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9 篇 大涡模拟
9 篇 直接数值模拟
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机构

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37 篇 上海交通大学
37 篇 北京航空航天大学
34 篇 西北工业大学
34 篇 南京航空航天大学
30 篇 北京工业大学
27 篇 大连理工大学
27 篇 西南交通大学
27 篇 哈尔滨工业大学
25 篇 西安交通大学
24 篇 天津大学
24 篇 同济大学
24 篇 浙江大学
21 篇 华中科技大学
20 篇 河海大学
18 篇 武汉理工大学
17 篇 北京大学
15 篇 东南大学
15 篇 中山大学

作者

19 篇 张伟
11 篇 徐鉴
10 篇 陈予恕
9 篇 张继业
9 篇 胡海岩
9 篇 刘永强
8 篇 包芸
8 篇 陈国平
8 篇 刘铖
8 篇 李静
8 篇 田强
7 篇 李田
7 篇 陈十一
7 篇 廖英英
6 篇 闫相祯
6 篇 张方
6 篇 万敏平
6 篇 丁洁玉
6 篇 李映辉
5 篇 刘沛清

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系统减振及能量采集一体化研究

系统减振及能量采集一体化研究

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第十届动力学与控制学术会议

作者：李响张业伟陈立群丁虎上海市应用数学和力学研究所沈阳航空航天大学航空航天工程学院上海大学力学系

本文非线性能量吸振及能量采集系统由非线性能量阱(nonlinear energy sink)和能量采集装置组成,其能实现被动振动控制及能量采集,且附件质量小、可靠性高。压电材料等能量采集装置镶嵌在NES部分,此部分为NES-压电系统,其可将单向转移到... 详细信息

本文非线性能量吸振及能量采集系统由非线性能量阱(nonlinear energy sink)和能量采集装置组成,其能实现被动振动控制及能量采集,且附件质量小、可靠性高。压电材料等能量采集装置镶嵌在NES部分,此部分为NES-压电系统,其可将单向转移到NES上的振动能量部分地以电能形式采集得到。文章主要研究有非线性能量阱-压电材料装置在两自由度主系统里实现振动能量单向传递以及能量耗散和能量采集。压电材料装置的放置有两种结构形式,包括压电材料镶嵌在NES与固定面之间以及减振对象与NES之间。系统在受到冲击激励的情况下,应用数值计算方法对比主系统和NES质量块在时域上的瞬态响应。讨论非线性吸振器的质量块和非线性刚度对于NES阻尼耗散能量以及压电材料采集能量的影响。在改变冲击激励大小即初始能量大小的情况下,讨论不同NES参数对于耗散能量和采集能量的影响。为了研究结构中能量的传递与能量的耗散和转化,分析NES在时域上瞬态动能和势能的趋势以及NES阻尼在时间历程上耗散能量的百分比,并且分析转移到NES-压电系统中的能量中被以电能形式采集回收获得的能量。研究分析在时间历程上,主系统与NES-压电系统之间的能量交换。讨论NES的非线性刚度和质量对NES阻尼耗散能量以及压电材料采集能量的影响。本文通过数值计算方法,研究了减振结构中能量的传递与耗散,并且实现了振动能量以电能的形式采集获得。

关键词：非线性能量阱压电材料能量转移能量耗散能量采集

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分数高斯噪声激励下拟可积哈密顿系统的随机平均法

分数高斯噪声激励下拟可积哈密顿系统的随机平均法

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第十届动力学与控制学术会议

作者：吕强锋胡荣春朱位秋浙江大学航空航天学院应用力学研究所

近几十年来,基于高斯白噪声与扩散过程模型,非线性随机动力学取得了长足的发展。然而随着研究工作的深入,新的问题不断出现,其中最引人注目的要数反常扩散现象和动态系统响应的非Markov性,这些现象和性质在湍流、多孔介质渗流和软物质... 详细信息

