基于MOGA的潜器快速性和操纵性综合优化研究

基于Pareto解的多目标优化方法NSGA-II应用至潜器的快速性与操纵性综合优化设计之中。通过回转体潜器阻力性能的数值计算结果建立了阻力的近似计算模型,并与系列模型试验结果进行了比较;通过估算潜器的水动力系数,根据水平面线性运动方程得出水平面操纵运动稳定性和机动性的衡准指标。优化后,得到了阻力与回转直径的Pareto最优解的散点图,设计者可针对不同需求的潜器,从中进行选择,保证了Pareto最优解对应的每一艇型设计方案在满足操纵性要求下阻力最小,或在该阻力值的条件下操纵性最优。     

基于船舶兴波能量守恒的形状因子算法

为了拓展传统的根据船模阻力试验数据确定形状因子计算方法的适用测量速度范围,文章提出了基于船舶兴波能量守恒的形状因子计算方法。该算法以兴波阻力系数的理论近似表达式取代ITTC（1978）方法的兴波阻力系数近似表达式,采用梯度下降最优算法对船模阻力试验数据进行数值拟合计算求得形状因子。以4250 TEU集装箱船作为算例,将文中算法同传统的普鲁哈斯卡法和ITTC（1978）方法的计算结果进行了比较,验证了该算法的合理性和精确性。     

基于高速摄影的水下爆炸破片侵彻特性试验

为研究水下爆炸产生高速破片的侵彻特性,采用高速摄影技术对2种典型破片的侵彻过程进行了弹道试验。试验结果表明:冲击和空泡阶段破片侵彻深度随时间迅速增加,拖曳阶段增速逐渐放缓;而在这2个阶段速度衰减很快,到后期低速阶段速度衰减放缓,且其侵彻特性与质量密切相关。冲击和空泡阶段的实际侵彻深度为40~60 cm,这一深度仅相当于破片最终静止时侵深的40%左右,而这一过程却耗散了破片95%以上的初始动能。拖曳阶段破片虽然能在液舱中行进较远的距离,但液舱吸收的破片动能较少。     

高速列车的空气动力学问题

介绍了与高速列车有关的空气阻力、空气压力脉冲以及侧向风力所产生的倾覆力矩等3个空气动力学方面的问题。分析和讨论了列车交会时所产生的空气压力脉冲、影响压力脉冲强度的因素以及空气压力脉冲的测量方法,并介绍了计算静态和动态抗倾覆稳定性的检验公式和方法。     

DF8B型机车碰撞仿真分析

结合国内DF8B型机车,利用显式有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了DF8B型机车以10m/s速度正面碰撞刚性墙的仿真模型。模型中定义了1个自动单面接触界面和2个自动节点-表面接触界面,通过增加沙漏系数来控制沙漏模态,使用质量缩放和子循环提高计算效率。对机车碰撞过程进行仿真分析,得到车体的界面力—时间历程和司机室的变形—时间历程,从中判断出机车底架的薄弱环节,提出了对DF8B型机车底架结构的改进建议。     

类质同象对常见矿物抗压强度的影响

矿物的物理力学性质的,竖化,一是受类质同象的置换,二是受外力的影响,前者如高温可使矿物颜色改变,后者如风化可使矿物结构等受到影响,强度降低.该文通过对矿物各类试验,证实影响矿物物理力学性质变化的因素.     

建筑垃圾回填道路基层材料关键技术研究

随着低碳可循环建造技术的提升,建筑垃圾用于道路基层回填应用技术也日趋成熟.研究采用0％～50％不同再生骨料掺量制备再生水泥稳定碎石,并对其最大干密度、最佳含水率、无侧限抗压强度、抗冻性能、抗冲刷性能进行研究.结果表明:再生骨料的增加会使得稳定碎石材料的最大干密度、无侧限抗压强度、抗冻性能、抗冲刷性能下降,其中,抗冲刷性能受再生骨料掺量变化最为敏感.综合各主要性能变化规律,研究建议建筑垃圾回填道路基层材料中再生骨料的掺量应控制在30％以内.     

汽车继电器触点瞬态接触行为分析及数值模型建立

继电器是车辆电器控制的一种重要元器件,其工作环境是瞬间大电流通过周期性闭合的触点,由于接触触点间接触电阻在闭合瞬间大电流的作用下产生焦耳热,导致触点极易发生熔焊的可能,严重影响继电器的使用性能,危害行车安全。继电器触点间接触行为是影响其接触电阻的关键因素。为此,本文基于Greenwood-Williamson模型建立接触力学数值模型,为探析触点间瞬态接触电阻奠定基础,为继电器热防护机构的设计及可靠性评估提供参考。     

雷诺数对潜艇粘压阻力和尾部伴流场影响的数值计算研究

采用数值计算方法对SUBOFF潜艇的主艇体模型和全附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场数值模拟。将低雷诺数条件下的计算结果与试验结果进行比较,验证计算方法的可靠性;利用数值计算技术分析潜艇工程设计和试验中出现的问题,包括潜艇实艇阻力预报方法研究和雷诺数对潜艇尾部伴流场的影响研究。     

Adaptive backstepping control of train systems with traction/braking dynamics and uncertain resistive forces

Although backstepping control design approach has been widely utilised in many practical systems, little effort has been made in applying this useful method to train systems. The main purpose of this paper is to apply this popular control design technique to speed and position tracking control of high-speed trains. By integrating adaptive control with backstepping control, we develop a control scheme that is able to address not only the traction and braking dynamics ignored in most existing methods, but also the uncertain friction and aerodynamic drag forces arisen from uncertain resistance coefficients. As such, the resultant control algorithms are able to achieve high precision train position and speed tracking under varying operation railway conditions, as validated by theoretical analysis and numerical simulations.