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2017年  第39卷  第1期      刊出日期 2017-2-28   目次   上一期   下一期   优先出版
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航天工程
  • 应用抗差无迹卡尔曼滤波的再入弹道处理技术
  • 李蝉,张士峰,张力军
  • 2017, 39 (1):1-5[摘要](385)  [PDF  693KB](291)
    针对现有无迹卡尔曼滤波在再入弹道处理中可能出现的异常观测、观测随机误差模型不准确以及动力学模型不合理等问题,在无迹卡尔曼滤波中引入自适应与抗差估计理论,研究适用于再入弹道处理的自适应抗差滤波方法。该方法可以自适应地估计测量噪声等价协方差阵和状态噪声等价协方差阵,并可实现异常值的分离和维纳模型方差的自适应调整。数值仿真结果表明:该方法计算简单,并能有效减弱测量误差和动力学模型误差对弹道处理精度的影响。
  • 基于自适应二阶终端滑模的航天器有限时间姿态机动算法
  • 冉德超,倪庆,绳涛,陈小前
  • 2017, 39 (1):6-10[摘要](264)  [PDF  460KB](124)
    针对航天器有限时间姿态机动问题,提出一种自适应二阶终端滑模控制算法。设计一种终端滑模面,保证系统状态能够在有限时间内沿滑模面收敛到系统原点;为克服系统抖振,设计了二阶终端滑模控制器,并采用参数自适应估计项补偿系统中的外部干扰力矩。基于Lyapunov函数法证明了二阶自适应终端滑模控制器能够保证闭环系统实际有限时间稳定。仿真结果表明,提出的姿态机动算法响应速度快、精度高,能够有效实现对系统抖振和外部干扰的抑制,具有重要的科学意义和工程应用价值。
  • 载人登月着陆窗口与定点返回轨道耦合设计
  • 贺波勇1,李海阳1,沈红新2,彭祺擘3
  • 2017, 39 (1):11-16[摘要](278)  [PDF  866KB](128)
    对于月面中高纬度着陆且定点返回地球中高纬度着陆场的载人登月任务而言,月面着陆窗口与定点返回轨道设计存在耦合关系,这是工程任务面对的关键技术之一。针对任务背景及约束条件,建立月面着陆窗口与定点返回轨道求解数学模型;通过数值求解着陆窗口与返回轨道参数规律,并从空间几何关系分析耦合机理;以2025年载人月面虹湾探测为例,给出了着陆窗口与定点返回轨道求解流程及验证算例。计算结果经商业软件STK校验正确,表明该方法是一种简捷精确的载人登月任务规划方法,可在未来载人登月工程任务规划时直接使用。
控制科学与工程
  • 遥操作交会对接轨道共享控制策略
  • 张亚坤,李海阳,李涛
  • 2017, 39 (1):17-23[摘要](258)  [PDF  790KB](148)
    由于时延和测量、控制偏差的影响,环月轨道遥操作交会对接最终平移段的轨道控制面临诸多问题。针对这些问题,对遥操作交会对接共享控制策略进行研究。运用相对轨道动力学方程构造遥操作交会对接的数学模型,在此基础上推导时延条件下的预显示模型。在考虑可控边界的条件下构造对接安全走廊,提出基于改进人工势场的自控方法,势场函数将航天器与安全走廊的相对距离和逼近速度作为参考量。结合操纵人员的手动控制操作特性,推导共享控制的权重系数,形成共享控制策略。在九自由度遥操作交会对接半实物仿真平台开展仿真试验。仿真结果表明:相比于采用自动控制和手动控制方式而言,共享控制方式能有效克服时延的影响,显著提高环月轨道交会任务对接精度和成功率,改善环月轨道遥操作交会对接控制性能。
航天工程
