基于混沌分析的船舶参数激励横摇运动及其减摇鳍控制研究

船舶参数激励横摇可能导致船舶的大幅度横摇运动,威胁船舶、货物和海上人命安全。为了减小参数激励带来的不利因素,通过李亚普诺夫指数和功率谱对船舶在规则纵浪中运动的稳定性进行分析。从而分析船舶参数激励横摇运动的产生机理,不仅分析了船舶参数激励横摇产生混沌现象的条件,而且确定出船舶参数激励横摇运动的安全与危险区域。然后基于Backstepping算法和闭环增益成形算法设计出减摇鳍控制器,并且在考虑一定的干扰后进行了仿真试验。仿真结果表明该控制策略对于消除船舶参数激励横摇系统的混沌现象是十分有效的,并且其鲁棒性能令人满意。     

基于混合系统的微弱信号参数提取方法

针对强噪声背景下微弱正弦信号的幅值、频率、相位的提取,构建了锁相环和混沌振子组成的混合检测系统。把待测信号作为混沌振子的内置策动力,在周期状态下测得信号的频率。用锁相环锁定待测信号的相位。最后再次把信号输入到混沌系统,利用混沌振子对周期信号的敏感性和对噪声的免疫性来提取信号的幅值。仿真结果表明:该系统可实现对微弱正弦信号的频率、相位以及幅值进行有效提取,精度较高,抗噪性能好且操作简便易行。     

轨道车辆底架吊装接线箱随机振动疲劳及瞬态冲击性能研究

基于BS EN 61373:2010标准对轨道车辆底架吊装接线箱进行随机振动疲劳寿命以及冲击强度分析.首先利用ANSYS对接线箱进行PSD随机振动计算,结合迈纳尔(Miner)累积损伤理论以及Stein-berg提出的高斯三区间法,对接线箱随机振动疲劳寿命进行评估.然后通过ANSYS对接线箱进行瞬态动力学分析,验证其冲击强度能够满足设计需求.并探讨了Rayleigh阻尼系数对接线箱冲击特性的影响,为以后轨道车辆底架吊装结构冲击强度分析提供了参考.     

相邻道瞬态瑞雷波法在黄土区窑洞探测中的应用

本文简要叙述了相邻道瞬态瑞雷波法的工作原理,结合黄土区窑洞探测实例详细介绍了瑞雷面波的提取方法和相邻道计算频散曲线方法。理论和工程实例对比试验研究表明：采用-p域与时空域联合提取瑞雷面波,波场分离效果更佳,相对于传统的f-k域滤波有了明显的改善,提高了勘探成果的可靠性;采用相邻道计算频散曲线,消除了多道瞬态瑞雷波法的平均效应,提高了瑞雷面波法横向分辨率,能较真实反映地下较小范围内的横向局部异常;通过提高频散曲线的低频段的分辨能力,提高了瑞雷面波的纵向分辨率和纵向局部异常的分辨能力,从而准确判定地下窑洞分布的位置及深度。     

基于混沌模式搜索的改进人工鱼群算法

针对人工鱼群算法存在的一些不足进行改进研究,对鱼群进行混沌初始化以获得质量较好的初始鱼群,用简化和最优鱼保留策略改进觅食行为,将具有强局部搜索能力的模式搜索融入到人工鱼群算法的全局搜索过程中。改进的算法结合了人工鱼群算法的强全局搜索能力和模式搜索的细局部搜索特点,提高了算法的搜索精度,同时,觅食行为的改进加快了人工鱼的搜索速度,提高了搜索效率。仿真实验结果表明了改进算法的可行性和高效性。     

钢筋混凝土桩在粘性土中打桩时的混沌效应分析

研究在粘土中打桩出现的混沌现象.首先利用史密斯提出的打桩波动方程作庞加莱截面图,得到打桩中混沌现象的基本特征.接着分析庞加莱截面图,找到贯入度和速度比值最大的点,即为功耗最小的点.同时,通过曲线拟合证明了功耗最小时的锤重和落高满足重锤轻击的施工经验.根据此原理改变冲击力和初值的大小即可得到打桩时不同截面尺寸方形桩和圆形桩功耗最小时所需的锤重和落高.研究结果表明不同截面尺寸的方形桩和圆形桩与其桩顶冲击力,落高和锤重满足一定的关系曲线,因此施工中根据它们的函数关系选取相应的锤重和落高可以节省功耗,降低造价.     

无网格对称粒子法中两类热边界条件的处理

第二、三类边界条件对无网格对称粒子法求解瞬态热传导问题的计算精度和稳定性有重要影响。提出一种有效的方法来处理这两类边界条件。该方法采用统一表达式描述两类边界条件,并将边界粒子分为光滑域内的边界粒子和非光滑域的边界粒子。对于前者,在温度导数的对称粒子近似中引入边界条件方程,精确地施加边界条件;对于后者,根据其相邻粒子的温度导数,采用具有一阶连续性的粒子近似,计算出其温度导数。应用该方法计算了一个数值算例。计算结果与解析解和有限元法的计算结果符合良好,且计算误差随时间呈下降趋势,说明该方法具有良好的精度和稳定性。     

不同摩擦系数的钢板弹簧动态特性分析

利用有限元方法,分析了某型钢板弹簧的刚度特性,讨论了摩擦系数对钢板弹簧刚度特性及动特性的影响。采用有限元方法分析了不同摩擦系数下钢板弹簧的动特性,并根据这些结果对钢板弹簧的非线性恢复力进行了拟合,并以此为基础分析了悬架在简谐激励下的动态响应特性,重点讨论了摩擦系数对其的影响。分析结果表明,摩擦系数对悬架动特性影响显著,当摩擦系数增加到一定程度时系统出现了混沌运动。     

空间加载与面波技术在桥梁桩基试验分析中的应用

某桥上部钢筋混凝土空心板水害严重,已出现严重的单板受力现象。个别跨在跨中虽采取了支护措施．但已初步鉴定为危桥。根据改建计划,该道路将按公路Ⅰ级标准改建,即上部结构将拆除重建。为节省投资,上部结构重建时要最大限度地利用下部结构。为此,采用空间加载体系与瞬态面波技术对下部桩柱进行了试验分析．为下部结构可否进一步使用提出了科学依据。该试验分析方法对其他桥梁结构分析具有一定的指导意义。     

基于一维元胞自动机模型的交通流混沌研究

应用交通流一维元胞自动机模型进行仿真试验,研究理论交通流的混沌现象.仿真中选取某一观测点记录车辆到达该点的车头时距,应用非线性分析软件TISEAN计算该车头时距序列的Lyapunov指数谱和Kolmogorov熵.试验结果证明交通流中存在混沌现象.从试验结果分析找出了产生交通流混沌现象的2个因素:车辆密度和车辆减速概率.当车流密度超过某一值时仿真出的交通流会产生混沌现象,而出现混沌的根本原因在于交通流的内在随机性,其中车辆不规则的加速、减速是这种内在随机性的主要因素.