基于POD/DMD的液力透平尾涡逆射流非定常解耦

1

作者 王晓晖 马克浩 +1 位作者 苗森春 杨军虎 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期121-126,134,共7页

液力透平尾流场存在与叶轮旋向相反的大尺度螺旋涡,涡核中心发现沿轴向的逆流现象,对装置的效率和运行稳定性有影响.结合本征正交分解(POD)和动态模态分解(DMD)两种降阶模型在流场解耦的不同优势,对逆射流的流动特征及演化规律进行分析... 液力透平尾流场存在与叶轮旋向相反的大尺度螺旋涡,涡核中心发现沿轴向的逆流现象,对装置的效率和运行稳定性有影响.结合本征正交分解(POD)和动态模态分解(DMD)两种降阶模型在流场解耦的不同优势,对逆射流的流动特征及演化规律进行分析.研究结果表明:逆射流在叶轮的动静干涉和大尺度尾涡破碎的作用下发生周期性振动,并在演化过程中引起尾流场大尺度涡运动和流动分离;POD方法和DMD方法的低阶模态反映出由旋转叶轮和尾水管之间动静干涉的流动结构特征,主导频率接近叶轮转频;高阶模态则反映出逆射流下游小尺度离散涡团破碎-融合-衰减过程的流动特征,模态频率接近叶轮转频的整数倍. 展开更多

关键词 液力透平 逆射流 降阶模型 本征正交分解 动态模态分解

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基于POD方法的对转压气机叶顶非定常流场分析 被引量：1

2

作者 王磊 高丽敏 +2 位作者 茅晓晨 郭彦超 俞一波 《航空动力学报》 北大核心 2025年第2期46-60,共15页

为深入研究对转压气机内的非定常流动特征及其流动机理,基于非定常数值模拟和本征正交分解(POD)方法开展了对转压气机近失速工况下的叶顶非定常流场分析。结果表明:上游转子(R1)叶顶非定常流场的主导频率为1BPF(叶片通过频率),其主导结... 为深入研究对转压气机内的非定常流动特征及其流动机理,基于非定常数值模拟和本征正交分解(POD)方法开展了对转压气机近失速工况下的叶顶非定常流场分析。结果表明:上游转子(R1)叶顶非定常流场的主导频率为1BPF(叶片通过频率),其主导结构主要是由下游势流的影响以及相邻叶片叶尖泄漏流及二次泄漏流冲击作用导致的,并且下游转子(R2)的势流作用对转子R1的非定常流动影响较大;在转子R2叶顶流场中,POD方法成功捕捉到了叶片前缘进口通道处由泄漏流溢流所导致的主要流动结构,其主导频率为0.8BPF,并且在转子R2非定常流场中起主导作用。同样转子R2受到两排转子干涉的影响,模态的主导频率为1BPF。此外,通过POD模态进行叶顶流场重构进一步反映出了对非定常流场起主导作用的流动结构。 展开更多

关键词 对转压气机 本征正交分解(pod)方法 非定常流场 pod模态 近失速流场

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POD模式下的城市公园地下商业空间设计——以福州市滨江市民广场“左海光年”项目为例

3

作者 曾丽珍 《福建建设科技》 2025年第6期4-7,共4页

城市化进程的加快导致城市绿色空间愈加稀缺,在此背景下,以POD为导向的开发模式成为平衡城市功能与生态环境的有效策略。福州市滨江市民广场(左海光年)项目将城市公园作为核心驱动力,在地下空间开发商业功能,实现地表资源的高效利用与... 城市化进程的加快导致城市绿色空间愈加稀缺,在此背景下,以POD为导向的开发模式成为平衡城市功能与生态环境的有效策略。福州市滨江市民广场(左海光年)项目将城市公园作为核心驱动力,在地下空间开发商业功能,实现地表资源的高效利用与生态价值的提升。基于POD模式框架,深入剖析项目的城市公园地下商业空间特点,并提出了未来城市公园地下商业空间的设计策略与建议。 展开更多

