一类线性Poisson-Boltzmann方程的虚单元法

Poisson-Boltzmann方程是一类带有Dirac分布源和间断系数的偏微分方程,本文主要研究一类线性的Poisson-Boltzmann方程的虚单元法.首先对Poisson-Boltzmann方程进行分解,将原方程转化为一类非奇性正则化Poisson-Boltzmann方程来求解,接着设计了相应的虚单元法.理论...     

基于Matlab有限长液体动压滑动轴承压力分布的一种近似解法

采用近似方法模拟径向滑动轴承压力场分布。在轴承径向和周向以三角函数为基函数构造压力P的二维三角级数形式；应用迦辽金法，建立关于系数αij的线性非齐次代数方程组；采用Matlab软件解此方程组，得到各系数，进而得到近似油膜压力分布函数p（φ，z）。计算出各点压力值，绘制压力分布图像。     

基于MFCCS和改进VPMCD的滚动轴承故障诊断

将梅尔倒谱和系数(MFCCS)与改进的基于变量预测模型的模式识别算法(VPMCD)相结合,提出了一种滚动轴承故障的诊断方法.将语音信号识别中最常用的特征参数梅尔倒谱系数(MFCC)应用到轴承故障诊断领域,提出了适用于滚动轴承故障识别的特征参数梅尔倒谱和系数.同时,采用主成分分析(PCA)方法来解决VPMCD方法中求解得到的预测模型方程系数与理想系数存在偏差的问题.然后,使用改进的VPMCD算法对特征参数进行训练,再利用预测模型对待诊断样本数据进行模式识别和诊断,并用实验室模拟试验台的数据,对该方法进行了验证,实验结果能够有效区分轴承的故障种类,证明了方法的有效性.     

转子-电磁轴承非线性系统时滞减振研究

电磁轴承具有与转子无接触、可施加主动控制等特性,越来越多地被应用于高速旋转机械的支撑与减振.为了研究转子-电磁轴承系统中时滞的减振作用,在主共振情况下推导了八极电磁轴承支撑的转子非线性振动方程.应用多尺度法获得了振动方程的近似解,并利用Lyapunov方法对解的稳定性进行判定.结果表明,时滞的某些取值会使转子在x和y方向上的振幅相对于无时滞时减小,称之为时滞的“减振区域”,并且x和y方向上“减振区域”不同;通过计算不同比例系数与微分系数下的时滞-振幅曲线,发现比例系数对“减振区域”的范围影响更大;同一时滞量参数不能保证所有转速下均减振,当时滞量选取不合适时,会造成系统失稳;通过计算偏心率-振幅曲线,发现时滞控制能有效降低由于转子不平衡所产生的振幅,并且消除了非线性现象如多值、突跳等,系统稳定性增加.数值模拟验证了解析结果的正确性.     

柔性多体系统动力学在直升机旋翼桨叶上的应用

提出了一种全新的计算旋翼桨叶动力响应的方法。以柔性多体系统动力学为基础，结合有限单元法和拉格朗日方程，推导出绕动轴转动的多柔体动力学质量矩阵，建立了直升机旋翼桨叶的动力学控制方程及其系数矩阵的解析表达式，采用Rung-Kutta法进行数值积分．分析了挥舞运动在强耦合状态下的运动规律。仿真结果表明采用此方法建立旋翼桨叶的动力学控制方程。可以更真实的反映桨叶的实际运动状态。     

各向异性扩散方程的高精度算法

针对多介质各向异性扩散方程,本文设计了一种非结构多边形网格高精度有限体积计算格式.为了能适应网格大变形,在构造格式框架时除了用到单元中心量外还引入了节点量作为中间变量,并通过推广孪生逼近算法于各向异性扩散系数情形消除节点量,使算法回归于单元中心量计算流程.数值算例表明,该方法能较好适应大变形网格及间断系数各向异性扩散方程计算.     

