简介：为了完成航天器内的管路高量级振动试验考核.从理论上分析得知管路失效的决定性因素为振动应变,裁掉高频段振动环境明显降低振动试验量级,分别通过试验以及有限元方法对比分析裁掉高频段前后的振动环境下管路振动应变的差异.结果显示在涵盖管路主要谐振频率的原则下,选取截止频率裁掉振动条件高频段,管路振动应变影响不大.可以通过剪裁振动条件代替原有振动试验条件考核管路,提高管路振动试验的可行性.

简介：针对可分型矩阵的特性，结合2^N类算法为可分型指数矩阵的计算提出一种快速精细积分法．核心思想是：利用可分型矩阵中的子矩阵进行分块计算；增加Taylor展开式的保留项数，减少迭代次数．一方面，程序实现简便，另一方面，数值算例表明：对矩阵维数很大的可分型指数矩阵计算来说，本文的快速精细积分法减少了计算量和存储量，大大地提高了计算效率．

简介：针对结构动力方程转化为状态空间方程后矩阵维数增加而导致计算量增大的问题，考虑状态空间方程中所含外部荷载的特点，提出了一种新的改进精细直接积分法．给出了利用梯形公式、复化梯形公式、辛普生公式、复化辛普生公式、科特斯公式、高斯公式计算杜哈姆积分时的计算格式，分析了不同计算格式下的计算精度和计算效率．数值算例表明本文改进方法的正确性．

简介：基于连续Galerkin方法，给出非完整约束下多体系统时间离散的变分数值积分方法．首先对非完整多体系统Hamilton正则方程的弱形式进行时间离散，得到变分积分公式，然后讨论该积分方法对能量及约束的保持，最后以蛇板为例对该方法进行数值验证和比较．

简介：本文针对柔性结构在轨组装任务背景,将自动飞船和待运送部件分别简化为中心刚体和柔性梁附件,研究自由漂浮中心刚体-柔性梁系统的动力学与控制问题.首先基于小变形和低转速假设,将梁用假设模态法离散,采用Lagrange方程导出系统动力学方程.继而设计一种带有应变反馈的PD控制律用于完成中心刚体的状态镇定以及柔性梁振动抑制.此外,本文还使用遗传算法对控制器中的参数进行多目标优化.最后,通过数值算例验证了所设计控制器的有效性.

简介：大型钢筋混凝土结构做长期的结构健康监测,需要综合考虑混凝土的收缩徐变影响.对应变传感器采集的原始应变数据做适当的修正,可提高监测的准确度.本文以广州新电视塔结构健康监测中应变修正的计算为例,阐述了美国混凝土学会（ACI）推荐的收缩徐变分析理论在结构健康监测中的应用,并结合实验室的试件测试数据,修正徐变和收缩的具体计算公式,最终得到修正后的实测应变与理论应变吻合得很好.

简介：提出了一个馈能式主动控制系统的设计方案,首先给出了一种馈能式主动控制的电机作动器的驱动方式,使得作动器能够在三种工作模式下进行功能切换.其次,分析了三种模式的工作时间比与能量平衡之间的关系,给出了能够实现能量平衡的基本条件,并得到了系统达到能量平衡的条件.最后,通过一个馈能式主动控制系统设计的算例验证了方法的可行性.仿真结果表明,该主动控制系统能够有效降低振动激励的干扰,并且能够达到能量平衡,即不需要外部的能量供给.

简介：针对磁悬浮飞轮储能系统的“磁悬浮飞轮一发电机”机电耦合非线性动力学特性进行研究．通过推导磁悬浮飞轮储能系统在偏心条件下的动能、势能、发电机系统的磁场能以及系统的耗散函数，由Lagrange—Maxwell方程建立磁悬浮飞轮系统和两相四极永磁发电机系统的机电耦合动力学方程．采用数值法对0．6MW磁悬浮飞轮储能系统进行了仿真分析，研究结果表明，系统机电耦合非线性方程存在稳定的与转速同频的基频和三倍频周期运动解，且基频振动幅值比三倍频振动幅值大．对于稳定的磁悬浮储能飞轮机电耦合系统，飞轮转速增大，或磁轴承系统刚度减小或阻尼增大，或磁场能（电枢反应磁场能或永磁励磁磁场能）减小，可使系统的非线性振动幅值减小．而增大磁轴承系统的刚度，或减小磁轴承系统的阻尼，或增大系统的磁场能有可能破坏机电耦合系统的稳定性，使飞轮失稳．

简介：基于压电效应设计了一种包含屈曲梁、质量块和非线性弹簧的新型压电俘能器结构，并对其进行了振动响应分析．首先基于Euler—Bernoulli梁理论，利用Hamihon原理建立了压电俘能器结构的非线性动力学方程，通过Galerkin离散后数值分析了结构参数对系统一阶固有频率的影响；进一步利用多尺度法对系统进行摄动分析，研究了系统的稳态幅频特性，数值分析了各系数对幅频响应曲线的影响，结果表明该结构在简谐激励作用下会存在多种跳跃现象；最后数值分析了压电俘能器的发电性能，讨论了激励幅值和初始静挠度对发电电压的影响．

简介：线弹性静力学中有最小势能原理和最小余能原理,但只适用于物体或结构在给定约束条件下处于稳定平衡状态的情况,而在一般情况下动力学问题不可能存在稳定平衡状态,因此在动力学领域中是否存在最小势能原理值得认真考虑.本文对动力学问题中存在最小势能原理的可能性进行了探讨,并以摆脱了"平衡态"和"稳定态"的限制的最小功耗原理为理论基础,导出了线弹性动力学中的最小势能原理和最小余能原理.给出了计算实例,结果正确.因此在线弹性动力学中存在瞬时意义下的最小势能原理和最小余能原理.但其含义与静力学中的最小势能原理和最小余能原理并不相同.其主要区别在于:动力学中的原理适用于不稳定过程之任一瞬时,其"最小"是指"当时(即该瞬时)所有可能值的最小".而静力学中的最小势能原理则只适用于稳定平衡状态,其"最小"是指系统从不稳定最后达到稳定平衡的整个过程中所有"真实值中的最小".即前者是"当时的最小",后者则是"全过程中的最小".这两类变分原理可成为线弹性动力学中各种变分直接解法的理论基础.

简介：针对传统数值方法求解微分-代数方程过程中经常遇到的违约问题,本文以空间太阳能电站太阳能接收器的简化二维模型为例,采用辛算法模拟了简化模型的展开过程,研究了辛算法在求解过程中约束违约问题.首先,基于Hamilton变分原理,将描述简化二维模型展开过程的Euler-Lagrange方程导入Hamilton体系,建立其Hamilton正则方程;随后,采用s级PRK离散方法离散正则方程,得到其辛格式;最后,采用辛PRK格式模拟太阳能接收器的二维展开过程.模拟结果显示：本文构造的辛PRK格式能够很好地满足系统的位移约束.