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：为研究权衡结构刚度与低阶振动频率的飞行器升力面最优结构设计,提出两种多目标拓扑优化方案（约束法、结合约束法与评价函数法）.基于变密度方法,在约束法方案中将多目标优化转化为设定参考点位移约束和低阶振动频率约束下,求解结构质量最小化的优化问题.在结合约束法与评价函数法方案中,定义组合柔度指数为评价函数（结构柔度与振动频率的函数）,将多目标优化转化为设定低阶振动频率约束和体积分数约束下,求解结构最小组合柔度指数的优化问题.结果表明两种方案的优化结果具有一定的相似性,各有所长.优化设计不仅减轻了升力面结构重量,而且提高了结构的一、二阶振动频率.

简介：探讨了漂浮基空间机械臂系统在轨捕获参数未知目标卫星后组合体航天器的镇定控制问题.首先在耦合空间机械臂系统捕获目标卫星操作过程动量、冲量的传递的基础上,建立了适用于漂浮基空间机械臂系统在轨捕获漂浮卫星控制系统设计的组合体航天器数学模型.利用该模型,设计了一种基于模糊高斯基神经网络的非奇异Terminal滑模控制算法.提出的控制算法不仅不要求系统动力学方程关于惯性参数呈线性函数关系,而且也不需要预知系统惯性参数;由于利用神经网络的自学习能力修正模糊控制的控制规则和隶属函数,这样在系统参数识别中,模糊神经网络可减少模糊规则数,更适应于空间机械臂系统在轨捕获的实际应用.最后通过仿真试验对比结果验证了所提出的控制算法的有效性.

简介：随着行车速度与交通量不断增加，荷载不断加重，桥梁的移动荷载响应越来越得到人们的重视．考虑移动车辆的惯性效应与桥梁的阻尼效应时，需要把车辆荷载简化为移动质量进行研究，这时得到的控制方程是变系数偏微分方程，在数学上通常难以精确求解．经分离变量与模态叠加后，化为变系数常微分方程组．本文利用WKB法，得到了近似的动力学响应，并与数值解、移动常力、Inglis解进行了比较．

简介：为了研究零质量射流的作用机理和流场结构，发展了一套面向二维零质量射流的非结构化动网格模拟方法：采用控制容积法，引入动网格控制方程，并与任意曲线坐标系下矩阵形式的时均可压缩N-S方程组联合求解，迭代过程中采用弹性类推法进行动态网格更新．基于此方法，对二维零质量射流进行数值模拟，对计算获得的流场涡线和流线分布进行了分析和讨论，并与其他学者类似算例进行了比较，表明该方法能够合理揭示零质量射流的流场结构和作用机理，可实现二维零质量射流的数值模拟．

简介：为了获得移动质量沿梁匀速运动的系统动态响应,建立了时空有限元数值求解模型.考虑移动质量惯性项,得到移动质量-梁时变系统的动力学方程.应用时空有限元法.得到了移动集中质量作用下Ber-noulli-Euler梁离散单元的质量矩阵、刚度矩阵.与Newmark-β法、Wilson-θ法计算结果进行比较,时空有限元法计算梁的动态响应的精度更高.

简介：研究具有双面理想完整约束的变质量力学系统的机械能守恒律.首先,利用系统的运动微分方程,获得能量变化方程,并给出机械能守恒律存在的充分必要条件.然后,提出具有守恒律的27种情形.最后,举例说明.

简介：本文对带质量块的微型双稳态压电板进行动力学分析.以中心固支四边自由的带质量块微型压电层合板为研究对象,应用应变梯度理论考虑尺寸效应,综合考虑力、电、热耦合作用,采用VonKarman大变形理论,运用Hamilton原理建立非线性动力学方程.利用特征值法探究不同内禀长度和不同压电铺设面积的情况下,温度和电压对其固有频率和稳定性的影响.其次研究了不同外激励下系统的非线性动力学响应.通过本文的研究发现,随着压电铺设面积的增大,力、电、热耦合效应增强,对系统的稳定性影响越显著;通过研究温度和电压对系统振动幅值的影响为振动控制提供了理论依据.同时发现尺寸效应对结构刚度影响较大,验证了微型结构考虑尺度效应的必要性.本文的研究结果会为今后的工程实际应用提供一定的理论参考价值.