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。     

基于冲击响应分析的星载可展天线解锁策略优化

各种类型的火工装置被广泛应用于航天工程,火工装置点火会对航天器施加爆炸冲击载荷,进而激励起结构的模态响应。为了保证足够的锁紧刚度,星载可展天线往往包含多个锁紧释放装置,锁紧释放装置火工品不同的点火顺序会引起结构不同的冲击响应结果,因此应当对火工品点火策略进行优化以减小冲击载荷对天线的影响。开展了某包含三个火工品的星载可展天线的解锁策略优化,优化结果显示,基于冲击响应分析的解锁策略优化,可以有效减小天线关键部位的加速度冲击响应,冲击环境对天线的潜在危害得到有效控制。该可展开天线已经成功通过飞行验证,证明了基于冲击响应分析的解锁策略是可行有效的。     

基于频域法的星箭连接分离装置的冲击载荷识别

基于频域法动载荷识别原理,识别基于记忆合金驱动的星箭连接分离装置的三次冲击载荷。通过EEMD算法对测点冲击响应信号去噪及识别,可知频域法可以比较准确识别出星箭连接分离装置的三次冲击载荷,识别效果更具优势,实验结果也间接验证了方法的可行性与正确性。     

基于总体平均经验模态分解算法的自适应改进

目前较为广泛使用的总体平均经验模态分解算法(EEMD)不能实现桥梁结构响应信号的自适应分解和重构,基于此,针对EEMD算法的不足,提出了能够实现桥梁结构响应信号自适应分解与重构的改进算法:首先引入自适应极值点匹配延拓算法以抑制端点效应;再对分解信号进行聚类分析以避免模态混叠现象;最后利用各本征模态函数(IMF)对应的信息熵、能量密度和平均周期构建筛选有效IMF分量的指标(有效程度系数),以实现有效IMF分量的自动筛选,再利用筛选出的有效分量对桥梁结构响应信号进行重构。模拟信号和简支梁桥仿真算例表明,所提改进算法能够更有效、更准确的实现桥梁结构响应信号的自适应分解与重构。     

基于变分模态分解的侵彻过载信号盲分离

侵彻过载信号包含复杂的信号分量,传统的信号处理方法无法有效提取弹体的侵彻过载特征.提出一种将变分模态分解与盲源分离相结合的侵彻过载信号特征分离方法,首先由变分模态分解将源信号分解成一系列本征模态函数;然后将本征模态函数与源信号组成多维观测信号,对其自相关矩阵进行奇异值分解估计源信号数目,并计算各本征模态函数与源信号的相...     

基于变分模态分解和奇异值分解的频率相近信号分离方法

频率相近信号分离是故障诊断的难点问题。变分模态分解(VMD)作为一种新的信号时频分析方法,对频率相近信号具有较高的分辨率,能够实现频率相近信号的分离。VMD分解时先指定分解层数,层数选取的优劣将直接影响分解效果,过分解时容易产生虚假频率成分,反之,欠分解则容易丢失有用频率成分。基于此,提出一种基于变分模态分解和奇异值分解相结合的相近频率信号分离方法。首先选择适当的分解层数对信号进行VMD过分解,然后对分解得到的分量进行奇异值分解,通过奇异值分解检测并剔除虚假信号成分,从而实现频率相近信号的有效分离。利用仿真信号和滚动轴承故障信号证明了该方法的有效性和可行性。     

基于LabVIEW的冲击响应谱(SRS)计算系统

本文研究设计了一种基于Lab VIEW的冲击响应谱(SRS)计算系统。具体介绍了冲击响应谱(SRS)计算原理,以及系统主程序的设计思想。软件操作简便、耗时短,针对不同的脉冲信号该系统可迅速计算其冲击响应谱,为产品冲击试验中的抗冲击分析提供了前提。     

基于Stellaris~(TM)系列微控制器的ADC滑动平均过采样技术

StellarisTM系列微控制器的部分产品中集成了ADC模块。ADC的硬件分辨率为10位,但由于噪音和其它使精度变小的因素的影响,实际的精度小于10位。本文提供了一个基于软件的过采样技术,从而使转换结果的有效位数(ENOB)得到改善,并描述了对输入信号执行过采样的方法,以及在精度和整个系统性能上的影响。     