关键词 pod模式 公园导向开发 地下商业空间 城市公园 生态融合

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槽道内涡波流场的POD分析 被引量：2

4

作者 刘阁 陈彬 +1 位作者 金兴 邓阳琴 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期190-198,共9页

对槽道内涡波流场的瞬态速度矢量场进行了2DPIV测量实验,将2DPIV测量的矢量场数据进行POD分析,根据POD分解的各阶模态的能量比确定了表征涡波流场主导结构的前15阶模态。结果表明,POD分解的前15阶模态发现槽道内涡波流场是由槽道壁面剪... 对槽道内涡波流场的瞬态速度矢量场进行了2DPIV测量实验,将2DPIV测量的矢量场数据进行POD分析,根据POD分解的各阶模态的能量比确定了表征涡波流场主导结构的前15阶模态。结果表明,POD分解的前15阶模态发现槽道内涡波流场是由槽道壁面剪切层诱导的涡列以及伴随的波状主流组成;流场中大尺度的涡旋发展为涡对,对波状主流的脉动频率产生影响;根据涡波流场中的驻点和鞍点,获取了流场的大尺度涡对、平均流场以及Helmholtz涡环等明显特征;最后根据POD分解的前15阶模态对槽道内涡波流场进行重组,重组流场表征了槽道内层流状态下波状主流的形态和涡旋共存的涡波结构以及驻点和鞍点的位置处涡旋的变化等主要特征,有效地剔除了PIV测量流场中的随机信息,保留了PIV测量流场的主导特征。 展开更多

关键词 槽道 涡波流场 2DPIV测量 pod分析 模态重组

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面向POD的低碳城市住区形态研究——以重庆鲁能星城住区为例 被引量：1

5

作者 董世永 潘晶 《室内设计》 2011年第4期47-51,共5页

步行是住区中最基本最节能的出行方式,同时也是健康的生活方式。本文引入"POD"模式在住区中的发展目标,包括提高居民出行中的步行化程度,以及鼓励住区居民的步行生活;其次,以鲁能星城住区为实证研究对象,一方面基于提高步行... 步行是住区中最基本最节能的出行方式,同时也是健康的生活方式。本文引入"POD"模式在住区中的发展目标,包括提高居民出行中的步行化程度,以及鼓励住区居民的步行生活;其次,以鲁能星城住区为实证研究对象,一方面基于提高步行化程度的目标,分析了居民步行化程度与住区形态中密度、混合使用的关系;另一方面,基于引导居民步行生活目标,分析了居民步行偏好特征与住区形态中环境设计的关系。最后,提出了面向POD模式的低碳城市住区形态。 展开更多

关键词 pod模式 低碳城市 住区形态 出行特征 步行偏好

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基于POD方法的高超声速边界层转捩判定方法 被引量：2

6

作者 魏斌斌 高永卫 +1 位作者 邓磊 赵学军 《气体物理》 2016年第3期25-30,共6页

高超声速边界层转捩是高超声速飞行器设计的关键基础问题之一.为了研究高超声速边界层转捩,在风洞中,对平板模型进行了M=5的实验,在模型中心沿流动方向使用PCB脉动压力传感器对脉动压力时间序列进行采集.文章将本征正交分解(proper orth... 高超声速边界层转捩是高超声速飞行器设计的关键基础问题之一.为了研究高超声速边界层转捩,在风洞中,对平板模型进行了M=5的实验,在模型中心沿流动方向使用PCB脉动压力传感器对脉动压力时间序列进行采集.文章将本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法引入高超声速脉动压力数据处理中,发展了单点POD分析方法.经验证,使用该方法重构数据的均方根(root mean square,RMS)峰值位置可表征转捩位置,实用性强. 展开更多

