囊式空气弹簧机械阻抗特性研究

根据小幅振动的线性叠加原理将囊式空气弹簧分成几个简单的可解析计算的规则区域,结合线性空气波动理论求解出空气弹簧内部声压场的分布。根据弹性薄壳无矩理论推导出旋转壳体状态向量的一阶常微分矩阵方程,利用齐次扩容精细积分法推导出壳体的传递矩阵,结合动力平衡方程求出空气弹簧在位移谐波激励下所受到的激励力,进而得出其机械阻抗。算例结果表明该方法合理可行,为运用近似解析法分析空气弹簧的阻抗特性提供了一种新的思路。     

齐次矩阵方程AXB＋CYD＋PZQ=0的通解

本文利用矩阵的广义逆，对含有三个未知矩阵齐次矩阵方程ＡＸＢ＋ＣＹＤ＋ＰＺＱ＝０进行了讨论得出了其通解表达式。     

高阶线性微分方程的直接积分

对高阶常系数线性微分方程求解，本文采用了不同于一般教科书上的传统方法，如特征方程法，待定系数法，也不同于算子法，而是给出高阶常系数线性微分方程的直接积分公式。利用直接积分公式可直接得到非齐次方程的通解，利用直接积分法确定齐次通解，实际上可以成为特征方程法的理论依据。对于高阶变系数线性微分方程，如果能实现对线性微分算子的因式分解，则可能通过解联立的一阶线性微分方程组对原方程的解建立直接积分公式。     

高阶线性微分方程的直接积分

对高阶常系数线性微分方程求解,本文采用了不同于一般教科书上的传统方法,如特征方程法,待定系数法,也不同于算子法,而是给出高阶常系数线性微分方程的直接积分公式.利用直接积分公式可直接得到非齐次方程的通解, 利用直接积分法确定齐次通解,实际上可以成为特征方程法的理论依据.对于高阶变系数线性微分方程,如果能实现对线性微分算子的因式分解,则可能通过解联立的一阶线性微分方程组对原方程的解建立直接积分公式.     

基于超球支持向量机的船舶高温淡水系统状态评估

文章建立了基于超球支持向量机的船舶高温淡水系统状态评估模型,对训练样本确定以及核函数确定等方面进行深入研究。研究表明,利用系统中各设备自身性能方程所获得的训练样本能够准确地反映系统最优状态,建立起评估基准。另外,当核参数为5时,所建立的超球体稳定且准确,适合用于状态评估。通过对3个实际工况的评估分析,结果表明该方法在船舶系统状态评估方面具有一定的实际应用价值。     

压电材料直杆后屈曲的一个摄动解

考虑横观各向同性压电材料制成的压电杆的稳定性问题，将压电杆两端简支且沿杆长方向极化并施加压力，根据变分原理导出该杆的屈曲控制方程和相应的边界条件；利用摄动法求得非线性控制方程的解，并给出该杆的压屈临界载荷(分岔点)和后屈曲路径。结果表明：压电杆的压屈临界载荷以及后屈曲路径与电场并无关系，但屈曲的发生将导致轴向位移和杆两端电压的改变。虽然电场对这种压屈问题无法取得稳定性控制，但可以检测屈曲的发生和屈曲程度。     

考虑浮体弹性变形的锚泊系统分析方法

传统的锚泊系统分析方法一般是假设结构物为刚性不可变形的,这种假设对于常规海洋结构物的锚泊系统分析,其精度是可以接受的,然而对于弹性体(比如超大型浮体)来说,这种浮体刚性的假设显然是不合理的.本文基于摄动理论,分别给出了锚泊浮体(同时包括弹性体和刚性体)和锚泊系统的一阶运动方程.分别用三维水弹性理论和Goodman-Iance法求解浮体的动力响应和锚泊线的运动,并给出了两者之间的协调关系.通过数值算例分析表明,对于超大型浮体,其弹性特性对锚泊系统特性的影响是不可忽略的.     

利用变分不等方程求解空间弹性接触问题

接触问题是工程中经常遇到的问题，它是由于系统的接触状态不能事先确定而产生的，是一个边界非线性问题。变分不等方程是近代数学的新成果，由它推导出的线性互补方程在求解接触问题过程中，具有计算量少，概念清晰的特点。并且线性互补方程已经有一些成熟的解法，如Lemke算法。     

二端离散元件动力学特性的矩阵描述法在阻振基座分析中的应用

在元件坐标系下,分别推导了离散元件(质量、弹簧、阻尼、刚体)输入端状态向量与输出端状态向量之间的关系,给出了向前传递矩阵、向后传递矩阵和广义阻抗矩阵的解析公式。并且讨论了点阻抗或点导纳与传递矩阵或广义阻抗矩阵之间的关系。此外,文中还分别采用传递矩阵法和导纳矩阵法推导了阻振基座的纵向振动方程,得到了纵向力传递率的解析公式。两种方法得到的结果相同,但传递矩阵法的推导过程更简洁。文中还采用传递矩阵法推导了阻振基座的横向振动方程,得到了横向力传递率的解析公式。所导得的公式可用于指导阻振基座的动力学设计,计算工作量不大且精度较高。     

基于Hamilton理论的压电材料智能叠层板的固有频率分析

根据压电材料修正后的Hellinger-Reissner(H-R)变分原理,推导了各向异性压电材料Hamiltonian等参元的一般形式,应用该等参元分析了具有机电耦合效应的正交异性叠层板的自由振动问题.首先将叠层板的压电层和主体层看作独立的三维体,应用Hamiltonian等参元离散各层,分别建立了各层的方程;考虑到主体层和压电层连接界面上广义应力和广义位移的连续性,联立两者的方程得到整体结构的控制方程.以四边固支的矩形叠层板为例进行了的数值分析,并与有关文献的结果进行了比较.     