基于L(0,2)模态的身管损伤无损检测方法研究

火炮特别是新型火炮在现代战争中发挥巨大作用,身管是火炮的重要组成部分,其缺陷检测至关重要。利用Comsol有限元仿真软件模拟导波模态并与理论计算结果进行对比,验证有限元仿真的正确性和可行性。在对比研究L模态导波和T模态导波的基础上,给出一种基于L(0,2)模态导波的身管缺陷无损检测方法,并利用有限元仿真软件对L(0,2)模态在存在内表面非对称缺陷的身管中的传播过程进行仿真。理论研究和仿真结果表明,该方法可以用来识别不同种导波模态并对缺陷进行检测,为今后身管缺陷检测奠定基础。     

基于3-(RRR)E(RR)S并联机构的多运动模式分析

目的 多模式机器人具有智能型可重构和变结构特性的能力,能够主动或被动适应多变的环境,设计一种能够在包装工程领域应用的多运动模式并联机构。方法 从螺旋理论出发,通过研究线矢量与偶量在不同几何空间中的相关性,得出在一定条件下约束力可以转化为法向约束力偶,为并联机构实现多模式运动提供了理论支撑。结果 通过3-(RRR)E(RR)S并联机构变形,得出该机构的具有3R、2T1R和2R1T等3种运动模式,在各种运动模式下的自由度均为3,具有全周性。结论 基于3-(RRR)E(RR)S并联机构,通过变化支链约束力线矢空间位置关系来改变机构的约束条件,使该并联机构能够实现3R、2T1R和2R1T多模式运动,满足物流分拣、抓放定位、产品空间姿态调整等需求。     

Banach空间中一类含(H,η)-增生算子的集值变分包含组

本文我们在Banach空间中引入和研究了一类新的含(H,η)-增生算子的集值变分包含组。利用所定义的(H,η)-增生算子的预解算子,给出了此类变分包含组的迭代算法,并证明了由该算法生成的迭代序列的强收敛性。     

基于翻转操作的(2,n)异或图像分存方案

通过翻转操作来构造图像分存方案的新方法.所构造的分存方案将秘密图像以一种无需任何密码学知识的安全方式进行编码,且无需额外地隐藏处理过程就能生成有意义的分存图像.该分存方案没有像素膨胀,且不需要设计码本.秘密黑色像素的重构是完美的,所有的秘密黑色像素都能够被精准地恢复.首先利用翻转操作构造一个有意义的(2,2)方案,继而扩展出一个有意义的(2,n)方案.理论证明和实验结果表明了提出的分存方案正确和有效.     

基于经验模式分解(EMD)的齿轮箱齿轮故障诊断技术研究

简述了齿轮箱传统信号分析技术与经验模式分解(EMD)技术的异同，并详细论述了EMD的分解原理和富立叶变换的关系。针对齿轮箱振动加速度数据，运用EMD分解技术，得到IMF(Intrinsic Mode Function)模式分量，提出了基于IMF及功率谱(PSD)的IMFPSD216指标和基于IMF及滤波统计的IMFFLT指标，并验证了它们的有效性。运用这些指标正确明显地分辨出齿轮箱齿轮失效。     

基于一步法制备超高PEO负载的亲CO2气体分离膜用于高效碳捕集(英文)

针对日益增加的大气CO₂含量,膜技术被认为是一种有前景的碳捕集策略,其中亲CO₂分离膜已经展示出显著的应用潜力,特别是在CO₂/轻质气体分离方面。以聚环氧乙烷(PEO)为代表的CO₂亲和材料,因其与CO₂的特殊偶极-四极矩相互作用而吸引了广泛的研究关注。在此,我们报道了一种简便的一步合成方案,通过原位聚合高度柔性的小分子PEO来克服其高结晶度和低机械强度的局限性。得益于短链PEO与聚合物基体之间的复杂链缠绕,使线性PEO的负载高达90%(质量分数)。因此,分离性能轻松超过了著名的分离上限。此外,高结构稳定性使得分离膜在高进料压力(高达20 bar)下表现出更好的CO₂渗透系数和气体选择性。本研究同时改善了全聚合物膜的机械性能和气体分离性能,在工业碳捕集和气体净化领域展现出显著潜力。     

基于Matlab技术的4-RP(RR)R并联机构的运动仿真

并联机器人是一类全新的机器人,它具有刚性大、承载能力强、加速度大、控制容易等一系列优点,对一种新型的4自由度并联机构4-RP(RR)R进行机构分析,通过公式推导其运行轨迹,测算该并联机构能够运动到的位置,并通过Matlab软件进行该机构的运动仿真研究,进一步证实推导数据,对4-RP(RR)R机构性能的进一步分析提供可靠依据。     