近几十年来,基于高斯白噪声与扩散过程模型,非线性随机动力学取得了长足的发展。然而随着研究工作的深入,新的问题不断出现,其中最引人注目的要数反常扩散现象和动态系统响应的非Markov性,这些现象和性质在湍流、多孔介质渗流和软物质等研究中表现尤其突出。在理论研究方面,分数阶布朗运动非常适合用来模型化反常扩散过程,相应的激励和噪声则由分数阶高斯噪声来描述。目前,只得到了分数高斯噪声激励下奥恩斯坦-乌伦贝克(Ornstein-Uhlenbeck)系统的精确解。所以,有必要发展渐近或近似的分析方法,比如随机平均法,来预测高阶或高维系统在分数高斯噪声激励下的响应。针对上述情形,本文提出了拟可积哈密顿系统在分数高斯噪声激励下的随机平均法。首先,简要介绍了分数高斯噪声和分数布朗运动的定义、基本特点以及分数布朗运动的积分形式,并推导了分数高斯噪声的相关函数和谱密度。分数布朗运动的积分形式有对称积分、前向积分、后向积分,本文所采用的是后向积分。由于受分数高斯噪声激励的系统响应不是Markov过程,不能应用常规的伊藤微积分公式,本文根据后向积分推导了新的伊藤微分规则。然后,应用新的伊藤微分规则,根据分数噪声激励下的动态系统的平均原理推导了能量首次积分的平均随机微分方程。数值求解平均随机微分方程可以近似得到原方程的平稳概率密度和响应的统计特性,由于平均随机微分方程的维数要比原方程的少,数值计算时效率高。最后用一个算例来说明该方法的有效性,算例结果显示,用所提出的方法得出的结果与原方程的数值模拟结果吻合的很好。

关键词：拟可积哈密顿系统分数布朗运动分数高斯噪声随机平均法

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耦合时滞弹性关节系统快慢变动力学行为及分岔

耦合时滞弹性关节系统快慢变动力学行为及分岔

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第十届动力学与控制学术会议

作者：蒋扇英徐鉴上海应用技术学院机械工程学院同济大学航空航天与力学学院

具有关节弹性的连接件系统通常在运动传递中会产生一个时间上的滞后,这类时滞具有耦合效应,本文针对这一弹性关节传动过程中的延迟现象提出等效耦合时滞的概念。当关节两端驱动转子与连接件具有不同的时间尺度时,弹性关节系统就构成了... 详细信息

具有关节弹性的连接件系统通常在运动传递中会产生一个时间上的滞后,这类时滞具有耦合效应,本文针对这一弹性关节传动过程中的延迟现象提出等效耦合时滞的概念。当关节两端驱动转子与连接件具有不同的时间尺度时,弹性关节系统就构成了一个具有耦合时滞的快慢变系统,本文通过对耦合时滞弹性关节系统的动力学建模,旨在分析小参数及等效耦合时滞对弹性关节系统稳定性的影响,了解具有异构耦合形式的弹性关节系统的动力学特性,并通过研究系统参数与系统快慢变动力学行为之间的关系,提出可供参考的系统改进方法及控制策略。本文主要采用的研究手段为理论分析与数值计算相结合,利用几何奇异摄动方法进行快慢系统的分解,通过特征值分析方法建立系统耦合时滞与慢变流形稳定性之间的关系,由此得到参数平面上的一系列稳定性临界曲线并由此划分出不同的慢变流形结构。利用数值计算分析两类定性不同的外部驱动力的作用下弹性关节系统诸如张弛振荡、尖峰振荡、簇发振荡等一系列具有快慢变特性复杂振荡形式的产生机理及控制手段。研究结果表明,耦合时滞作用下弹性关节系统的快慢变运动形式与系统慢变流形的稳定性切换以及快、慢流形的相交形式之间存在着很大的联系,比如具有周期形式的快慢变振荡通常是由于系统的流在慢变流形两个稳定分支之间跳跃而产生的。在稳态运动的情况下,通过调节快、慢流形交点位置,可以使弹性关节系统在任意平衡位置保持稳定。进一步数值结果表明,快变子系统的BT分岔导致同宿轨的出现,从而引发弹性关节系统尖峰振荡、簇发振荡等一系列复杂运动。特别地,本文初步探讨了系统小参数对弹性关节系统动力学行为的影响,这在以往的研究中是一个被忽略的因素。