形状函数在积分方程法中的运用

积分方程法从宏观的角度来描述场,不需要考虑边界问题,并可直接求出空间任意一点的场值,没有网格划分的限制,但是,积分方程法中的耦合系数的求解是相当困难的,使其的应用受到很大的限制.将形状函数引入积分方程法中计算铁磁体产生的三维场,将求解耦合系数的积分域从整体坐标转换到局部坐标,并用数值积分的方法来求值,克服了剖分单元形状的限制,发展了积分方程法,使之能处理各种形状的铁磁体.用于计算一个矩形截面的螺线环,与理论值相比较表明,具有很高的精度.     

五自由度无轴承异步电机[[alpha]]阶逆系统解耦控制

五自由度无轴承异步电机是一个多变量、非线性、强耦合的复杂控制对象，要实现电机转子稳定悬浮和运行，必须对电机转矩力和悬浮力进行动态解耦控制.本文应用多变量非线性[[alpha]]阶逆系统方法，对这个复杂控制系统进行动态解耦控制研究.首先介绍了三自由度磁轴承的工作原理和二自由度无轴承异步电机径向力产生机理，并给出三自由度磁轴承轴向力、径向悬浮力方程和二自由度无轴承异步电机转矩力和径向悬浮力方程，建立了电机的状态方程，然后分析了基于阶逆系统理论解耦控制的可行性，应用状态反馈线性化方法，将原复杂系统解耦并线性化，最后采用线性系统理论进行了综合和仿真.仿真结果表明这种控制策略能够实现五自由度无轴承异步电机转矩力与悬浮力之间的动态解耦，系统具有良好的动、静态性能.     

离散余弦变换在轴承故障诊断中的应用

针对轴承故障难以快速诊断的问题,提出了基于离散余弦变换(DCT)和Hilbert变换提取轴承损伤的特征信息新方法。首先采用离散余弦变换对时域信号进行处理获得系数,再合理选择离散余弦变换系数重构信号,用Hibert包络分析重构信号并从中提取特征频率。实际应用表明,该方法能快速、准确地检测出轴承损伤,可有效应用于轴承故障的在线监测与诊断。     

基于逆残差卷积的轻量级电机轴承故障诊断方法

针对深度神经网络故障诊断方法存在参数量大、难以应用在移动设备上的问题，提出一种基于逆残差卷积的轻量级电机轴承故障诊断方法。提出用电机轴承原始振动信号数据的小波包节点系数重构二维小波包图像，具体来说，以轻量级残差网络(ResNet)为基础，将其中卷积改为更轻量级的深度可分离卷积，从而达到了缩短模型训练时间之目标。实验结果验证了所提方法用于轴承故障诊断的有效性。     

聚合级实体损耗模型参数的估计

损耗模型是整个聚合级实体仿真的基础,所有的其它过程都是为它服务的。其目的是描述聚合级单元之间交战的结果,在交战过程中,单个战斗单元的战斗活动将不再被描述,取而代之的是这些值的平均。该文重点介绍了兰彻斯特方程类损耗模型的建模方法,同时根据地面战斗的特点,以直瞄武器的马尔可夫相依射击方式为例,提出了一种利用武器本身战技指标进行损耗系数估计的方法。该方法考虑了高分辨率模型的已知数据,使得损耗系数的确定变得更为客观。     

OOCP∶面向对象的化工过程计算机辅助开发环境（Ⅰ）－面向对象方法建立过程系统模型

从过程系统的角度说明了面向对象概念，完成了对化工过程的多层次抽象，建立了近２０个化工类，并提出了用面向对象方法建立化工单元和过程系统面向方程模型的思想。文中介绍了化工类库的分类方法，类库定义、类库组织形式和面向对象建模机制等，可以看出，面向对象方法能快速、方便地建立新的化工单元和系统的面向方程模型，克服了传统设计方法中面向方程法模拟流程难以建模和利用已有模型产生新单元模型的缺点，为迅速、有效地建立化工模型探索了一条新途径。这也是作者提出的基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的面向对象化工过程计算机辅助开发环境─ＯＯＣＰ的核心内容。     