关键词 高超声速边界层转捩 脉动压力 单点pod分析方法 第2模态

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POD方法在风洞试验二维速度场分析中的应用 被引量：3

7

作者 巴玉龙 《民用飞机设计与研究》 2017年第1期69-72,共4页

针对风洞试验二维速度流场,构建了正交分解与流场重构的数学模型。通过对鼓包背风面PIV瞬时速度流场进行分解,发现阶数越低的模态对原始流场的能量贡献率越大,代表了流场中的低频、大尺度流动结构;反之,阶数越高的模态对原始流场的能量... 针对风洞试验二维速度流场,构建了正交分解与流场重构的数学模型。通过对鼓包背风面PIV瞬时速度流场进行分解,发现阶数越低的模态对原始流场的能量贡献率越大,代表了流场中的低频、大尺度流动结构;反之,阶数越高的模态对原始流场的能量贡献率越小,代表了流场中的高频、小尺度流场结构等信息。通过对流场进行低维重构,发现前4阶重构流场几乎不受一些小尺度旋涡的影响,很清晰地显示了流场的主要结构。 展开更多

关键词 本征正交分解 pod 模态 风洞试验 流场重构

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POD和DMD方法分析不同间隙压气机旋转不稳定性特性 被引量：10

8

作者 吴亚东 李涛 赖生智 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2018-2026,共9页

对一台单级低速轴流压气机旋转不稳定性(RI)进行分析。在前期的旋转不稳定性特性、流场成因和不同间隙影响的研究基础上,进一步基于全通道数值模拟,采用两种流场降阶方法分析不同叶顶间隙条件下旋转不稳定性各阶模态对应的流场成分、模... 对一台单级低速轴流压气机旋转不稳定性(RI)进行分析。在前期的旋转不稳定性特性、流场成因和不同间隙影响的研究基础上,进一步基于全通道数值模拟,采用两种流场降阶方法分析不同叶顶间隙条件下旋转不稳定性各阶模态对应的流场成分、模态能量占比和稳定性等特性。计算结果表明,前几阶模态能量占比大,对流场起主要贡献,并且稳定性相对较强。随着间隙的减小,旋转不稳定性的能量占比和稳定性下降,各阶的叶片转动成为流场的主要成分。 展开更多

关键词 旋转不稳定性 全通道数值模拟 本征正交分解(pod) 动态模态分解(DMD) 周向模态

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基于POD法控制模态选择的大跨屋盖结构风致动力响应分析 被引量：4

9

作者 章李刚 楼文娟 黄铭枫 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1599-1604,共6页

为了提高大跨度屋盖结构风致动力响应频域分析的计算效率,提出先挑选控制模态再进行风致响应有效计算的"二步法"过程.将本征正交分解(POD)法和模态叠加法相结合,建立风荷载作用下大跨屋盖结构各阶模态响应的快速估算方法,并... 为了提高大跨度屋盖结构风致动力响应频域分析的计算效率,提出先挑选控制模态再进行风致响应有效计算的"二步法"过程.将本征正交分解(POD)法和模态叠加法相结合,建立风荷载作用下大跨屋盖结构各阶模态响应的快速估算方法,并以估算结果作为衡量准则进行控制模态的挑选;在经过挑选得到控制模态后,采用考虑了荷载空间分布相关性和广义风荷载谱中虚部成分的精确完全二次项组合方法(ACQC)进行风致响应的有效计算.将该方法运用于某大型火车站站台屋盖结构,计算表明:在采用相同的模态参与阶数的条件下,本方法得到的风致响应结果具有更高的精确性和更快的收敛性. 展开更多