关键词：快慢变振荡耦合时滞弹性关节 BT分岔奇异摄动

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白噪声载荷下热弹性薄板耦合振动的无穷维分析

白噪声载荷下热弹性薄板耦合振动的无穷维分析

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第十届动力学与控制学术会议

作者：陈华涛曹登庆蒋静菲哈尔滨工业大学航天学院

航天器随着轨道位置和姿态的不断改变,其薄板结构受到的空间热流会出现持续变化,加之轨道阴影及各部分构件的遮挡影响,导致薄板结构上分布不均匀的瞬态温度场。由于空间环境具有空间低温和高真空两个特点,这决定了航天器薄板结构上的热... 详细信息

航天器随着轨道位置和姿态的不断改变,其薄板结构受到的空间热流会出现持续变化,加之轨道阴影及各部分构件的遮挡影响,导致薄板结构上分布不均匀的瞬态温度场。由于空间环境具有空间低温和高真空两个特点,这决定了航天器薄板结构上的热传导方式只能是辐射和传导,极易发生热振动。空间环境噪声(例如太阳风,航天器姿控)等随机激励可近似的用白噪声来描述,因此研究白噪声激励下热弹性薄板的耦合振动具有重要的应用价值。相对于薄板结构的单场振动,薄板的热弹性随机振动问题,无论是在数学理论方面,还是在工程应用方面,研究的深度及广度都远远不够。早期的工作主要集中在热应力对薄板振动的影响,忽略了板振动对热场的影响。随着研究的深入,薄板的热弹性随机耦合振动引起了越来越多的重视。其动力学方程是耦合随机偏微分方程组,无穷维分析是研究其定性性质的有效方法(见Igor Chueshov,Earl ***等(2015))。本文主要研究白噪声激励下的热弹性薄板耦合振动无穷维分析。利用O-U变换,将其变成一个含有随机参数的确定型偏微分方程组。构造能量泛函,进行能量估计,并获得其定性性质及长期动力学行为。分析热弹性薄板的随机耦合振动控制方程的线性化系统所对应无穷维算子的谱结构。在此基础之上,利用有限元计算出谱的数值近似及谱对应特征向量的数值形式。基于随机热弹性耦合板的惯性流形及近似惯性流形理论,以谱对应的特征向量为振型函数,采用非线性Gakerlin方法的思想,离散热弹性薄板耦合振动的偏微分方程组。得到其数值惯性形式,即随机热弹性薄板耦合振动的模态方程。利用随机RungeKutta法计算模态方程,利用数值结果,定量分析薄板的随机响应等性质。

关键词：热弹性薄板无穷维近似惯性流形随机定性性质随机响应

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基于绝对节点坐标方法的平面多柔体系统拓扑优化设计

基于绝对节点坐标方法的平面多柔体系统拓扑优化设计

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第十届动力学与控制学术会议

作者：孙加亮田强胡海岩南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室

对于机械系统,拓扑优化有利于减小运动质量、提高质量载荷比,进而降低能量消耗并提高系统的工作性能。本文研究了经历大转动与大变形耦合的平面多柔体系统的拓扑优化问题,采用绝对节点坐标方法的薄板单元进行建模并根据广义α算法求解... 详细信息

