基于电流变液的深孔钻削颤振抑制研究

针对目前深孔加工过程中颤振难以抑制,只能通过传统的加工经验判断的问题,提出了一种利用电流变液来抑制的方法.详细分析了电流变液的抑振机理,对比了剪切式、流动式和复合式三种工作模式,选择复合式用于抑制深孔机床钻削颤振;并根据钻削系统的动力学模型,推导出安装电流变液阻尼器后的系统动力学方程;最后利用MATLAB/Simulink仿真验证方法的可行性.振动时域图的对比结果表明,电流变液阻尼器可以有效地抑制钻削过程中颤振的发生.     

二元机翼非线性气动弹性自适应控制

研究了带有前后缘控制面的二元机翼气动弹性颤振主动控制问题。采用多项式非线性模型建立气动弹性动态方程,然后考虑俯仰方向阻尼和刚度存在参数不确定性的情况下,利用Lyapunov稳定性理论设计了具有全局稳定的反馈线性化自适应和结构化模型参考自适应(SMRAC)控制律。仿真结果显示,在控制面偏转存在限制时,所设计的控制律可以有效地实现颤振的抑制,考虑阻尼不确定性对于颤振抑制具有减小收敛时间的作用,但对于系统响应特性占据主导作用的是刚度不确定性。     

基于曲梁模型的大展弦比大柔性机翼颤振分析

提出一种大展弦比大柔性机翼颤振分析的方法。该方法首先引入准模态假设,将气动载荷作用下发生大静变形的大展弦比大柔性机翼视为一根变曲率曲梁,并将其离散为一系列常曲率曲梁单元,利用机翼静变形结果,通过多项式插值获得各曲梁单元的平均曲率。其次,在曲梁单元内,利用曲梁振动微分方程和Therdorson非定常气动力模型建立曲梁单元的颤振微分方程。然后,运用传递函数法,将曲梁单元的颤振微分方程转换为状态空间形式,并依照有限元组集的思想形成机翼整体平衡方程。最后,通过求解特征值问题获得机翼的颤振速度和颤振频率。通过与已有文献结果的对比,验证了新方法的正确性和有效性。     

亏损系统模态控制设计及其在机翼颤振控制中的应用

讨论了亏损系统模态控制的设计方法,并将其应用在飞机机翼颤振的控制问题中。结果表明:在一定条件下,机翼的动态特性具有亏损性质,并且亏损模态可能是不可控制的,单输入控制不能稳定不可控制模态。为了稳定不可控制模态必须引入多输入控制。     

亏损系统模态控制设计及其在机翼颤振控制中的应用

讨论了亏损系统模态控制的设计方法,并将其应用在飞机机翼颤振的控制问题中.结果表明在一定条件下,机翼的动态特性具有亏损性质,并且亏损模态可能是不可控制的,单输入控制不能稳定不可控制模态.为了稳定不可控制模态必须引入多输入控制.     

一种基于自适应神经元的模糊变结构控制器

融合模糊控制、变结构控制和自适应神经元,提出了一种基于自适应神经元的模糊变结构控制器。该控制器选用时变开关超平面,利用自适应神经元在线学习模糊变结构控制规则,并采用模糊推理合成消除颤振。仿真结果证明：这种控制器动态响应快,超调小,无颤振现象,系统鲁棒性强。     

飞行器变结构姿态控制的研究

本文针地飞行器姿态控制中存在的子系统之间的动态耦合问题，给出了一种自适应变结构控制律。并对于变结构控制中存在的模态颤振问题提出了一种具体解决方法。理论分析和仿真研究表明此控制律具有姿态跟踪精度高，实时计算量小，便于工程实现等优点。     

基于电流变材料的变刚度切削颤振在线控制方法

提出了一种变刚度颤振控制理论,并为了在镗削加工中采用变刚度理论控制颤振,采用电流变材料设计了一刚度可在线调控的智能型镗杆．实验与分析表明,所提出的变刚度颤振控制方法可以有效地抑制切削加工颤振的发生,而且具有控制方法容易实现和系统结构简单的优点．     

