力学响应的一阶、二阶近似解析解,并获得产品位移、加速度响应最大值以及跌落冲击时间等重要参数的解析表达式。与龙格-库塔（R-K）数值分析解和变分迭代（VIM）近似解比较,算例分析表明,牛顿谐波平衡法二阶近似解与龙格-库塔数值解最为接近,随跌落高度增加二阶近似解精度有所降低,但相对误差控制在2.5%以内,能满足工程设计需要。研究结果可为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供一种新的高精度近似分析方法。     

SiCp／Mg复合材料激光焊规范参数对焊缝强度的影响及其数学模型的 …

对于焊接性较差的碳化硅颗粒增强镁基（ＳｉＣｐ／Ｍｇ）复合材料，采用高能激光束进行了焊接，通过选择合适的激光焊工艺参数，可焊成外观成形及性能均良好的焊接接头，激光焊的输出功率（Ｐ），焊接速度（ｖ），脉冲频率（ｆ），脉冲宽度（ｗ）对接头共强度都有影响，其中尤以激光输出功率与烛接速度的比值，即焊接线能量Ｐ／ｖ的影响最大，对于厚度为１ｍｍ的对接缝，试验所得最佳工艺参数为：Ｐ＝１７０Ｗ，ｖ＝７．５ｍｍ／ｓ，     

飞秒激光冲击强化技术的研究现状及展望

作为一种微尺度范围内的表面强化技术，飞秒激光冲击强化具有热影响小、冲击深度浅、能量利用率高、工艺灵活等特点，在实现复杂形状微结构表面改性、宏观尺度零件表面微造型、微冲击成形等方面应用优势显著。概述了飞秒激光冲击强化技术的发展历程，总结了冲击模式、激光参数、附加能场等因素对强化效果的影响规律和机理，并对飞秒激光冲击强化技术的潜在应用及发展趋势进行了展望，以为突破飞秒激光冲击强化的关键问题、推动技术的产业化应用提供必要的指导与支持。     

含单分层损伤复合材料层合梁的动力屈曲研究

采用有限差分（FDM）方法求解了含初始缺陷和单个分层损伤复合材料层合梁的轴向刚性质量块撞击的脉冲动力屈曲问题。基于Hamilton原理导出了考虑所有惯性影响以及一阶横向剪切变形（FSDT）影响时单个分层损伤复合材料梁的非线性动力屈曲控制方程；采用B—R准则判断梁动力屈曲时刻，同时确定刚性质量块的临界冲击速度。重点研究脱层、冲击速度、初始几何缺陷等因素对复合材料层合梁脉冲动力屈曲的影响。     

三次非线性包装系统关键部件三维冲击谱研究

研究三次非线性包装系统关键部件脉冲响应特性。建立二自由度非线性产品包装系统模型,得到冲击动力学方程并采用数值方法求解。依据结果得到关键部件三维冲击谱,并进一步讨论了频率比、阻尼、脉冲激励幅值和系统参数对关键部件冲击谱的影响规律,结果表明,频率比、阻尼、脉冲激励幅值和系统参数对关键部件冲击响应峰值影响显著,研究结论为产品包装设计提供科学依据。     

复合材料结构损伤容限设计的两个关键参数

综合分析研究了复合材料飞机结构损伤设计和合格审定中的两个关键参数（损伤尺寸参数和冲击能量截止值）。研究结果表明，当复合材料结构损伤阻抗较低时，可按损伤尺寸（采用冲击凹陷深度表征）确定损伤结构的剩余强度；当复合材料结构损伤阻抗较高时，可按冲击能量截止值确定损伤结构的剩余强度。为民用飞机复合材料结构设计和合格审定提供了参考...     

SiCp/Mg复合材料激光焊规范参数对焊缝强度的影响及其数学模型的建立

对于焊接性较差的碳化硅颗粒增强镁基（SiCp／Mg）复合材料，采用高能激光束进行了焊接．通过选择合适的激光焊工艺参数，可焊成外观成形及性能均良好的焊接接头．激光焊的输出功率（P）、焊接违反（v）、脉冲频率（f）、脉冲宽度（w）对接头强度都有影响，其中尤以激光输出功率与焊接速度的比值，即焊接线能量P/v的影响最大．对于厚度为1mm的对接缝，试验所得最佳工艺参数为：P=170Wv=7.5mm/s,f=30Hz,w=5ms.焊接时使用氢气（Ar）进行保护．所得拉伸强度值为104．3MPa，达到了母材的52％．另外，本文还应用多项式回归法建立了焊接接头拉伸强度与工艺参数关系的数学模型．     

指数型回归模型参数置信域的曲率表示

本文从几何观点研究了指数型回归模型参数和子集参数的置信域问题，由于许多回归模型，诸如正态非线性回归，指数族广义线性模型和广义非线性模型等均可视为本文模型的特例，因此，本文的研究推广和发展了现有文献中的许多结果（如（２），（４），（５）等）。     

双法布里-珀罗干涉仪的非线性控制

研究双法布里－珀罗干涉仪（ＤＦＰＩ）的非线性控制，在所提出的补偿环境及其它影响因素的并行硬件仿真系统（ＰＳＨＳ）基础上，进一步用描述函数方法讨论系统中主要环节，压电类器件和法布里－珀罗（ＦＰ）干涉腔的非线性问题，包括对象的非线性动态特性建模和控制系统的稳定性分析、控制器参数确定等，并且用现有装置验证了理论分析的结果。