  • 采用多敏感器相互校正的卫星入轨姿态计算方法
  • 李笑月1,2,熊淑杰1,林宝军1
  • 2017, 39 (1):24-29[摘要](237)  [PDF  693KB](131)
    针对卫星与运载分离后,由于星上姿态测量敏感器未开机或不具备工作条件而无法获悉初始入轨姿态的问题,设计了采用多敏感器相互校正的入轨姿态计算方法。建立运动学方程,结合陀螺测量角速度信息和星敏感器首次测量有效姿态,采用信赖域方法进行非线性优化求解,由后向前反向推算姿态;提出一种由模拟太阳敏感器测量对日姿态到对地姿态转化的便捷方法,由模拟太阳敏感器测量对日信息,采用本体系太阳矢量与星敏感器测量信息建立联系,达到了利用太阳敏感器测量信息校正星敏感器推算姿态的目的,最终得到的星箭分离时卫星姿态信息能够与运载方信息吻合。将入轨后卫星真实姿态与地面模型仿真结果对比,验证了模型的正确性,为后续卫星设计和飞行程序设计与改进提供了重要依据。
控制科学与工程
  • 带三维落角约束的寻的导弹制导与姿控系统设计
  • 王建华,刘鲁华,王鹏,汤国建
  • 2017, 39 (1):30-39[摘要](165)  [PDF  1248KB](140)
    针对带三维落角约束的寻的导弹制导与姿态控制系统设计问题,提出一种基于终端滑模控制和扩张状态观测器的六自由度制导控制系统设计方法。建立包含模型不确定项的寻的导弹六自由度质心与绕质心模型,设计内外双层环路六自由度制导控制系统框架;基于弹-目三维相对运动模型和坐标系转移矩阵建立以攻角和侧滑角为输入的三维全耦合导引方程,利用终端滑模控制方法和扩展状态观测器得到期望的攻角和侧滑角并将其转化为对应的俯仰、偏航和滚转角指令;根据线性形式的寻的导弹绕质心动力学方程,设计与俯仰、偏航和滚转角相关的滑模面向量,并利用终端滑模控制方法和扩张状态观测器得到寻的导弹的副翼偏角、方向舵偏角和俯仰舵偏角指令。六自由度数值仿真结果验证了该方法的有效性和鲁棒性,并证明了该制导控制系统设计方法能以较少的控制设计参数完成预设的制导控制任务。
航天工程
  • 惯性平台自标定陀螺仪误差系数可观测度分析
  • 丁智坚,蔡洪,黄帅
  • 2017, 39 (1):40-45[摘要](135)  [PDF  600KB](114)
    针对惯性平台自标定陀螺仪误差系数的可观测度问题,从可观性定义角度出发,提出一种可观测度分析方法。利用状态量解析解表达式中观测量导数的最高阶数定义该状态量的可观测度。在此基础上,研究惯性平台自标定系统可观性与陀螺仪误差系数可观测度,分析系统可观测的状态量及其可观测度,得出陀螺仪本轴一次项误差系数可观测度最差的结论。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性,为惯性平台自标定中施矩方案的设计提供了理论依据。
  • 离心机试验中惯导平台误差系数辨识方法
  • 许永飞,张士峰
  • 2017, 39 (1):46-50[摘要](143)  [PDF  357KB](113)
    针对离心机试验中惯导平台误差系数辨识问题,提出一种6位置辨识方案。建立误差系数辨识的非线性模型,再利用扩展卡尔曼滤波估计误差系数。由滤波中的估值方差矩阵计算各误差系数之间的相关系数,用相关系数分析系统的可观性,并将所有相关系数之和最小作为优化指标,利用遗传算法得到最优的位置组合。仿真结果表明,采用该方案可以有效辨识出惯导平台中与加速度高阶项有关的各项误差系数。
  • 伺服机构故障下基于线性规划的运载火箭姿控系统重构控制
  • 程堂明,李家文,唐国金
  • 2017, 39 (1):51-57[摘要](142)  [PDF  859KB](116)
