摘要：以完全基于实际材料、工艺参数的数值模型为基础,对金属橡胶的干摩擦迟滞特性进行了研究。从成形压力曲线、材料组织结构、尺寸、加载-卸载曲线等4个方面对数值模型的可靠性进行了验证。建立了弹性微元模型及其局部坐标,对接触对数量、滑动接触对比例、接触对形态进行了研究。接触对数量随加载量的增加而增加,随卸载量的增加而减小,滑动接触对约占所有接触对数量的80%。将接触对分为典型接触对和非典型接触对,其中典型接触对占主要成分。根据接触对的细观特征,建立了接触对力学模型,进而建立了金属橡胶迟滞特性曲线的数学模型。数学模型准确性、可靠性较好,各参数物理意义充分,能够较好地对材料的干摩擦迟滞特性进行描述,对材料的设计具有一定指导意义。

摘要：以基于实际材料、工艺参数建立的金属橡胶数值模型为基础,对材料非线性刚度特性的细观机理进行了研究。从成形压力曲线、组织形态、尺寸、准静态加载曲线4个方面对数值模型进行了验证。对金属橡胶组织结构进行分解,建立了弹性微元细观模型,对弹性微元的空间运动模式和弹性变形模式进行了分析,建立了金属橡胶非线性刚度特性的数学模型。在准静态加载过程中,弹性微元的空间运动以平移为主,空间转动很小;z向弹性变形可以等效为若干曲梁的并联;xoy平面内的弹性变形是一种使弹性微元两端点间距离变小的弯曲变形。数学模型与实验结果吻合良好,包含了材料的基本结构参数、细观特征参数以及非线性刚度机理参数,各参数物理意义明确,对材料的设计具备一定的指导意义。

摘要：通过对编织-嵌槽型金属橡胶的细观结构进行简化,将其等效成了线圈以串并联形式连接而成的组合系统。依据刚度-变形曲线的特点,将构件的压缩变形过程分为了线性阶段、非线性阶段及高次非线性阶段,建立了对应的本构模型。该模型包含了丝径、弹性模量、丝材密度等基本工艺参数,从理论上解释了编织-嵌槽型金属橡胶力学特性的物理本质。通过试验数据与理论计算结果的对比对模型进行了验证,结果表明该模型能够较好地表征编织-嵌槽型金属橡胶的力学行为。为材料力学特性的进一步研究以及指导材料的设计提供了理论依据。

摘要：针对巡飞弹航迹跟踪过程受风速、风向影响的问题,在风场环境下,通过建立运动模型,研究并提出了基于变增益虚拟参考点和系统外回路动态补偿的非线性制导律算法。根据制导律参数中固定距离限制的问题,设计了变增益虚拟参考点并分析了航迹跟踪的稳定性条件,针对系统外回路滞后特性设计了动态反馈补偿因子,同时给出了参数计算方法及运动约束条件。通过数学仿真方法分别对无风及有风条件下的制导律进行验证,考虑到实际飞行试验困难的问题,基于vc++搭建了半实物实时仿真平台,通过硬件在回路仿真,验证了航迹跟踪性能。结果表明:改进制导律可有效克服风干扰、具有较高的跟踪精度且易于工程实现。

摘要：针对尾坐式无人机不同飞行模式过渡过程中纵向飞行速度和高度的协调控制问题,采用计算流体力学的方法对尾坐式无人机进行了气动特性计算和分析,根据总能量控制理论设计了过渡模式的在线解耦控制策略,为了适应尾坐式无人机过渡过程攻角和飞行速度的大幅变化,考虑阻力的影响,设计了非线性形式的总能量控制系统。通过仿真对比实验,基于总能量控制理论设计的解耦控制器,使尾坐式无人机在过渡过程取得良好的纵向解耦控制效果,验证了算法的有效性。