大系统渐近稳定的向量V函数法

利用分解集结和向量Ｖ函数法解大系统的渐近稳定性问题是一种十分有效的方法，但过去一般限于集结成常系数线性比较方程，得到的只是指数稳定，本文研究了非线性比较方程的构造方程，给出了比较方程稳定性的判定定理，并举例说明其用处。     

大系统集结比较方程的新方法

用向量Ｖ函数求解大系统稳定性要利用向量比较方程。对指数稳定型系统，本文改变了过去利用柯西不等式集结常系数线性比较方程的做法，直接集结出非线性比较方程，并利用文‘１’的结果判断稳定性，使参数稳定区域扩大。     

基于CAM的LAMOST光纤单元结构误差仿真分析

LAMOST天文望远镜要求直径1.75 m球冠状焦面板上的4000个光纤定位单元能够快速准确地对准4000个星体目标进行观察,其定位精度要求高.但单元偏心轴处齿轮啮合传动、轴与轴承存在的间隙等,都会导致光纤定位发生偏离,影响光纤的精确定位.本文利用Solidworks和ADAMS对单元偏心轴处齿轮传动仿真,对轴与轴承间隙的不同大小用正交试验方法设计9组对比仿真试验.研究结果表明:偏心轴处齿轮最大窜动量在许可范围,且对单元定位精度影响不大;单元轴间隙整体误差范围在-0.06deg/sec～0.2deg/sec,可使光纤定位单元的定位精度变差甚至不能满足观测要求.以上分析研究为将来新一代高精度定位单元的设计提供一定的理论依据.     

轴向冲击下非线性弹性圆柱壳轴对称响应仿真

采用增量数值解法分析了轴向冲击下非线性弹性圆柱壳的轴对称响应。应力一应变关系采用Ramberg-Osgood表示法，运动控制方程采用Karman-Donnell变形方程。对时间积分采用变步长Runge-Kutta方法，对壳单元离散采用有限差分法来求解运动方程，并采用科学计算软件Matlab对计算结果进行了动态仿真。     

基于6DOF模型及动网格的动静压轴承刚度阻尼数值计算

针对传统雷诺方程求解三维油膜流场特性的局限性,提出基于6DOF模型及动网格的动静压轴承刚度阻尼计算方法.以具有典型结构形式的液体动静压轴承为例,通过加载6DOF自定义程序,采用非线性迭代方法计算外载荷作用下轴心轨迹的瞬态变化过程,得到轴颈在外载荷作用下的静平衡位置;通过嵌入UDF宏程序以动网格更新方法实现对轴颈在静平衡位置的扰动,求解Navier-Stokes方程得到轴颈扰动前后位置变化后的瞬态油膜力,利用差分法求得动静压轴承油膜刚度和阻尼,并分析了不同转速下轴承刚度和阻尼的变化规律.     

发明与专利

气体传感器阵列信号调理电路；一种带ABS传感器的轮毂轴承单元；植物叶片生长传感器     

高速轴承动力学有限元分析方法

高速轴承是高速列车安全运行的重要部件,轴承运转过程中的动态特性直接影响 轴承的使用寿命,采用最小部件之间创建面面接触的方式,建立高速轨道客车用双列圆锥滚子 轴承的三维虚拟样机模型,利用ANSYS/LS-DYNA 分别研究客车直线匀速行驶和额定速度下以 最小转弯半径行驶两种工况下轴承运转过程的动态接触特性,得到轴承的速度特性、加速特性 以及滚子承载分布状况、接触单元法向作用力时间历程变化曲线以及保持架的振动曲线,研究 结论可以为高速轴承设计过程中模型构建方案的合理确定提供参考。     

变系数广义KdV-Burgers方程的精确类孤子解

利用一种函数变换将变系数广义KdV-Burgers方程约化为非线性常微分方程(NLODE),并由此NLODE出发获得变系数广义KdV-Burgers方程的若干精确类孤子解。由此可见,用这种方法还可以求解一大类变系数非线性演化方程。