    发动机伺服机构故障给新一代运载火箭姿控系统的可靠性和安全性带来挑战,亟须开展重构控制策略研究。针对这一问题,提出一种基于线性规划的摆角重构控制分配方法。将伺服机构故障下的摆角分配问题转化为1范数单目标有约束优化问题,进而转化为标准的线性规划模型,采用单纯形法进行求解。仿真结果表明,所提出的线性规划法能够实现伺服机构故障下姿控系统的完全重构,各摆角均未达到饱和值,表明了方法的有效性。
  • 高超声速飞行器纵向平面滑翔飞行制导控制方法
  • 王建华,刘鲁华,王鹏,汤国建
  • 2017, 39 (1):58-66[摘要](168)  [PDF  1041KB](124)
    针对高超声速飞行器纵向平面内准平衡滑翔制导控制问题,提出一种基于动态面控制和滑模控制的制导与姿态控制系统设计方法。建立高超声速飞行器纵向平面质心和绕质心运动模型,以航程预测-校正控制为出发点得到期望速度倾角并结合飞行器纵向模型中速度倾角、攻角和俯仰角速率间的关系,利用动态面控制方法、终端滑模控制和二阶滑模控制方法完成高超声速飞行器纵向平面内制导与姿控系统设计。基于偏导系数矩阵形式的通用高超声速飞行器气动模型,完成期望攻角和左右升降舵偏角指令的解析计算。通过高超声速飞行器对该制导控制系统设计方法的有效性和鲁棒性进行仿真验证。根据数值仿真结果,系统阐述了高超声速飞行器进入准平衡滑翔飞行前后制导控制系统工作的特点,进而总结了从初始下降段到准平衡滑翔段交班飞行阶段制导控制系统设计需要注意的问题。
计算机科学与技术
  • 片上多核处理器的非阻塞环设计与物理实现
  • 陈胜刚,刘必慰,齐娟,华迎召,刑素芳,丁艳平
  • 2017, 39 (1):67-73[摘要](154)  [PDF  682KB](133)
    针对少量强核构成的片上多核处理器,设计了一种非阻塞双向环结构。该结构包含5层3种不同类型的环链路层,分别用于传输命令、大量数据以及小量数据;采用源路由方式,设计专门的拥塞控制网络,防止报文的相互覆盖;路由器采用无缓冲无阻塞结构,单节拍通过环的每个跳步,以降低环的传输延迟并实现可预知的确定延迟传输。针对环的链路距离长、位宽大的挑战,通过实验选择了合理的中继器插入方法,并采用相邻导线交替插入反相器以及信号线反向交错排布等串扰优化方法,对环进行物理设计和长链路进行延时优化。最终实现结果表明,所设计的环达到了1 GHz的工作主频,并具备高达256 GByte/s的链路带宽,完全满足高性能数字信号处理的需求。
  • 用户日常频繁行为模式挖掘
  • 史殿习,李寒,杨若松,莫晓赟,魏菁
  • 2017, 39 (1):74-80[摘要](159)  [PDF  818KB](122)
    针对如何在智能手机上高效准确地进行用户日常频繁行为模式挖掘问题展开研究。提出一个基于智能手机的用户日常频繁行为模式挖掘框架;为了减少用来挖掘的上下文篮子的数量、提高挖掘效率,提出一个动态的滑动窗口算法,进而提出一个将上下文出现的频率和持续时间有机地结合起来的加权模式挖掘算法;在此基础上,基于为期6周21个用户的上下文数据,对所提出的挖掘框架和算法进行实验验证,结果表明,所提出的框架和频繁模式挖掘算法可以高效地在资源有限的智能手机上运行,而且能够挖掘出反映用户生活方式的日常频繁行为模式;从两个纬度对用户日常频繁行为模式进行可视化,以可视化方式对用户在不同地方和不同时段的行为模式进行展现,从而方便用户随时了解其日常行为模式。
航天工程
  • 非结构动网格分区并行计算方法
  • 程兴华,刘巍,张理论
  • 2017, 39 (1):81-85[摘要](142)  [PDF  929KB](131)