摘要：为了解决巡飞弹空中上电后在无参考姿态条件下的初始姿态确定问题,采用低成本磁力计、陀螺仪和加速度计(MARG)传感器设计姿态航向参考系统(AHRS),并提出了一种自适应参考矢量权重的快速初始姿态估计(AFCF)算法。首先,提出了三轴传感器使用前的快速误差校准方法;然后,采用快速互补滤波算法进行姿态估计,分析了其权重函数对于初始姿态估计及收敛性等的影响;接着,提出自适应参考矢量权重及自适应姿态估计方法;最后,利用高精度MTI(Milliren Technologies,Inc)传感器数据对算法进行了验证,并在低成本MARG姿态航向参考系统中对算法进行了实现,对比了改进算法及扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的性能。实验结果与分析表明:动态条件下采用MTI传感器数据,改进算法能够在初始时刻收敛,比快速互补滤波(FCF)算法提前约4s;解算精度约为±0.6°,初始时刻精度明显优于FCF;硬件测试则表明改进算法的处理时间为0.062ms,仅为EKF算法的1/9,解算精度约为±1.3°,能够满足姿态测量过程快速收敛、高精度、实时性等要求。

摘要：依据金属橡胶材料细观结构变形的主要特征,对金属丝螺旋卷的空间位形、接触模式进行分析。提出基于变长度悬臂曲梁的单匝螺旋卷细观结构单元,结合接触作用模型,从材料的微元体出发推导承受压缩载荷金属橡胶材料的本构模型。该模型包含金属丝直径、弹性模量、螺旋卷直径、材料相对密度等基本的材料结构参数,从理论上解释金属橡胶材料力学特性的物理本质。通过圆柱形和长方形两种不同外形金属橡胶试件对所建模型进行试验验证,结果表明理论计算和试验数据吻合较好,说明该模型能够描述金属橡胶材料在加载和卸载阶段的力学行为。为进一步研究金属橡胶材料的力学特性,指导金属橡胶产品的设计提供理论依据。

摘要：为提高冷却风扇蜗壳的综合性能,建立包含U型蜗壳半圆段半径R、蜗壳高度H、蜗壳半圆段圆心与叶轮中心的偏差(X、Y)、叶轮底面与蜗壳内壁的距离ZP等参数的蜗壳参数化计算流体力学模型。对初始模型进行了验证。建立蜗壳的综合评价模型,利用熵权法计算了综合评价函数中蜗壳体积、风扇功耗和1/风量等指标的权重。以综合评价函数为目标函数,采用响应面法对蜗壳进行了优化。研究结果表明:蜗壳半圆段半径R和蜗壳高度H是蜗壳综合评价函数的主要影响因素;随着R和H的增大,综合评价函数先减小、后增大;经过优化后,蜗壳综合评价函数值减小了23.43%,性能显著改善,证明该方法能够应用于冷却风扇蜗壳的优化设计。

摘要：针对分布反馈式光纤激光水听器在用于水声探测时极易受加速度效应干扰的问题,设计了一种双膜片对称结构的光纤激光水听器,对该水听器的抗加速度性能进行了研究.建立了双膜片结构水听器的加速度灵敏度理论模型,分析了水听器各部件的尺寸大小、材料参量与水听器加速度灵敏度的关系,实现了对水听器结构的优化设计;加工制作了分布反馈式光纤激光水听器原型样品,并进行了实验研究.测量结果表明,在2.5~10kHz的频率范围内,该结构水听器的平均声压灵敏度为-132.6dB,波动幅度不大于±0.5dB,加速度灵敏度小于-28dB.该水听器在保证了较高声压灵敏度与平坦的响应曲线的同时,抗加速度性能也得了有效改善,可大大提高光纤激光水听器阵列在运动状态下对远距离目标探测的信噪比.

摘要：通过构建空腔结构理论模型,根据集中质量与薄膜之间的作用关系,得出了两个集中质量之间形成的开放型空腔结构能够使入射声波在空腔内进行散射,消耗声波能量的结论。为了获得最佳的吸声效果,采用遗传算法对空腔结构的设计参数在100~1000 Hz频域内进行优化。通过对分布在薄膜表面的集中质量进行有限元仿真分析,得出了集中质量会受声波载荷作用两两进行“拍动”的结论,拍动形式越剧烈的集中质量,其能量密度越高,在空腔结构内声波能量消耗越大。最后,通过试验验证了遗传算法对空腔结构参数设计的可行性。