摘要：系统可靠性问题中通常存在大量的不确定参数,传统方法一般是基于概率模型对系统进行可靠性分析,但是实际工程中由于数据缺乏或试验条件的限制往往难以得到参数的精确概率分布.本文将结构体系一部分样本信息充足的不确定变量用随机变量进行描述,而另一部分样本缺乏的用区间表示,并提出了一种新的含概率与区间混合不确定性的系统可靠性分析方法.首先,基于一个高效求解方法获得单失效模式下结构的最小可靠度指标;再针对多失效模式下含概率与区间混合不确定性问题建立了系统可靠性分析模型;考虑各失效模式之间的相关性,通过线性相关度计算方法求得相关系数矩阵;最后提出了串联体系和并联体系可靠度求解方法.3个数值算例表明,该方法可以实现含概率与区间混合的多个非线性失效模式下系统可靠度的计算.通过对比传统的概率可靠性分析方法,本文方法只需要少量的不确定信息便可确保系统更加安全,更适合复杂结构系统可靠性的分析和设计.

摘要：PMMA俗称有机玻璃,是一种用途十分广泛的工程材料,其裂纹动态扩展及止裂是工程应用研究的难点问题。以SHPB为动态加载装置,通过实验和仿真研究了含圆孔PMMA板的单边裂纹动态扩展问题,模拟结果与裂纹动态实验结果的对比验证了仿真模型的有效性。在此基础上,研究了PMMA板中的圆孔半径、预裂纹长度、止裂孔半径、止裂孔与裂纹尖端竖直位移等因素对裂纹扩展的影响。研究结果表明,圆孔半径和预裂纹长度对裂纹的起始扩展时间有明显影响,在裂纹尖端设置止裂孔可以有效地抑制裂纹的扩展,并且止裂孔半径、止裂孔与裂纹尖端竖直位移对止裂效果有显著影响。本文研究结果对PMMA材料工程应用有一定的参考价值。

摘要：该文采用自编程序实现的FE-SPH自适应耦合算法对长杆弹侵彻反应装甲的过程开展了数值模拟研究。为了实现反应装甲中的凝聚炸药在长杆弹冲击作用下的起爆过程,在FE-SPH自适应耦合算法中嵌入了凝聚炸药的点火-增长模型。该文首先应用FE-SPH自适应耦合算法对二维轴对称反应装甲冲击起爆模型进行了模拟分析,并以此验证了自适应FE-SPH自适应耦合算法对此类问题模拟的可行性和有效性。其次,针对长杆弹斜侵彻反应装甲的过程进行模拟,再现了反应装甲动态响应干扰长杆弹入侵的过程。通过与相关实验数据结果及其他方法模拟的结果对比,FE-SPH自适应耦合方法能够有效地对长杆弹侵彻反应装甲和后效目标靶进行一体化仿真。

摘要：提出建立刚性车轮在松软路面行驶的动力学模型的新方法。该方法对车轮进行离散化处理,基于沉陷理论、剪切理论和被动土压理论预测轮壤接触表面的相互作用力,从而可以对车轮表面的应力分布以及电动机转矩进行分析。进一步地将子模型整合到主副摇臂月球车悬架系统中,建立在松软干砂表面行驶的动力学模型。通过仿真,对移动系统中各个车轮表面的应力分布以及驱动电动机转矩进行分析。为验证模型的正确性,开发了信号处理模块和主副摇臂移动系统试验平台,开展主副摇臂月球车移动系统在干沙表面的移动性能试验研究,对仿真和试验中的车轮功耗以及滑移率进行比较。结果表明主副摇臂移动系统动力学模型具有较好的可信性,该建模方法可以用于高效率的多轮多轴月球车的动力学分析。