    针对包含运动边界的非定常流动问题,基于弹簧近似法设计了一套非结构动网格分区并行计算流程,引入了METIS软件进行非结构网格二次剖分,研究了对接边界通信类型及其处理方法,基于消息传递并行编程模式实现了非结构动网格求解器的并行化。测试结果表明:该求解器具有较高的并行效率,网格变形模块对非结构动网格并行计算性能具有重要影响。
计算机科学与技术
  • SpaceWire总线的双路由单元性能评价方法
  • 闫梦婷1,2,安军社1,龚泉铭1,2
  • 2017, 39 (1):86-91[摘要](156)  [PDF  707KB](112)
    基于双路由单元研究了SpaceWire总线的性能评价体系。研究中给出双路由单元的定义,推导基于双路由单元的路由系统的数据传输时间和资源耗费的计算方法;推导基于双路由单元的多路由拓扑系统的性能评价体系;采用蒙特卡洛模拟的方法建立双路由单元系统的模拟平台,仿真计算路由单元在不同接口配置情况下的性能。研究结果表明:基于双路由单元的传输时间和资源耗费指标能够评价SpaceWire总线的性能;在不同接口配置时,存在一种最佳的配置方式使系统的性能达到最优。
航天工程
  • 序列近似优化方法
  • 胡凡,武泽平,王东辉,张为华
  • 2017, 39 (1):92-101[摘要](141)  [PDF  630KB](96)
    随着工程优化中仿真模型精度和计算时间的不断提高,常规的智能优化方法难以在可接受的计算代价中得到最优解。序列近似优化方法通过将近似模型技术引入优化过程,并采用不断更新采样点的方法来指导寻优,在基于计算耗时模型的优化中得到了越来越广泛的应用。通过论述序列近似优化方法的若干关键技术及其发展现状,可有效指导其在工程优化中的应用,并给出了序列近似优化方法可能的改进方法及发展趋势。
管理科学与工程
  • 面向能力需求的武器装备组合规划模型与算法
  • 张骁雄,葛冰峰,姜江,谭跃进
  • 2017, 39 (1):102-108[摘要](189)  [PDF  596KB](116)
    针对武器装备组合规划中存在的选择难、规划难问题,在给定能力需求的条件下,从分析装备的组合变更对整体体系的影响出发,考虑了总的经费预算、年度费用分配、装备规划周期等约束,以能力差距和发展风险最小为准则,构建了双目标优化模型,并设计了基于差分进化和非支配排序的遗传算法的求解算法,获得模型的Pareto解。通过逼近理想解排序法方法从所求Pareto解中求得令决策者满意的折中解。通过一个具体示例验证了模型和算法的有效性,能够为武器装备组合规划提供辅助决策。
控制科学与工程
  • 可靠度和费用约束下的加速老炼试验时间优化
  • 黄秀平,周经伦,程龙
  • 2017, 39 (1):109-114[摘要](127)  [PDF  548KB](96)
    为了提高产品实际使用可靠度,减少老炼试验和保修费用,基于效用函数研究了具有早期失效的产品在可靠度和费用约束下的加速老炼试验时间优化方法。考虑产品寿命分布参数的不确定性,利用自助法估计参数的先验分布,然后通过仿真方法获得实际使用可靠度和费用的联合效用函数。以联合效用函数值最大为优化目标建立加速老炼试验时间优化模型,得到最优的加速老炼试验时间。结合对数正态分布产品在温度应力下的加速老炼试验数值示例,阐述上述方法的应用,并对参数进行敏感性分析,结果表明提出的加速老炼试验方法不但能缩短产品的试验时间,还可以最大程度同时满足费用和可靠性的要求。
管理科学与工程
  • 导弹系统安全性分析中的引发事件鉴别方法
  • 王冬1,蒋平2,程志君2,郭波2
  • 2017, 39 (1):115-119[摘要](137)  [PDF  656KB](113)