关键词 大跨度屋盖结构 频域分析 振动模态选择 模态叠加法 本征正交分解 ACQC

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POD与MSM原理和应用的对比分析 被引量：1

10

作者 张军锋 葛耀君 +1 位作者 赵林 柯世堂 《力学与实践》 北大核心 2013年第5期69-78,81,共11页

为揭示本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)与模态叠加法(mode superposition method,MSM)在基本原理和工程应用中的异同,对POD和MSM的数理基础进行了对比性分析;通过风洞试验及动力响应时程分析获得了一座冷却塔的表面... 为揭示本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)与模态叠加法(mode superposition method,MSM)在基本原理和工程应用中的异同,对POD和MSM的数理基础进行了对比性分析;通过风洞试验及动力响应时程分析获得了一座冷却塔的表面脉动风载荷及其脉动响应,以此两个时空随机场为例对POD和MSM两种方法的应用进行了对比性阐述.POD和MSM均通过引入空间模态和相应的时间坐标,经线性叠加来实现对时空随机场的分解与重建,但两者的应用对象并不一致:前者多用于已知随机载荷场的分析而后者多用于未知结构响应的计算.两者空间模态和时间坐标的提取方法和数理意义以及各模态对原随机场的贡献等亦不相同.尽管POD和MSM两种方法所得空间模态均有正交性,但时间坐标的正交性仅存在于POD方法,故POD各阶模态的本征值之和可以完全反应对原随机场的贡献,而MSM的模态贡献则存在一定的耦合性. 展开更多

关键词 本征正交分解 模态叠加 随机场 脉动风载荷 风致脉动响应 空间模态 时间坐标

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均值对随机场POD分解影响机理 被引量：4

11

作者 张军锋 葛耀君 +1 位作者 任鹏杰 柯世堂 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期46-52,共7页

基于POD方法的理论基础与数学矩阵分析,通过引入随机场均值的相关矩阵及对均值相关矩阵的POD分解,阐述均值对随机场完整信号和脉动信号POD分解的影响机理。以双曲冷却塔模型和闭口箱梁模型的断面风压场POD分解实例,分析风压均值的影响,... 基于POD方法的理论基础与数学矩阵分析,通过引入随机场均值的相关矩阵及对均值相关矩阵的POD分解,阐述均值对随机场完整信号和脉动信号POD分解的影响机理。以双曲冷却塔模型和闭口箱梁模型的断面风压场POD分解实例,分析风压均值的影响,并验证上述理论解释的合理性。尽管随机场均值并不影响POD方法对随机场的分解和重建过程,但两种信号分解得到的各阶参数如本征值、本征模态及主坐标都只是所采用信号特性的反映而不能相互混淆。以完整信号分解得到的各阶参数都将受到随机场均值的影响,尤其是低阶参数。由于实际使用中对随机场的信号均值和脉动信号多分别对待,因此在POD分解中应使用脉动信号构建相关矩阵以完全反映脉动信号的特性,从而避免信号均值的影响。 展开更多

关键词 pod 均值 完整信号 脉动信号 本征模态 本征值 主坐标

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跨声速压气机转子叶顶区域流场非定常计算和POD分析 被引量：4

12

作者 刘震雄 竺晓程 杜朝辉 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期458-466,共9页

采用时间精确求解法对跨声速轴流式压气机转子NASA Rotor35单流道进行了三维非定常数值模拟,研究了叶顶区域流场的时间非定常波动特性。将叶顶区域流场的非定常解作为快照,采用本征正交分解(POD)方法提取POD模态,进一步分析了叶顶近失... 采用时间精确求解法对跨声速轴流式压气机转子NASA Rotor35单流道进行了三维非定常数值模拟,研究了叶顶区域流场的时间非定常波动特性。将叶顶区域流场的非定常解作为快照,采用本征正交分解(POD)方法提取POD模态,进一步分析了叶顶近失速点流场的流动特性。结果表明:在近峰值效率点的大质量流量工况下,叶顶区域流场呈现出稳定性,基本不发生随时间波动的特性;在近失速点的小质量流量工况下,叶顶区域流场呈现周期性的波动特性,由激波与叶顶间隙泄漏涡形成的破碎、通道中部未形成泄漏涡的相邻叶片泄漏流流线以及来流一起形成的叶顶二次涡是叶顶非定常周期性波动形成的必要条件。 展开更多

关键词 跨声速压气机 叶顶间隙泄漏流 非定常波动 本征正交分解 模态分析

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基于POD方法的跨声速轴流压气机转子叶顶间隙流场分析 被引量：5

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作者 傅珏 杨波 钟芳源 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2048-2055,共8页