对于机械系统,拓扑优化有利于减小运动质量、提高质量载荷比,进而降低能量消耗并提高系统的工作性能。本文研究了经历大转动与大变形耦合的平面多柔体系统的拓扑优化问题,采用绝对节点坐标方法的薄板单元进行建模并根据广义α算法求解系统动力学方程。为了克服动力学拓扑优化中计算效率低的问题,采用等效静载荷法将多柔体系统动力学拓扑优化问题转换为静力学拓扑优化问题。其难点在于基于绝对节点坐标方法的等效静载荷的分析与计算,首先从多柔体系统的全局运动中分离出各部件的变形,然后乘以绝对节点坐标方法的非线性刚度阵,这样得到所有时间步的等效静载荷集。同时为了提高计算效率,对于平面拓扑优化问题,这里仅考虑绝对节点坐标方法薄板单元的面内刚度阵的计算。相应的静力学拓扑优化问题采用一种半隐式水平集拓扑优化方法进行求解,该方法采用半隐式的加性分裂算子差分格式求解Hamilton-Jacobi偏微分方程,该格式不受时间步长的影响,大大提高了求解效率和优化过程的收敛速度,并且优化结果也不受初始构型的影响。根据等效静载荷法,拓扑优化的目标函数定义为所有时间步的结构柔顺度的加权平均,考虑到系统的不确定性,这些权系数采用基于灰度理论的权系数专家群体评估法进行确定。同时,体积约束采用一种修正的增广拉格朗日乘子法进行处理,其收敛结果更加稳定、准确。最后,通过两个平面算例验证了上述的拓扑优化过程。图1为一柔性曲柄连杆滑块机构,图2为连杆弹性模量为E=5×10～7 Pa的优化结果。

关键词：拓扑优化多柔体系统绝对节点坐标水平集方法等效静载荷法

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化学信息学近期研究进展

化学信息学近期研究进展

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第十届全国计算(机)化学学术会议

作者：邵学广蔡文生徐恒南开大学化学学院

近年来,化学信息学在功能材料与分子设计、产品质量评价与控制、环境检测与控制、生命与健康、数据挖掘、复杂体系分析、疾病诊断、质量评价与控制、智能分析仪器、新产品开发及化学信息的搜索与共享、数据挖掘与知识发现等研究领域中... 详细信息

近年来,化学信息学在功能材料与分子设计、产品质量评价与控制、环境检测与控制、生命与健康、数据挖掘、复杂体系分析、疾病诊断、质量评价与控制、智能分析仪器、新产品开发及化学信息的搜索与共享、数据挖掘与知识发现等研究领域中均发挥了重要作用。化学计量学方法在复杂体系分析方面取得了丰硕成果。小波变换、独立成分分析、免疫算法等方法在复杂分析化学信号分析中得到应用,并且在细胞分析和药物发现等领域有了新的研究进展。高维数据的挖掘给复杂体系动力学研究提供了新的思路。化学计量学在代谢组学研究中越来越受到重视,模糊C-均值聚类算法（FCM）等方法被用于代谢组学数据的分类,非相关线性判别式分析方法（ULDA）有望成为一种强大的代谢组学数据挖掘工具。化学计量学还促进了光谱分析技术的发展,使生理样本中葡萄糖浓度及无创血糖检测技术得以建立,近红外光谱用于过程分析和药理代谢组学研究也得以提出并得到应用。理论与计算化学是化学信息学的传统研究内容,近年来在理论方法、程序以及应用等方面都取得很大进展。理论化学计算与实验相结合用于合成化学和材料设计也得到了很好的效果。基于分子力学的分子模拟技术得到发展,并在物理化学性质的预测方面发挥了重要作用。分子动力学模拟已成为预测体系性质及解释实验现象的有效工具。新的优化算法不断涌现,粒子群优化算法用于团簇的结构优化,无偏优化算法实现大尺寸团簇的结构优化,合金团簇的结构优化方法得到了进一步的完善。计算机辅助药物设计、虚拟筛选（VHTS）和定量构效关系（QSAR）等是化学信息学研究的重点内容,为科学研究提供了可靠的公共数据。化学信息的组织、管理与应用是化学信息学的核心研究内容。为了有效地管理和利用大量的化学信息,化学信息管理系统、虚拟筛选平台、数字图书馆以及Internet化学资源的检索系统得到了迅速发展。

关键词：化学信息学化学计量学分子动力学团簇优化

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三维复杂贮箱刚液耦合系统动力学分析

三维复杂贮箱刚液耦合系统动力学分析

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第十届动力学与控制学术会议

作者：陈正严刘东宁沈瑞洋吕敬北京航空航天大学

随着科技的进步以及人类生产、探索活动的发展,在航天、航海以及陆地运输等工程领域中越来越多的采用大载液量的刚液耦合系统。在整个系统中充液贮箱的质量所占比重很大,贮箱内液体的晃动对系统控制的影响越来越大。本文基于保角映射思... 详细信息