    引发事件鉴别是基于事故机理安全性分析的首要任务。鉴别结果是否全面、完整直接影响最终分析结果的有效性。导弹系统安全风险涉及面广、影响因素多,需要系统的可操作方法来指导引发事件的鉴别工作。针对导弹工作特点,提出考虑导弹任务剖面,运用主逻辑图对导弹进行系统性的层次化描述,对引发事件进行整理和归纳。将危险与可操作性分析引入导弹系统安全性分析中进行引发事件鉴别,结合故障模式影响分析,支持对单一故障类和参数异常类引发事件的鉴别。结果表明,所提框架为解决导弹系统安全性分析中引发事件鉴别的系统性完整性提供了可行的思路。
  • 复杂网络节点重要度评估及网络脆弱性分析
  • 程光权,陆永中,张明星,黄金才
  • 2017, 39 (1):120-127[摘要](168)  [PDF  830KB](144)
    提出一种基于节点状态演化级联失效模型的节点重要度评估和网络脆弱性分析方法。故障传递演化的内在机理是基础复杂网络变得脆弱的根源。在负载网络级联失效模型的基础上,提出一种能够实时跟踪节点负载状态,继而根据节点状态来重分配节点负载的重分配模型。提出基于节点状态演化的节点重要性评估和网络结构脆弱性分析方法,通过脆弱性分析结果找出网络的健壮性参数,并对此节点重要性评估方法进行失效分析。通过仿真实验验证方法的有效性。
  • 有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估及保障方案优化
  • 徐立1,李庆民2,胡毅钧1,胡晓琦1,刘昕1
  • 2017, 39 (1):128-136[摘要](151)  [PDF  734KB](107)
    备件库存和站点维修能力是影响备件维修周转的重要因素,制约着装备的使用效果。针对备件需求随任务阶段动态变化时装备保障方案的评估和优化问题,考虑站点维修能力对备件维修过程的影响,结合METRIC建模方法和动态排队理论,建立了有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估模型。在评估模型基础之上,以保障费用为优化目标、装备可用度为约束条件,建立任务期内多级保障系统保障方案优化模型。以任务期内的最低可用度所对应的备件短缺数为观测值,分析各项资源的边际效益值,采用边际优化算法对各项资源进行优化计算。算例分析表明,评估模型能够计算多级保障系统任务期内各阶段装备可用度;保障方案优化模型和方法能够得到各项保障资源的优化配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障人员制订合理的保障方案提供决策支持。
航天工程
  • 航拍图像车辆检测中的圆形滤波器HOG特征快速计算
  • 苏昂,张跃强,杨夏,于起峰
  • 2017, 39 (1):137-141[摘要](136)  [PDF  648KB](121)
    航拍图像中车辆一般近似为矩形结构,因此通过统计检测窗口中的梯度方向直方图并根据梯度主方向估计车辆朝向,将检测窗口旋转到相应方向进行分类器判别。车辆检测采用级联boosting分类器和梯度方向直方图特征,针对旋转窗口中梯度方向直方图特征的计算,设计一种基于圆形滤波器的梯度方向直方图特征。与传统基于积分直方图的梯度方向直方图特征提取方法相比,显著提高了旋转窗口中梯度方向直方图特征的计算效率,在计算每个像素的梯度时采用查找表代替梯度向量的求模和角度计算也减小了计算量。使用真实图像进行的实验表明,该车辆检测算法快速高效。
控制科学与工程
  • 液压驱动型四足机器人对角小跑步态本体水平位置控制方法
  • 郎琳,许佳奇,张献鹏,王剑,马宏绪,韦庆