电流变液夹层板结构的动态特性分析

作为一种新型智能材料,电流变液的应用研究近年来受到很大重视。本从电流变液的特性出发,对小变形条件和中低电场作用下含电流变液夹层板结构的动态特性进行了理论和实验研究。在经典的夹层板理论基础上建立了含电流变液夹层板结构的有限元模型,计算结果与激光全息试验结论吻合较好,说明该模型是可行和有效的。研究表明：随着外加电压的升高,电流变液夹层板的共振频率向高频移动,模态阻尼迅速增大,相应的共振峰值受到抑制。     

复合材料后掠机翼的气动弹性剪裁方法研究

提出了一种混合多级结构优化算法,以大展弦比复合材料后掠机翼为研究对象进行了气动弹性剪裁设计。在满足强度、变形约束等前提下,以梁、肋、蒙皮厚度,对结构重量进行最小化设计;继续以减重为目标,满足颤振速度的约束,优化蒙皮各铺层的比例,并分析了优化中铺层比例对颤振速度的影响;采用遗传算法优化蒙皮的铺层顺序,以增大机翼的颤振速度。研究表明:混合多级结构优化不仅可以减轻机翼的结构重量,还能大大提高机翼的颤振速度;铺层比例优化结果表明较高的±45°铺层比例能使刚度分布更加合理高效。     

含电流变液夹层板振动的模糊控制

基于模糊控制理论，对含电流变液夹层板的振动控制进行了仿真和实验研究。通过动态特性实验识别出仿真所需的振动系统动力学参数，根据不同电场强度下夹层板实测的频响函数曲线，设计出模糊控制律。振动控制的数值仿真及模型实验结果表明，用模糊控制方法控制含电流变液夹层板的振动十分有效，模糊控制器对振动系统的适应性较强，在实际控制时不要求建立系统准确的力学模型，避免了对电流变液夹层进行力学建模的困难。     

采用非定常N—S方程的翼型颤振特性分析研究

以非定常N－S方程为主管方程,计算翼型振动的瞬时非定常气动力,并与颤振方程耦合求解,用时间推进的方法,计算了结构响应特性。经多个算例计算,研究了颤振的临界速度随马赫数的变化规律以及极限环振荡等非线性特性。计算结果与其它献计算结果吻合很好。     

带结构刚度非线性的超音速弹翼颤振分析方法研究

提出了带结构刚度非线性的超音速弹翼的颤振分析方法。以非定常可压三维N-S方程为基础，利用NND-LU混合差分格式，Baldwin-Lomax紊流模型，C-H贴体运动网格计算非定常气动力，并和变系数颤振方程耦合，用时间推进求解的方法计算带非线性结构刚度的翼面颤振特性。通过一个带结构刚度非线性的导弹全动翼面的算例，计算研究了3种常见的结构刚度非线性(间隙型，转折型，三次型)对颤振特性的影响。计算结果表明，间隙型的刚度非线性使颤振速度下降。转折型和三次型刚度非线性能提高额振速度。在一定的速度范围内带结构刚度非线性的颤振系统可能出现极限环振荡。     

弹性飞机两种颤振分析方法的比较

本文在颤振分析图解法基础上研究了目前广泛采用的模拟非定常气动力Roger型有理近似建立起来的解析方法的近似性问题，并以某超音速飞机单独机冀为例讨论了在不同速度及不同模态因不同的Roger型有理式所表现出的近似速度，所得结论对于工程设计有一定的参考价值。     