随着科技的进步以及人类生产、探索活动的发展,在航天、航海以及陆地运输等工程领域中越来越多的采用大载液量的刚液耦合系统。在整个系统中充液贮箱的质量所占比重很大,贮箱内液体的晃动对系统控制的影响越来越大。本文基于保角映射思想提出一种得到三维复杂形状储液箱内液体速度势的近似解析方法。由此基础上分析了三维复杂形状贮箱在给定运动规律下其内液体晃动的固有频率及响应。本文提出了基于默比乌斯变换与S-C变换相结合拟合共形映射函数得到三维复杂储液箱内流体的速度势的方法,利用保角映射得到二维平面上复杂截面形状到简单几何区域间的映射函数,再引入第三维坐标,分别在笛卡尔坐标系和柱坐标系中得到不同的三维复杂形状区域和简单形状区域间的映射,代入三维简单区域已有的速度势中,得到三维复杂形状储液箱内流体的速度势的表达式。根据势流假设,采用H-O原理建立三维复杂形状储液箱流-固耦合系统的数学模型,给不同类型的三维复杂贮箱分别施加水平激励,分析液体晃动的特征频率,通过动压积分求解晃动力以及晃动力矩。将频率结果与计算仿真软件Damp Slosh的频率结果对比、晃动力和力矩的理论值与Flow3D的仿真值对比,验证了理论分析结果的正确性。

关键词：三维复杂形状贮箱刚-液耦合系统默比乌斯变换 Schwarz-Christoffel变换液体晃动

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随机参数对弹性碰撞系统激变行为的影响

随机参数对弹性碰撞系统激变行为的影响

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第十届动力学与控制学术会议

作者：靳丽民王亮岳晓乐徐伟西北工业大学应用数学系

激变是由于吸引子同其吸引域上共存的不稳定的周期轨或者混沌不变集相碰撞而产生的转迁现象。激变可以分为边界激变、内部激变和合并激变三种类型。在非线性动力系统中,随着系统参数的变化吸引子的突变是一种普遍现象。在实际工程动力... 详细信息

激变是由于吸引子同其吸引域上共存的不稳定的周期轨或者混沌不变集相碰撞而产生的转迁现象。激变可以分为边界激变、内部激变和合并激变三种类型。在非线性动力系统中,随着系统参数的变化吸引子的突变是一种普遍现象。在实际工程动力系统中,不仅存在着非线性因素,还存在着大量的非光滑因素,弹性碰撞系统就是一种常见的非光滑系统。类似这样具有实际背景的动力系统,常常由于制造、安装、测量等各个环节中出现的误差,导致其物理参数存在一定的随机性,从而使得系统本身表现为具有随机参数的非光滑系统。因此,讨论随机参数对系统全局动力学特性的影响是很有必要的。本文以含有随机参数的弹性碰撞系统为例,讨论了随机参数对系统激变现象的影响。首先,采用正交多项式逼近原理将随机参数系统转化为等价的高维确定系统;然后,对这个高维系统应用复合胞坐标系方法,得到随机系统集合平均响应的吸引子、吸引域以及鞍。由于在相空间中高维系统的吸引子、吸引域和鞍很难全部呈现出来,故此处采用截取超平面的方法展示其全局动力学特性。进而,通过分析吸引子、吸引域、鞍随着参数变化而改变的情况,研究随机系统的激变行为并探讨随机系统与确定性系统全局动力学行为的异同。计算结果表明,在某些情况下,随机参数会导致系统的激变现象消失,从而使得随机系统表现出完全不同于确定系统的全局动力学特性。因此,随机参数对于系统全局动力学特性的影响是不可忽略的。

关键词：随机吸引子吸引域激变

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基于光纤光栅测量的时变结构动力学系统模态参数辨识研究

基于光纤光栅测量的时变结构动力学系统模态参数辨识研究

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第十届动力学与控制学术会议

作者：周思达刘莉北京理工大学宇航学院

随着航天器应用领域的不断拓展,为充分掌握航天器结构特性,摸清设计边界,越来越迫切的需要考虑结构参数(质量、刚度和阻尼)的时变特性,如运载火箭燃料消耗中的质量特性、空间航天器帆板展开中的刚度及质量分布特性、高速飞行器气动加热... 详细信息