  • 2017, 39 (1):142-147[摘要](149)  [PDF  872KB](117)
    为了对对角小跑中四足机器人本体的水平位置进行控制,建立基于沿支撑线方向运动分解的机器人近似动力学模型,将本体和对角支撑腿简化为一个七连杆结构和一个线性倒立摆,并且基于线性倒立摆解析模型提出摆动腿落足点位置计算方法,进而实现对本体水平位置的控制。针对液压作动器伸缩速度受限的问题,利用单腿冗余关节将关节角速度优化问题转化为标准二次型规划问题,通过设计二次型规划问题解法,降低对摆动腿关节角速度的需求,并且避免了传统伪逆方法可能产生的腿部奇异位型。仿真和实验结果表明:该方法能够实现在关节角速度受限的情况下,有效跟踪本体水平位置的期望轨迹。
航天工程
  • 伞盘结构对大长径比发动机药柱结构完整性的影响
  • 申志彬1,姜人伟1,职世君2
  • 2017, 39 (1):148-152[摘要](156)  [PDF  689KB](107)
    为了提高大长径比发动机药柱结构完整性水平,基于三维黏弹性有限元法,计算某大长径比固体发动机在温度和内压荷载联合作用下的结构响应;研究伞盘结构及其位置对药柱最大Von Mises应变的影响规律;讨论当伞盘位于药柱中部时,伞盘最大Von Mises应变随伞盘宽度、深度以及顶部圆弧半径比的变化规律。结果表明,伞盘位于药柱中部时可以有效地降低大长径比药柱的最大Von Mises应变,增加伞盘宽度、深度或选取合适的半径比均可降低伞盘结构的最大Von Mises应变。所得结论可为固体发动机设计提供参考。
信息与通信工程
  • 正交频分复用水声通信自适应调制算法
  • 罗亚松1,胡生亮1,刘志坤1,吕显春2
  • 2017, 39 (1):153-158[摘要](177)  [PDF  1140KB](117)
    分析预估信道长度对信道估计算法的影响规律,提出利用水声通信均衡恢复信号统计量对信道估计质量评估的方法。通过信道长度自适应修正机制,实现对未知水声信道的高精度估计。针对水声信道造成的正交频分复用子载波特性差异,基于信道估计结果,提出在码元总速率、能量约束条件下,各个正交频分复用子载波速率、功率优化分配的自适应调制算法。与传统的等功率、速率分配算法相比,新算法能够显著提升水声通信系统的误码率性能,通过仿真和实地试验,验证了研究内容的有效性。
电子科学与技术
  • 双天线干涉SAR系统无控制点场景的高精度参考相位快速估计算法
  • 陈立福1,2,庞科臣2,李银伟3,粟毅1,袁志辉2,王静4
  • 2017, 39 (1):159-165[摘要](160)  [PDF  1053KB](117)
    为解决无控制点场景参考相位的快速估计问题,对影响参考相位的因素进行理论分析,给出参考相位与影响因素的解析关系式。结合系统参数进行仿真分析,分析参考相位对高程误差的影响。根据分析结果,结合外部粗精度高程数据、滤波后的干涉相位及相干系数,提出高精度参考相位快速估计算法,并给出算法详细实现流程。对实际机载双天线干涉合成孔径雷达系统获取的数据进行处理,结果表明:算法在文中的系统参数下可以达到优于2 m的相对高程精度,处理4096×6560像素的数据块时,参考相位估计速度至少增大20倍。
数学与系统科学
  • 方差全局灵敏度求解的空间分割结合无迹变换方法
  • 员婉莹,吕震宙,赵录峰
  • 2017, 39 (1):166-173[摘要](141)  [PDF  834KB](99)