基于最大李雅普诺夫指数的壁板热颤振特性分析

文章介绍了李雅普诺夫指数的定义,给出了壁板热颤振特性分析模型,计算得到超声速气流中受热壁板的非线性颤振运动形态以及相应的最大李雅普诺夫指数,画出了壁板稳定性区域图,结果显示不同参数下,超声速气流中受热壁板具有包括颤振在内的5种不同性质的振动形态:收敛于平壁板平衡点的衰减振动、收敛于屈曲平衡点的衰减振动、简谐型极限环颤振、非筒谐周期型极限环颤振和混沌型颤振,并给出了各种振动形态典型的时程响应图、相轨迹以及对应的最大李雅普诺夫指数.分析结果表明,来流速压和温升都严重影响着受扰壁板的非线性振动响应特性,壁板颤振容易发生在来流速压较大或者温度较高的参数区域,系统的最大李雅普诺夫指数能够定量表征壁板稳态响应时的运动形态,可以用该指数来判断超音速气流中受热壁板的稳定性并确定所研究参数范围内壁板的稳定性边界.     

超音速、高超音速机翼的气动弹性计算方法

针对超音速和高超音速流动的特点，分析并检验了各种气动力工程算法(牛顿法，切楔／切锥法，活塞理论，激波膨胀波法等)，并将其推广运用于超音速和高超音速机翼的非定常气动力的计算中。通过与机翼结构运动方程的联立求解，在时间域内实现了超音速和高超音速机翼颤振的数值模拟。通过与实验结果的比较，证明该方法具有较高精度，误差能控制在10％左右。     

平板梁弯扭颤振的机理及Selberg临界风速公式

本文解决的问题是:1、根据振动理论导出了文献中作为经验公式给出的Selberg临界风速公式。2、揭示了平板梁弯扭颤振的机制——就体系总体而言属自激性质;就扭转振动而言属自由振动性质;就竖向振动而言属强迫振动性质;颤振机制中不存在负阻尼因素。3、证明了由节段模型导出的Selberg临界风速公式可以不加改变地适用于等截面整体梁结构。     

电流变液及其性能研究

研制了两类不同重量比的电流变液,然后对基于硅油的几种配比的电流变液进行了微观结构研究,发现这一类电流变液的确存在链状结构,链的多少和粗细与液体的重量比和外加电场强度的大小有关。最后对两类电流变液分别进行了静态和动态特性实验,发现液体的重量比和外加电场强度对性能影响很大,所制得的电流变液可以认为是一种宾汉流体。     

复合材料壁板热颤振的有限元分析

壁板颤振是发生在高速飞行器上的一种典型的超音速气动弹性现象。在超音速飞行器的设计中，由于气动加热效应相当剧烈，考虑热效应的壁板颤振问题成为一个不可忽视的气动弹性问题。文中采用von Karman大变形应变一位移关系、气动叻活塞理论以及准定常热应力理论建立了考虑热效应的复合材料壁板颤振的气动弹性力学模型。使用计及壁板横向剪切效应的三结点三角形Mindlin板单元(MIN3单元)推导出考虑热效应的颤振有限元方程，并给出了在频域和时域求解其颤振方程的方法。分别对一个矩形复合材料壁板和梯形复合材料壁板，计算出壁板的颤振边界并分析了温度对壁板颤振边界的影响规律。     

深切峡谷底斜拉桥颤振稳定性能研究

以峡谷底斜拉桥——迫龙沟大桥为工程背景,结合地形试验结果和大桥具体位置确定了桥位处的设计风参数;分别检验了小风攻角和大风攻角下颤振稳定性能,阐明了颤振临界风速随风攻角改变的变化规律;分析了颤振导数和系统阻尼的变化特征,获得了不同结构状态下主梁断面颤振驱动机理。结果表明:峡谷底桥梁的设计基准高度可参照跨中位置确定,颤振检验风速可按不同风攻角区间分别确定;颤振临界风速和颤振检验风速随风攻角的增大均呈降低趋势,但由于下降速率不同有可能出现小风攻角下颤振不失稳而大风攻角下颤振失稳的现象;不同风攻角状态下或施加气动措施前后,颤振导数和系统阻尼与折减风速的变化特征相似,表明颤振驱动机理和颤振形态均保持不变。