对称正交铺层复合材料层板分层(剥离)问题的解析——广义变分解法*

对于对称正交铺层复合材料层板单向受拉分层问题,本文在引入混合边界条件的前提下,根据穆什海里什维利的求解各向同性平面问题与列赫尼兹基的求解各向异性平面问题的复变函数方法,得到了满足所有基本方程、裂纹表面边界条件与层间连续条件的应力场、位移场的本征展开式。进而利用分区广义变分原理代替裂纹表面以外的边界条件,确定应力强度因子。由于所有基本方程预先得以满足,在变分方程中只有线积分而无面积分。计算表明,本方法前期准备工作很少,计算节省机时,结果收敛迅速。     

基于稳态正弦激励的(振动与冲击传感器)基座应变灵敏度测试装置的研究

本文结合计量机构对(振动与冲击传感器)基座应变灵敏度测试的需要,并基于自由振动的测试装置的不足,开展基于稳态正弦激励的(振动与冲击传感器)基座应变灵敏度测试装置的研究,包括机械系统、稳态正弦基座应变控制系统、测量系统等,通过电磁激励的方式,在(1～6)Hz范围内产生可控的稳态基座应变,从而实现(振动与冲击传感器)基座应变灵敏度的测试。     

基于3P(4S)机构的易损线辊包装线设计与分析

目的 防止大质量的线辊表面的金刚线在包装工作中受到碰撞、挤压,同时解决包装工艺流程复杂、空间布局不合理及人工效率低等问题。方法 基于三平动并联机构设计易损类线辊包装生产线,首先分析系统的整体结构功能,采用模块设计法分别对包装线的关键模块进行结构设计。针对3P(4S)并联机器人利用矢量法进行位置正反解分析,使用数值法对其工作空间进行求解,利用拉格朗日法分析并联机器人的动力学,并在Adams与Matlab软件中验证分析结果。最后,基于MCD与Simulink软件对包含有并联机器人模块的易损类线辊包装生产线进行联合仿真。结果 在NX MCD与Simulink联合仿真中,各部分运动连续且并联机械手模块运动稳定并到达所需位置。整个易损类线辊包装生产线可完整连续工作,实现了易损类线辊包装生产线的自动化包装,包装的生产效率由2 min提高到46 s。结论 基于3P(4S)机构的易损类线辊包装线能很好地解决表面易损类线辊包装线自动化问题,可应用于稳定性要求高、大负载、包装工艺复杂的线辊类产品包装生产线中。     

基于固体聚硅氧烷的前驱体浸渍裂解法(PIP)制备C/SiOC复合材料及其微结构与力学性能研究

以熔融的MK树脂(聚甲基倍半硅氧烷)为前驱体, 采用改进的前驱体浸渍裂解法(PIP)制备了致密的C/SiOC复合材料。为了降低MK树脂的固化温度, 选择有机磺酸作为交联剂, 并采用红外光谱分析仪(FT-IR)和热重分析-差热分析仪(TG-DTA)研究了MK树脂的固化机理和陶瓷化行为。研究表明: MK树脂的陶瓷产率高达85wt%, 其裂解得到的SiOC陶瓷自由碳含量低于3wt%, 有利于提高陶瓷的高温稳定性。经过8次PIP制备的C/SiOC复合材料的密度可达1.82 g/cm ³。对得到的C/SiOC复合材料进行三点弯曲测试, 其弯曲强度为(312±25) MPa, 表现出明显的非脆性断裂行为。     

基于固体聚硅氧烷的前驱体浸渍裂解法(PIP)制备C/SiOC复合材料及其微结构与力学性能研究（英文）

以熔融的MK树脂(聚甲基倍半硅氧烷)为前驱体,采用改进的前驱体浸渍裂解法(PIP)制备了致密的C/SiOC复合材料。为了降低MK树脂的固化温度,选择有机磺酸作为交联剂,并采用红外光谱分析仪(FT-IR)和热重分析–差热分析仪(TG-DTA)研究了MK树脂的固化机理和陶瓷化行为。研究表明:MK树脂的陶瓷产率高达85wt%,其裂解得到的SiOC陶瓷自由碳含量低于3wt%,有利于提高陶瓷的高温稳定性。经过8次PIP制备的C/SiOC复合材料的密度可达1.82 g/cm~3。对得到的C/SiOC复合材料进行三点弯曲测试,其弯曲强度为(312±25) MPa,表现出明显的非脆性断裂行为。