随机激励下亚音速二维粘弹性壁板的全局动力学

飞行器或列车由于服役环境复杂,壁板结构往往受到多种激励作用,影响其正常使用与安全。为此,针对亚音速气流下粘弹性壁板在外激力、气动力和随机噪声联合作用下的全局动力学特性展开研究。通过全局分岔图,观测到了激变、逆倍周期分岔等一系列复杂的动力学行为,借助胞映射方法,获得了系统的吸引子、吸引域、鞍等全局信息,得到了系统响应演化过程中的瞬态与稳态概率密度函数。讨论了激励幅值和频率对壁板稳态响应的影响,发现确定性系统随着粘弹性参数和激励幅值的变化会呈现复杂的全局结构,揭示了激变现象的发生机制。随机激励下无论是瞬态还是稳态情形,系统随机响应的演化过程始终与确定性全局结构中的不稳定流形形状保持一致,激励幅值和频率的增加会导致稳态响应概率函数峰值的减小。研究结果对于壁板安全防护设计具有理论指导意义。     

双不确定参数作用下双稳态能量采集系统的随机响应分析

为改善纯电动汽车齿轮传动在整个工况范围内的工作性能,提出一种计及负载扭矩和转速工况影响的齿面修形方法.考虑时变啮合刚度、啮合冲击、齿面摩擦激励,建立了系统动力学分析模型.结合轮齿几何接触分析和承载接触分析,采用遗传算法优化获得全工况最优的齿廓、齿向抛物线修形系数,并对比分析了不同修形方案的抑振效果.结果表明：计及工况影响的齿面修形在全工况下的振动加速度均方根都保持在较低水平,说明这一齿面修形策略具有更好的全局抑振效果.     

胞映射方法及其在非线性随机动力学中的应用

介绍了与非线性随机动力学研究密切相关的几类胞映射方法的研究和进展,主要有广义胞映射图方法、基于短时高斯逼近的胞映射方法、并行胞映射方法等.简述了胞映射方法在随机动力学中的应用情况,重点关注随机响应、分岔、离出和碰撞振动系统.给出了胞映射方法面临的挑战,以及未来研究可能的发展方向.     

航天器近距离相对轨道的滑模控制

基于滑模控制原理,研究了近距离追踪航天器与目标航天器交会对接时,相对运动轨道的控制问题.首先,建立非线性航天器相对运动模型;其次,利用滑模控制原理和分数阶导数的相关性质,设计了整数阶PD控制器和分数阶PD~α控制器;最后,分别运用整数阶和分数阶控制器对未扰和受扰系统实施控制.数值仿真结果表明,整数阶与分数阶控制器均能实现对未扰和受扰系统的控制,验证了方法的有效性.同时发现,在时效性上,分数阶控制器明显优于整数阶控制器;在能效性上,达到相同控制目标时,分数阶控制器的能量消耗大于整数阶控制器.