线天线矩量法分析中积分方程的选取

介绍了矩量法的基本思想，分析并详细推导了双位积分方程、波克林顿积分方程、海伦积分方程和反应积分方程具体形式。分别对四种积分方程应用矩量法的过程进行了分析，其中，波克林顿积分方程在应用矩量法时，使用了一种新的分段和匹配方法。重点对在应用矩量法过程中的一些重要参数进行了研究。     

三维锚泊系统时域计算分析

通过采用在频域内对浮体运动方程求解并将计算结果转换为时域结果,同时与锚链线运动时域方程耦合求解锚泊浮体在限制工作水深的运动位移与锚链线上的张力.采用一种考虑锚链线上各种受力的三维锚链线模型来计算锚链的位移与受力.通过对计算结果的分析表明,本方法简单、实用,可以提供具有工程精度的锚泊性能预报.     

常系数线性差分方程组特解的一种求法

将常系数非齐次线性差分方程求特解的待定系数法,推广到方程组的情形,给出了求方程组特解的一个比较可行的计算方法。     

Sylvester矩阵方程Bartels-Stewart方法的一点改进

Sylvester矩阵方程和Lyapunov矩阵方程是控制理论和许多其它工程领域内很重要的方程。本文主要针对求解这种方程的Bartels-Stewart数值方法作一点改进。     

基于刚性网格法的潜艇水动力数值计算

通过对潜艇六自由度空间运动方程进行分析,得到了直航阻力运动、垂直面变漂角运动、水平面变漂角运动的空间运动方程。利用Suboff模型,基于刚性网格法,通过设定计算域的运动形式,实现了潜艇直航阻力运动、垂直面变漂角运动、水平面变漂角运动的数值模拟,通过对计算结果进行拟合得到了线性水动力系数和非线性水动力系数,通过与相关试验结果进行对比可知,计算误差在7%左右。     

海龙湾波浪场整体数学模型研究

为了深入研究海龙湾港区的波浪情况,建立了海龙湾波浪场整体数学模型,对港区内外波浪场进行分析研究。利用扩展抛物型缓坡方程完成由外海到港区口门的波浪推演,模拟波浪由外海向近岸港区的传播过程。再利用椭圆型缓坡方程,模拟港区内的波浪分布情况。研究结果表明:推荐设计方案的港区防波堤对主波向的波浪做到很好的掩护,相较比选方案来说港内波浪条件更好,等值线图表明设计推荐方案是合理可行的。总体说来,该模型对海龙湾波浪场的数值模拟是有效的,为工程实际提供了科学合理的参考。     

变系数BBM方程的精确解

通过推广的F-展开法研究了变系数BBM(Benjamin,Bona and Mahony)方程的精确解,通过线性变换将变系数BBM方程约化为标准椭圆方程形式,由标准方程的行波解的结构求出原方程的解,从而得到了变系数BBM方程丰富的精确解.同时研究了解随参数的变化而变化的情况.     

钦州湾波浪条件数值模拟研究

通过三娘湾海洋站风浪资料得出外海波要素,应用风区推算、抛物型缓坡方程、Boussinesq方程建立数学模型,对钦州湾港区波浪条件进行模拟计算,得出钦州湾波浪的波浪场状况。     

线性水波理论中远场无波势的构建(英文)

Various water wave problems involving an infinitely long horizontal cylinder floating on the surface water were investigated in the literature of linearized theory of water waves employing a general multipole expansion for the wave potential. This expansion involves a general combination of a regular wave, a wave source, a wave dipole and a regular wave-free part. The wave-free part can be further expanded in terms of wave-free multipoles which are termed as wave-free potentials. These are singular solutions of Laplace’s equation (for non-oblique waves in two dimensions) or two-dimensional Helmholz equation (for oblique waves) satisfying the free surface condition and decaying rapidly away from the point of singularity. The method of constructing these wave-free potentials is presented here in a systematic manner for a number of situations such as deep water with a free surface, neglecting or taking into account the effect of surface tension, or with an ice-cover modelled as a thin elastic plate floating on water.     

采用Green-Naghdi方程和有限元法计算浅水船波

采用波动方程／有限元法求解Green-Naghdi(G-N)方程计算船舶在有限水深区域的兴波和波浪阻力。把行驶船舶对水面的扰动作为移动压力直接加在Green-Naghdi方程里，以描述运动船体和水面的相互作用，并经此来计算不面波动、船底水动压力和波浪阻力。G－N方程比浅水方程增加一个非线性的频散项，以补充有限水深对浅水船波的影响。采用随船运动网格的有限方法，以Series 60 CB=0.6船作为算例给出浅水船波的计算结果，并与浅水方程的结果进行了比较。计算结果表明，当船速小于临界速度时，由于频散的影响，G－N方程级出的船后尾波波高比浅水方程的结果大，同时波浪阻力也比浅水方程的结果有所提高。当船速大于临界速度时，G－N方程的计算结果与浅水方程基本相同，频率散射无明显影响。