以跨声速轴流压气机转子NASA Rotor 36为对象,研究了叶顶间隙流场的非定常流动特性。在数值模拟结果的基础上,采用本征正交分解(POD)方法获取POD模态和时间系数分布规律,进一步分析了近失速工况下叶顶间隙流场的流动特性。结果表明:在... 以跨声速轴流压气机转子NASA Rotor 36为对象,研究了叶顶间隙流场的非定常流动特性。在数值模拟结果的基础上,采用本征正交分解(POD)方法获取POD模态和时间系数分布规律,进一步分析了近失速工况下叶顶间隙流场的流动特性。结果表明:在近失速工况下,叶顶间隙流场的主导频率为叶顶泄漏涡频率,约为0.6倍转子通过频率;能量较高的POD模态决定了叶顶泄漏涡的波动频率和幅值,低能量的高阶涡则影响流场的细微结构;同时发现,前5阶POD模态就可以很好地重构流场,这为低阶模型的应用提供了一定的理论指导。 展开更多

关键词 本征正交分解(pod) 跨声速轴流压气机 叶顶间隙流 非定常流动 本征正交分解(pod)模态

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风力机翼型S809绕流流动特性的POD和DMD对比分析 被引量：2

14

作者 李凯迪 孙晓晶 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期55-68,共14页

失速时的流动分离现象对风力机叶片的气动性能有重要影响,S809作为典型水平轴风力机翼型,在临界失速攻角下气动性能会大幅降低。基于流动特征提取的非定常流场降阶模型(reduced-order model,ROM)是进一步深入了解非定常流动的重要手段... 失速时的流动分离现象对风力机叶片的气动性能有重要影响,S809作为典型水平轴风力机翼型,在临界失速攻角下气动性能会大幅降低。基于流动特征提取的非定常流场降阶模型(reduced-order model,ROM)是进一步深入了解非定常流动的重要手段。本文通过计算流体力学方法得到轻、深失速攻角下翼型的流动特征,对时变速度场进行本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和动态模态分解(dynamic mode decomposition,DMD)分析,得到轻、深失速下翼型的非定常流场信息(能量占比、模态频率等)。通过两种方法的对比,结果表明,POD和DMD方法能够准确捕捉流动过程中的非定常结构和升力主频相同的典型模态,但是POD方法由于基于能量特征,在捕捉模态时会忽略与升力主频相近但能量较小的流动结构,而基于频率特征的DMD方法能够准确获得场的演化信息(增长率、频率等)。本文研究有利于针对主频结构发展相应的流动控制方法,从而改善翼型流场情况,提高气动性能。 展开更多

关键词 风力机翼型绕流 计算流体力学 降阶模型 本征正交分解 动态模态分解

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基于POD方法的EPR燃料棒流致振动特性分析 被引量：3

15

作者 闵光云 冯琳娜 姜乃斌 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期659-669,共11页

EPR(European pressurized reactor)燃料棒相比M310燃料棒的棒长更长,导致其频率降低、幅值增大,在冷却剂的作用下,会加剧格架与棒束之间微动磨损(grid-to-rod fretting,GTRF),进而造成放射性物质的泄漏.将EPR燃料棒简化为3D梁模型,将... EPR(European pressurized reactor)燃料棒相比M310燃料棒的棒长更长,导致其频率降低、幅值增大,在冷却剂的作用下,会加剧格架与棒束之间微动磨损(grid-to-rod fretting,GTRF),进而造成放射性物质的泄漏.将EPR燃料棒简化为3D梁模型,将刚凸和弹簧对燃料棒的约束等效为弹性约束,将带格架的燃料棒简化为多跨连续简支梁模型,然后基于ANSYS-APDL建立了EPR燃料棒的有限元模型.阐述了湿模态分析和湍流激振响应分析的基本原理,整理了12个格架失效工况,系统地研究了格架失效对湿模态和湍流激振响应的影响.针对EPR燃料棒流致振动问题,提出了采用本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)原理分析EPR燃料棒流致振动特性的方法,通过对快照矩阵进行POD分解生成投影子空间,将湍流激振响应投影到子空间进行模型降阶,最后在物理空间快速地重构湍流激振响应.结果表明:格架失效会导致频率降低,且湍流激振响应的幅值会在格架失效处增大;当格架失效使得EPR燃料棒模型成为悬臂梁结构时,湍流激振响应最大;前2阶POD降阶模型基本能快速重构燃料棒的湍流激振响应,且误差非常小.文章的研究将有助于核反应堆工程的优化和设计. 展开更多