摘要：裂纹位置和尺寸等是工程监测需掌握的非常重要的信息.光滑扩展有限元是近年来发展起来的一种模拟裂纹的有效方法,即使采用极度不规则单元仍可获得精确的模拟结果,无需单元"质量"要求.因此在单元自动划分方面具有突出的优势,这一特点也使得该方法适用于裂纹反求过程的实时调用和含裂纹仿真模型的网格自动划分.研究基于光滑扩展有限元的不确定反求方法,用于识别平面弹性板中直裂纹位置和尺寸参数,即采用光滑扩展有限元法进行拉伸工况的正问题分析,通过测量平板边缘的节点位移建立优化模型,调用遗传算法实现裂纹参数的反求.反求过程中将材料的弹性模量和Poisson(泊松)比作为区间不确定变量,采用一阶Taylor(泰勒)公式实现了平板裂纹参数的不确定性反求.

摘要：通过简化蜂窝结构轴向压缩的应力–应变曲线,得到了理想的蜂窝结构轴向压缩应力–应变曲线,在该理想曲线的基础上对蜂窝缓冲装置的吸能大小和缓冲力峰值进行了理论计算。为了设计出单位质量吸能量大且缓冲过载小的蜂窝缓冲装置,对蜂窝结构的胞元胞壁厚、胞壁长进行了多目标优化,根据优化结果计算出缓冲蜂窝的最小轴向长度。应用该方法对四支撑腿着陆器中的蜂窝缓冲装置进行了优化设计,并采用试验验证过的Adams多刚体力学模型对优化结果进行了仿真计算,仿真结果表明该优化设计方法能很好地指导着陆器缓冲装置的设计。该方法不仅可以减少试验次数和降低昂贵的试验成本,而且通过多目标优化设计还可以一次满足不同缓冲级别的过载要求。

摘要：提出了一种移动机器人的避障与导航方法。该方法充分考虑了人类感知、推理和决策的不确定性以及人类避障与导航的特点,基于云模型构建了一种同时具备随机性和模糊性的高鲁棒性的拟人决策算法,主要包括障碍物避让规则库、目标吸引规则库、方位偏差和距离前件正态云模型、转角后件正态云模型以及通行函数的设计,提高了移动机器人的人工智能水平,从而降低了系统对传感器和执行器性能的苛刻要求。通过理论分析计算和建模仿真试验,验证了所提出新方法的有效性。

摘要：基于空腔膨胀理论,提出了一种计算斜侵彻条件下轴向阻力和侧向阻力的计算方法,并基于阻力公式,对斜侵彻石灰石靶的刚性子弹头部形状进行了优化设计,使得轴向阻力和侧向阻力为最小,提高子弹的侵彻性能.研究结果表明,无论是单独考虑轴向阻力还是侧向阻力,斜侵彻状态下获得的最优头部形状函数都介于卵形和锥形之间.

摘要：针对颗粒物在通风管道内的沉积导致室内空气污染的问题，为了明确沉积颗粒的运动规律，采用湍流雷诺应力模型和拉格朗日随机轨道模型，对竖直通风管道内粒径为5—200μm的颗粒运动和沉积特性进行了数值仿真，分析了风速、流动方向、重力和升力对颗粒沉积的影响。结果表明：对于粒径小于80μm的颗粒，风速越大沉积速度越小，流动方向、重力和升力对沉积影响极小；对于粒径大于80μm的颗粒，风速对沉积速度影响较小，向下流的沉积速度大于向上流的，重力使沉积速度减小，升力使沉积速度增加。研究结果为管道清洗、颗粒沉积控制及提高室内空气品质提供了理论依据和参考。

摘要：针对现有的基于区间求解结构模糊可靠度方法的缺陷,提出了一种新的求解结构模糊可靠度方法.该方法利用泛灰数描述与结构基本变量概率分布相关的不确定参数,并将这些泛灰数引入到结构模糊可靠度计算中,得出了较为精确的结构可靠度计算结果.数值算例表明,该方法得到的结构可靠度区间更窄,实现了利用较少的信息量得到较精确的可靠度计算结果,相比传统的结构模糊可靠度计算方法能提供更多、更精确的关于结构安全程度的有用信息.