随着航天器应用领域的不断拓展,为充分掌握航天器结构特性,摸清设计边界,越来越迫切的需要考虑结构参数(质量、刚度和阻尼)的时变特性,如运载火箭燃料消耗中的质量特性、空间航天器帆板展开中的刚度及质量分布特性、高速飞行器气动加热中的结构材料特性(刚度和阻尼)等。模态参数可表征动力学系统的基本特性,是结构动力学设计、结构响应分析、动力学控制、结构健康监测的重要工具。然而,传统通过加速度计测量完成的实验模态分析无法完全满足工作状态下航天器结构模态参数辨识的应用需求,如加速度计附加质量大、同轴电缆的抗干扰能力弱、大尺度空间下的并联布线等。然而,光纤光栅传感技术的日臻成熟为解决这一应用难题提供了可能,其具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、可实现远程传输及分布式测量,并且信号的精度几乎不受传输距离影响的优势,十分适合工作状态下航天器结构模态参数辨识。本文以工作状态下的时变结构模态参数辨识为研究对象,主要关注在光纤光栅应变测量条件下的时变结构应变模态模型、时变结构模态参数辨识方法等,为基于光纤光栅测量的航天器工作状态时变结构模态参数辨识提供理论支持。具体有:(1)以频域的右分式矩阵分式多项式为基础,结合结构应变模态模型,将其拓展到"时频域",构造时频域右矩阵分式多项式应变/应变时间相关功率谱(自、互谱矩阵)的参数化模型;(2)提出时频域的最大似然参数估计方法,以及应变模态参数计算方法;(3)通过"移动质量梁"时变结构动力学实验系统完成所提方法的实验验证。

关键词：时变结构模态参数光纤光栅系统辨识应变模态

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一种GA-PS混合算法在橡胶隔振器滞回曲线参数识别中的应用

一种GA-PS混合算法在橡胶隔振器滞回曲线参数识别中的应用

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第十届动力学与控制学术会议

作者：刘伟栋廖英英刘永强石家庄铁道大学土木工程学院石家庄铁道大学机械工程学院

遗传算法(GA)是一种基于生物进化机制的优化计算方法,1962年由Holland教授首次提出,模拟了自然界中优胜劣汰的竞争机制,其过程一般包括选择,交叉和变异等。模式搜索法(PS)是一种直接搜索算法,是解决优化问题的一种重要工具。它不需要目... 详细信息

遗传算法(GA)是一种基于生物进化机制的优化计算方法,1962年由Holland教授首次提出,模拟了自然界中优胜劣汰的竞争机制,其过程一般包括选择,交叉和变异等。模式搜索法(PS)是一种直接搜索算法,是解决优化问题的一种重要工具。它不需要目标函数可微或连续,过程包括轴向移动和模式移动等,具有计算快、能得到全局最优解等优点。GA的全局搜索能力强但局部搜索能力差,PS能很快得到全局最优解,但对初始值依赖性强。因此本文将二者结合起来,利用GA的全局搜索能力和PS的局部优化能力,在较大取值范围内利用GA得到一个局部最优解,并将其结果作为PS的初始值,从而得到近似的全局最优解。橡胶隔振器的滞回曲线反映了橡胶动态特性中的基本特性,根据曲线可以得到动刚度、阻尼比和迟滞角等参数。本文采用Bouc-Wen模型模拟橡胶隔振器的滞回特性,其力学模型中包含8个未知参数,采用GA-PS混合优化算法对其进行参数识别,并与实验所得到的滞回曲线图进行对比。结果表明:采用此方法模拟得到的滞回曲线与实验得到的曲线能较好的吻合,吻合率达到了95%。可以准确的反映出该橡胶隔振器的动态特性,提高了橡胶产品性能预测的可靠性。这为有限元模拟分析在橡胶制品设计中的应用提供了有效保障。

关键词：遗传算法模式搜索法橡胶隔振器滞回曲线参数识别

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