关键词 流致振动 pod方法 EPR燃料棒 模态分析 格架失效

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POD和DMD方法对燃料棒流致振动特性的分析 被引量：2

16

作者 闵光云 姜乃斌 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2162-2172,共11页

燃料棒的流致振动是造成燃料失效和反应堆停堆的重要因素之一,研究其流致振动机理非常必要。本文建立了燃料棒的高保真有限元模型,基于ANSYS Batch和随机振动理论批量计算了不同支撑刚度下燃料棒的流致振动响应,并搭建了1个流致振动响... 燃料棒的流致振动是造成燃料失效和反应堆停堆的重要因素之一,研究其流致振动机理非常必要。本文建立了燃料棒的高保真有限元模型,基于ANSYS Batch和随机振动理论批量计算了不同支撑刚度下燃料棒的流致振动响应,并搭建了1个流致振动响应数据库。该数据库采用不同支撑刚度值来模拟和检查燃料棒可能遇到的情况。基于数据库组装快照矩阵,采用两种数据驱动方法(POD方法和DMD方法)搭建了1个高保真降阶模型(ROM),该ROM能够实现流致振动响应的快速重构。对比了POD方法和DMD方法重构燃料棒流致振动响应的效果以及各自的优点和缺点。研究发现:使用相同数量的模态重构燃料棒的流致振动响应时,POD方法的重构效果优于DMD方法;基于相同数量的模态重构时,刚度为1 N/mm的重构效果最差,这主要是因为刚度越小,频率越小,系统的振幅越大,需要更多数量的模态才能捕捉大幅振动带来的影响;DMD方法不仅能够高效地重构燃料棒的振动响应,还能够判断每个DMD模态的稳定性。 展开更多

关键词 pod DMD 流致振动 模态 燃料棒

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基于POD方法的燃料棒模态特征及流致振动响应降阶模型研究 被引量：1

17

作者 闵光云 姜乃斌 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期142-149,共8页

本文搭建了一个快速预测燃料棒模态特征及流致振动响应的降阶模型(ROM)。首先,基于有限元分析软件ANSYS的批处理功能得到不同刚度下燃料棒的模态数据,将模态数据组装成快照矩阵。接着,基于商用数学软件MATLAB和半经验公式批量计算燃料... 本文搭建了一个快速预测燃料棒模态特征及流致振动响应的降阶模型(ROM)。首先,基于有限元分析软件ANSYS的批处理功能得到不同刚度下燃料棒的模态数据,将模态数据组装成快照矩阵。接着,基于商用数学软件MATLAB和半经验公式批量计算燃料棒的流致振动响应,将流致振动响应数据组装成快照矩阵。然后,采用本征正交分解(POD)方法将快照矩阵投影到低维空间,并根据特征值大小选出能量占比最高的POD模态。基于选出的POD模态将快照矩阵重构回物理空间,实现了模态和流致振动响应的快速计算。研究发现:对于1阶模态和流致振动响应的重构,刚度越小所需要的POD模态数量越多;对于相同刚度下不同阶模态的重构,模态阶次越高,所需要的POD模态数量越多。本文研究结果对于燃料棒模态特征和流致振动响应的快速计算具有一定的意义。 展开更多

关键词 本征正交分解(pod)方法 燃料棒 降阶模型(ROM) 模态特征 流致振动响应

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豪华邮轮吊舱推进器可靠性建模与评估

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作者 董小伟 韦昊函 +2 位作者 张雪琴 严新平 欧阳武 《船海工程》 北大核心 2025年第5期110-115,共6页

