摘要：为了使隔振器在小幅振动时能保持良好的隔振性能,本研究提出了一种具有较高机电耦合性能的沙漏型电磁隔振器设计方法,并结合次优Bang-bang控制算法完成了隔振器的理论建模与隔振性能仿真分析。结果表明:在正弦基础位移激励下,当最大主动力为1.0 N时,共振峰处位移响应幅值下降了62.64%,且随着最大主动力的增大,控制效果变好;在随机激励下,当最大主动力分别为0.5 N和1.0 N时,位移响应的均方根值(RMS)分别下降49.12%和69.29%。因此,本研究所设计的沙漏型电磁隔振器在主动闭环控制下可实现良好的隔振效果,且相比传统电磁隔振器,具有不需要附加弹簧、所需控制电流小等优点。

摘要：基于声学超结构中的等效零质量特性,设计出一种超结构水声发射换能器的核心部件——辐射盖板,揭示了局域共振声辐射机理和多单元协同耦合声辐射机理。通过等效零质量设计使结构发生局域共振,获得大的表面振速,从而实现较高的辐射声压级。同时,利用多个单元之间的协同耦合,使结构在不同位置处实现局域共振,实现工作频带的大幅度拓展。基于此机理,设计了一种新型小尺寸低频大宽带超结构水声发射换能器,采用有限元方法对结构参数进行优化,依据优化结果制作出试验样机,直径为400 mm,高度为240 mm,总质量为46 kg。测试结果显示,换能器在40~1 050 Hz内具有比较良好的发射响应,平均发射电流响应约为146 dB,与理论仿真计算结果基本吻合。该研究内容为水声换能器结构的发展和改进提供了一种新思路,具有一定的应用前景。

摘要：翼型失速问题是风力机设计过程中需要重点考虑的气动现象,而引起失速的主要原因是附面层内流动能量不足,无法提供足够的附着力。利用翼型内部开槽,将大迎角状态时翼型下方的高动量气流引射进上部分离区可以有效解决这一问题。为了设计出具有更好气动特性的开槽翼型,研究了在不同宽度下2种不同形状的开槽对翼型气动特性的影响,通过观察不同开槽翼型的流场图和分析不同开槽翼型槽内、槽出口的气流流速,优化出具有更好气动特性的开槽翼型。经过优化设计的开槽翼型在深失速环境下,失速迎角增大了8°,相较于初始翼型,有了较大的气动性能的提升,并证明了开槽在较大迎角时有改善翼型气动特性的特征。

摘要：为了研究比特图案化介质磁盘(bit pattern media,BPM)对磁头静态性能的影响,采用有限元法和牛顿-拉普森迭代法,对不同BPM结构和几何尺寸对应的磁头静态特性进行了计算。研究结果表明,与光滑磁盘相比,在立方形BPM上飞行的浮动块上靠近读写磁头中心区域的表面压力分布呈现离散化特征。随BPM磁单元高度增加,浮动块的最小气膜厚度和气膜承载力逐渐减小,而最大气膜压力等性能的变化则与磁单元分布密切相关。与圆柱形BPM的对比发现,立方形BPM在较小的浮动块翻转角下具有较大的最大气膜压力、承载力和最小气膜厚度,其对应的浮动块具有比圆柱形BPM更好的静态性能,这对BPM的结构及几何参数的设计有重要意义。

摘要：针对考虑细观构造特性的纳米复合陶瓷材料宏观强度预测问题,开发基于序列图像的多相材料细观构造有限元重构方法,建立可以准确反映Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料细观构造的三维有限元模型,并且利用统一强度理论建立可考虑线性硬化的弹塑性本构模型,编写用于强度预测的有限元程序。假设各组分相均为刚塑性材料,考虑统一强度理论各种退化模型(b=0,b=0.5,b=1.0)数值预测材料宏观抗弯强度的上下限,并且发现计算模型参数b=0.5时所得结果与试验结果吻合很好。假设材料增强相具有硬化效应,研究它对材料宏观抗弯强度的影响。研究材料组分相体积分数比与Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料宏观抗弯强度之间的关系,为今后材料设计、优化提供参考。

摘要：转子与定子碰摩的动力学行为及其与系统参数关系对旋转机械设计和安全运行至关重要.转子/定子碰摩系统是一类多参数控制的高维非光滑强非线性系统,其动力学行为非常复杂.本文主要从动力学与控制的角度对过去半个世纪有关转子与定子碰摩的研究成果进行归纳和总结,其目的在于帮助读者尽可能全面系统地了解该问题的研究现状,提炼尚待解决的问题,以求推动转子与定子碰摩研究的进一步深入,并为解决实际问题提供帮助.本文将首先从碰摩局部模型和碰摩系统模型两个方面对已有的转子/定子碰摩系统的建模进行了简单的划分和归类.其次,以典型碰摩非线性响应为主线,分别介绍了有关同频碰摩响应、谐波周期碰摩响应、准周期局部碰摩响应、干摩擦自激反向全周涡动响应、碰摩的全局响应行为以及碰摩响应的分岔与混沌方面的研究成果.接下来讨论了在主被动抑制碰摩振动方面取得的结果.最后,给出结论并提出有待进一步研究的问题.

摘要：针对电液伺服系统的复杂非线性和不确定性特性，提出一种基于神经网络的在线自学习自适应控制策略，引入的神经网络模型可跟踪学习系统的时变动力学，控制器的设计不依赖于系统的先验知识，控制参数的调整是基于被控过程的测量信息利用反馈误差学习算法来实现的。该系统已应用于大型电液伺服结构试验机的控制，显示了优良的控制品质。

摘要：针对某定位装置的位移输出问题,研究了一种新型菱形微位移压电作动器,该压电作动器包括压电陶瓷、菱形微位移放大机构以及柔性铰链部分。对菱形微位移放大机构的放大系数进行了分析,发现该放大机构具有把压电堆的原始位移输出从30μm放大到100μm的能力,放大倍数与菱形环自身夹角θ有关,并且在压电堆输出范围内为比例放大,这些结果可以为更大放大系数的菱形环设计提供依据。建立了该菱形微位移压电作动器输入输出关系的理论线性模型,并将线性模型的模拟结果与实验结果进行了对比,证明该压电作动器线性模型具有较好的精度,能比较准确地反映微位移压电作动器的输入输出关系。

摘要：典型柔性相似结构的耦合动力学建模与参数失调下系统的振动控制问题对航天结构设计具有重要意义。基于拉格朗日法和最小二乘法,完成了系统的耦合动力学建模和响应解耦处理,并进一步建立了柔性相似结构参数失调情况下的振动主动控制模型。最后完成了相关仿真分析,研究了结构参数失调情况下的系统模态局部化问题,振动控制仿真结果表明本文提出的基于响应解耦实现参数失调情况下系统的振动控制具有显著效果。

摘要：求解了导弹发射筒内耗能套筒结构在冲击作用下的弹塑性接触问题。依据弹塑性有限元法,应用Lagrange乘子法引入接触区域上的位移协调约束条件,通过迭代修正使每个接触单元满足库仑摩擦律的要求,再按照Newmark β逐步积分法进行计算,求得结构的冲击响应。所得计算结果和相关实验结果吻合良好,表明所提出的计算模型和方法是正确合理的。最后将套筒结构所受的冲量和对应的位移增量进行多项式拟合,得到的拟合公式为耗能套筒结构的设计计算提供了理论依据。