    为有效计算基于方差的全局灵敏度指标尤其是非线性程度较高的响应函数的,将积分空间的可加性以及无迹变换结合起来,利用函数在子空间内非线性程度会降低以及无迹变换方法在概率空间内对低非线性函数性质具有强捕捉能力的特点,提出计算基于方差的全局灵敏度指标的高效方法。该方法只需产生一组无迹变换样本就可以近似求得各阶灵敏度指标,并且该近似解随空间分割个数的增加而收敛于真值。通过非线性程度较高的验证算例及工程算例验证了所提方法在处理非线性功能函数上的高效性和准确性。
信息与通信工程
  • 周期运动声源的双阵列定位
  • 张炳文,郑坚,熊超
  • 2017, 39 (1):174-181[摘要](164)  [PDF  1364KB](113)
    针对常用的运动声源定位方法存在计算量较大或测试难度大的问题,提出一种基于阵列信号短时处理的运动声源定位方法。分析单、双五元十字阵列的定位性能,并基于单阵列的高精度定向能力,借鉴波束形成中帧处理思想,使用双阵列方位交叉的方法实现声源运动定位。使用自行火炮的发动机周期噪声作为模拟声源,进行外场定位实验,对参与短时相关数据的截取原则和传播路径补偿进行研究。实验结果表明,该方法能够有效实现周期声源的运动定位,最大相对误差保持在5%的水平。
材料科学与工程
  • Si(Al)C纤维先驱体聚铝碳硅烷的合成
  • 袁钦,宋永才
  • 2017, 39 (1):182-188[摘要](147)  [PDF  752KB](102)
    采用低分子量固态聚碳硅烷和乙酰丙酮铝为原料,利用Si-H与乙酰丙酮铝之间的交联反应合成适于熔融纺丝的聚铝碳硅烷。研究了反应条件对产物数均分子量、软化点和组成结构的影响及交联反应程度与可纺性之间的关系。实验结果表明:随着反应温度的升高和反应时间的延长,反应程度提高,残余乙酰丙酮基减少,Si-O-Al交联支化结构增多,分子量和软化点增大,可纺性随之下降。当乙酰丙酮铝投料比为8 %时,在370 ℃下反应4~6 h,可得到软化点为206~221 ℃,Al wt%=0.68%,具有良好可纺性的聚铝碳硅烷。
航天工程
  • 金属泡沫复合材料夹芯结构的压痕响应实验
  • 王新筑1,2,3,周雄3,朱炳杰4,彭向和3
  • 2017, 39 (1):189-193[摘要](149)  [PDF  677KB](129)
    金属泡沫夹芯结构是近年来新出现的一种明显具有结构和功能一体化特点的新型轻质材料,它在临近空间飞行器、航海及汽车等领域有着广阔的应用前景。以以纤维增强复合材料面板、闭孔泡沫铝芯子为特征的复合材料夹芯结构为研究对象,对其在球形压头作用下的压痕响应、损伤模式、变形机制和失效机理进行理论分析和实验研究。研究发现,泡沫铝复合材料夹芯结构的压痕响应是夹芯结构的各个组成部分的响应、相互作用以及压头属性的综合作用结果。泡沫铝复合材料夹芯结构在球压头作用下的损伤模式为基体开裂、纤维断裂、层间分层、泡沫铝的屈服及剪切断裂五种失效模式。
  • 二维非线性正交各向异性材料的瞬态热传导反问题数值方法
  • 陈闽慷1,杜涛2,苏雪3,陈伟芳3
  • 2017, 39 (1):194-198[摘要](163)  [PDF  1399KB](115)
    针对正交各向异性材料的二维非线性热传导反问题,采用顺序函数法进行表面热流辨识问题的研究。在求解反问题时,采用有限体积法、牛顿-拉夫逊法并引入未来时间步的概念。在每个时间步内,将待辨识热流视为非线性方程组的未知量,通过一个迭代过程进行求解。算例的研究表明,热流辨识结果与真实热流相近,从而证明了本方法在辨识二维非线性热传导反问题时是准确、稳定、有效的。
国际标准刊号:1001-2486
国内统一刊号:43-1067/T
主办单位:国防科学技术大学
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