为提高豪华邮轮吊舱推进器的服役可靠性和安全性,降低维修成本,在分析吊舱推进器结构及工作特点的基础上,对推进器子模块及关键零部件进行可靠性建模与评估研究,开展故障树分析(FTA)及失效模式和效应分析(FMEA),提取涉及吊舱推进系统潜... 为提高豪华邮轮吊舱推进器的服役可靠性和安全性,降低维修成本,在分析吊舱推进器结构及工作特点的基础上,对推进器子模块及关键零部件进行可靠性建模与评估研究,开展故障树分析(FTA)及失效模式和效应分析(FMEA),提取涉及吊舱推进系统潜在故障模式及其原因,提出吊舱推进器典型故障检测与识别方法,分析典型故障对吊舱推进系统运行性能的影响。利用风险顺序数(RPN)进行吊舱推进器失效风险量化评估,确定优先的改进方向。通过吊舱推进器的可靠性建模和评估,提出系统可靠性及风险优先级管理系统方法,明确不同故障模式的风险等级,提高维修效率,从而优化维护策略,为设计、制造和调试阶段的系统优化提供科学依据和参考。 展开更多

关键词 吊舱推进器系统 故障树分析 失效模式和效应分析 风险顺序数

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一种小型非正交三轴吊舱设计与实现

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作者 李绍军 李英杰 +5 位作者 徐妍 胡福东 李威 王宏伟 张伟 周磊 《红外技术》 北大核心 2025年第9期1108-1113,共6页

针对无人机光电吊舱面临的体积限制与跟踪精度不足问题,本研究提出通过非正交结构设计缩减设备尺寸,并对比分析Proportional-Integral跟踪控制器、滑模跟踪控制器、YouLa参数化跟踪控制器3种控制器的低频目标跟踪性能,为轻量化高精度吊... 针对无人机光电吊舱面临的体积限制与跟踪精度不足问题,本研究提出通过非正交结构设计缩减设备尺寸,并对比分析Proportional-Integral跟踪控制器、滑模跟踪控制器、YouLa参数化跟踪控制器3种控制器的低频目标跟踪性能,为轻量化高精度吊舱开发提供解决方案。建立非正交三轴吊舱(倾斜角45°)的几何模型,通过运动学分析推导该模型下的三轴陀螺与三轴电机的解耦关系,使用YouLa参数化控制器作为跟踪控制算法,提高了光电吊舱低频段跟踪目标的响应速度和跟踪精度。采用非正交设计使吊舱水平回转半径减小约30%,采用YouLa控制器表现最优,0.5 Hz正弦扰动下相角较PI控制器超前65°左右,脱靶量幅值减小50%左右。非正交结构有效解决无人机对负载吊舱的尺寸限制,结合YouLa控制器可实现快速精准跟踪。该方案为小型化光电吊舱设计提供了结构-控制协同优化的新思路,可适用于跟踪低慢小目标的实际应用中。 展开更多

关键词 Proportional-Integral跟踪控制器 滑模跟踪控制器 YouLa 非正交三轴吊舱

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基于分层结构与等效滑模控制的机载光电吊舱运动控制研究

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作者 谢宇 蒙乾翼 刘爽利 《西南科技大学学报》 2025年第2期68-79,共12页

为解决空中复杂环境下搭载于固定翼飞行器的光电吊舱抗干扰能力差且环境适应力不足问题,在进行运动学分析和动力学建模的基础上,结合分层结构与等效滑模控制,研究了两轴两框架机载光电吊舱的运动控制。方位子系统的控制器采用有限时间... 为解决空中复杂环境下搭载于固定翼飞行器的光电吊舱抗干扰能力差且环境适应力不足问题,在进行运动学分析和动力学建模的基础上,结合分层结构与等效滑模控制,研究了两轴两框架机载光电吊舱的运动控制。方位子系统的控制器采用有限时间自适应等效滑模控制器,仿真时跟踪阶跃信号,收敛时间最短(1.26 s);俯仰子系统的控制器采用基于非线性扰动观测器的等效滑模控制器,仿真时跟踪正弦信号,稳态误差最小(0.2×10^(-4))。实验证明了提出的控制器在控制精度与稳定性方面的良好控制性能。 展开更多

关键词 机载光电吊舱 运动学分析 动力学建模 分层结构 等效滑模控制

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