摘要：五模超材料具有与流体相似的物理性质,为各向异性流体的物理实现提供了途径,因此Norris提出了将其用于声隐声斗篷设计的思路.本文对Norris五模超材料声隐声斗篷设计中提出的坐标变换方程进行研究,利用有限元方法对不同坐标变换下声隐声斗篷的平均可视度进行数值计算,分析了五模超材料斗篷的隐身性能影响因素及规律.结果表明,通过选取不同的坐标变换方程改变其物性参数分布,能够调节斗篷中的声波传播路径,对声隐声斗篷的声散射特性产生明显影响.因此,选择合适的坐标变换方程能够有效改善隐身性能.

摘要：通过在加筋板结构上附加周期性排列的"弹簧-质量"共振子单元,构造了一种局域共振型加筋板结构.针对这种新型结构,基于有限元法和周期结构Bloch定理,建立了其弹性波传播与振动特性理论计算方法;采用该方法深入研究了局域共振型加筋板的弯曲波带隙特性和减振特性.研究表明,局域共振子能够对加筋板的弯曲波传播特性产生显著影响,一方面使其产生更加低频的带隙,另一方面还能拓宽其中高频带隙.进一步深入分析了共振子的弹簧刚度、共振子的质量对带隙特性和减振特性的影响,发现了有价值的带隙调控现象、规律和减振特性,可为局域共振型加筋板的带隙特性设计与工程减振应用提供理论指导和有益参考.

摘要：统计能量分析(statistical energy analysis,SEA)是复杂耦合系统中、高频动力学特性计算的有力工具.本文以波传播理论和SEA的基本原理为基础,研究周期加筋板中弯曲波传播特性.分析了周期结构的频率带隙特性和加强筋对板上弯曲波的滤波特性对SEA计算结果的影响规律,发现经典SEA由于忽视了加筋板中物理上不相邻子系统间存在的能量隧穿效应,而导致响应预测结果产生最高近40 d B的误差.为了解决这一问题,本文应用高级统计能量分析(advanced statistical energy analysis,ASEA)方法,考虑能量在不相邻子系统间的传递、转移和转化的物理过程,从而大幅提高子系统响应的预测精度,将误差在大部分频段降低至小于5 d B.设计了模拟简支边界条件的加筋板振动测试实验装置,实验测试结果与有限元结果符合较好,对理论模型进行了验证.

摘要：环境应力是导致机电系统故障的主要原因,环境应力因素与机电系统故障间存在复杂的关联关系。首先,在故障模式、机理及影响分析方法的基础上,提出故障模式、机理、环境应力分析方法,用于定性分析导致机电系统故障的环境应力因素。其次,以定性分析结论为指导,应用加权评判法和正交试验设计法优化设计环境应力试验方案。然后,以试验数据为基础,应用灰色系统理论,提出环境应力特征与故障灰色关联分析方法,用于定量分析环境应力及其特征与故障的关联关系。最后,进行案例应用与分析。实验结果表明,所提出的方法能在优化后的试验次数情况下定性并定量的分析出影响系统故障的主要环境应力及其特征,可用于指导机电系统测试性虚拟试验中的环境建模、环境应力等级评定等,还可以作为故障检测、诊断与预测的信息基础。

摘要：针对国内外研究热点和难点——装备可靠性、维修性、保障性(reliability,maintainability and sup-portability,RMS)一体化设计,提出其中的瓶颈是RMS之间的强耦合机制及其设计知识流动控制问题。为此,分析、论证并提出了一种装备RMS一体化设计的创新研究方案:首先采用具有严格数学基础的图论方法———分层加权有向图进行RMS建模,以系统、科学、客观地刻画RMS强耦合关系;引入图书情报、管理工程中的知识流理论以实现RMS耦合设计知识的流动控制;采用模糊粗糙集理论以解决RMS不确定知识问题。可为装备RMS一体化设计理论的发展提供一种创新的、可行的参考思路。

摘要：装备维修保障系统的网络化对保障效能分析与设计提出了新的挑战。本文针对该问题,引入复杂网络的描述与分析方法,分析了现代维修保障系统的网络化特性,建立了维修保障系统的网络模型。通过分析拓扑结构特性与动态演化对维修保障系统协同效能的影响,基于双层立体加权网络,建立了维修保障的动态演化模型,以协同效能最大为目标,提出了保障网络最优演化算法,设计了效能最大的保障网络。最后通过某型装备维修保障系统验证了该方法的可行性,比较分析结果表明,该方法可以获得较大的维修保障协同效能。

摘要：针对维修保障组织结构的动态性分析与设计,引入了复杂网络的描述与分析方法,分析了现代维修保障组织的网络化特性,提出了描述维修保障组织结构的多元加权网络模型,并定义了刻画维修保障组织结构的5个特征量。通过分析拓扑结构特性与动态演化对维修保障组织结构的影响,提出了适应演化与随机演化2种维修保障组织结构的动态演化模型,并将其与5个特征量相结合提出了分析组织结构模型动态演化规律的算法,最终验证了该方法的可行性。结果表明该方法可以为维修保障组织结构的设计提供重要支持。

摘要：装备自主维修保障系统(ALS)的核心是在网络化维修保障体系内由装备剩余使用寿命评估(RULE)信息驱动维修保障决策,其能有效降低装备寿命周期成本、提高装备使用可用度。在分析RULE特性与ALS运行机制的基础上研究了ALS中装备维修和备件供应等各类成本的产生机理,以单位时间成本最小为目标提出了基于RULE的维修与库存联合优化模型,应用Monte Carlo仿真方法设计了求解最优维修保障成本的算法,并分析了RULE的漏检率与虚警率对维修保障效能的影响。

摘要：设计了一种多频局域共振型声子晶体板结构,该结构由一薄板上附加周期性排列的多个双悬臂梁式子结构而构成.由于多个双悬臂梁式子结构的低频振动与薄板振动的相互耦合作用,这种局域共振型板结构可产生多个低频弯曲波带隙(禁带);带隙频率范围内的板弯曲波会被禁止传播,利用带隙可以实现对薄板的多个目标频率处低频减振.本文针对这种局域共振型板结构进行了简化,并基于平面波展开法建立了其弯曲波带隙计算理论模型;基于该模型,结合具体算例进行了带隙特性理论分析.设计、制备了一种存在两个低频弯曲波带隙的局域共振型板结构样件,通过激光扫描测振仪测试证实该结构存在两个低频带隙,在带隙频率范围的板弯曲振动被显著衰减.

摘要：大型复杂机电液系统的故障安全分析面临的主要障碍是历史故障数据的不足。针对该问题,提出了基于虚拟样机的机电液系统故障安全分析方法,设计并构建了其演示平台。介绍了故障安全分析演示平台所涉及的关键技术实现方法,包括虚拟样机的建立与验证、基于故障仿真的故障模式与影响分析、基于蒙特卡罗仿真的概率风险分析以及基于广义回归神经网络的关键参数预警,并采用多种软件环境集成构建了演示平台。操舵系统的案例研究结果表明,所提出的技术方法能够有效缓解历史故障数据不足的问题,演示平台能够满足机电液系统故障安全分析的需要。