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Modelling missile motion system using neural networks
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作者 闫纪红 王子才 史小平 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 1999年第3期45-48,共4页
The models of noallnear systems are idendried by recmeive pedctive ermrs(RPE) methed based on thelayered neural networks. To improve the identification precision, gain callcient and arentUm factor are itheucedinto the... The models of noallnear systems are idendried by recmeive pedctive ermrs(RPE) methed based on thelayered neural networks. To improve the identification precision, gain callcient and arentUm factor are itheucedinto the algorithm for the data are dids by noses and vny suddnly. this lerthm is applied to the twcmedeiling of rolling and pitchng angles of ndssiles. Simulation results shoW tha the proposed algurithm is sultable forthe modelling of nodrinear systems. 展开更多
关键词 NEURAL networks identification RECURSIVE pedictive or method nonlinear SYSTEM modelLING MISSILE motion SYSTEM
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改进容积卡尔曼滤波的多目标多模态跟踪算法
2
作者 刘德儿 程健康 刘峻廷 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1253-1261,共9页
高效安全的多目标跟踪技术是智能汽车行驶过程中的重要环节,然而目前许多方法忽略了误检目标可能对行驶安全性造成的潜在影响。为了减少误检目标的出现,提出了一种基于多传感器融合的双重关联机制,首先将轨迹与点云域和图像域中同时检... 高效安全的多目标跟踪技术是智能汽车行驶过程中的重要环节,然而目前许多方法忽略了误检目标可能对行驶安全性造成的潜在影响。为了减少误检目标的出现,提出了一种基于多传感器融合的双重关联机制,首先将轨迹与点云域和图像域中同时检测到的目标相关联并使用卡尔曼滤波进行更新,其次将未关联的轨迹与仅出现在点云域中的目标相关联,其中第一步未关联的目标定义为新轨迹,而第二步未关联的目标删除,所提方法可以极大地减少智能车辆行驶过程中误检目标的出现,从而显著提升行驶的安全性。同时,针对一些采用非线性卡尔曼滤波器的方法中在转弯过程中目标框偏移的问题,提出了一种改进的容积卡尔曼滤波器。该方法利用IMU数据来判断车辆的行驶状态,并自适应地调整估计误差矩阵,有效消除了车辆转弯对目标行驶状态估计的负面影响。在Kitti多目标跟踪数据集上进行测试的结果显示,所提算法有很高的优越性,HOTA(High Object Track Accuracy)达到78.00,MOTA(Multi-Object Track Accuracy)达到88.85,FPS达到200,在保持高精度的同时能很好满足实时性要求。 展开更多
关键词 自动驾驶 多目标跟踪 改进容积卡尔曼滤波 非线性运动模型 传感器融合
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侵彻弹引系统非线性动力学模型及响应特性
3
作者 郑卓扬 董恒 +3 位作者 武海军 贾桐庆 杨冠侠 黄风雷 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期241-254,共14页
为准确揭示和描述弹体-引信系统(简称弹引系统)在侵彻典型目标过程中引信内部核心器件的过载环境及动态响应,基于空腔膨胀理论获得侵彻过程的弹靶相互作用,分析应力波在战斗部壳体内的传播效应,引入弹引螺纹连接的载荷传递特性及缓冲材... 为准确揭示和描述弹体-引信系统(简称弹引系统)在侵彻典型目标过程中引信内部核心器件的过载环境及动态响应,基于空腔膨胀理论获得侵彻过程的弹靶相互作用,分析应力波在战斗部壳体内的传播效应,引入弹引螺纹连接的载荷传递特性及缓冲材料的非线性响应模式,构建高速侵彻下弹引系统的非线性动力学响应模型,通过理论及实验方法确定模型参数,结合有限元数值仿真研究分析弹引系统的动态响应特性及弹靶参数对过载信号的影响机理和规律。研究结果表明:所建立的非线性动力学响应模型在时-频域特征上与数值仿真结果吻合良好,可更准确地描述高速侵彻下弹引系统的过载传递特性及引信内部器件的真实动力学响应,其响应模式主要为刚性过载和高频结构振动的耦合叠加,螺纹连接会进一步放大过载信号,聚氨酯材料在侵彻冲击环境下体现出一定的吸能滤波作用;弹引系统侵彻多层间隔目标相较于单一半无限目标时的过载信号更为复杂剧烈,弹靶参数决定了弹靶相互作用的频率特性,当侵彻多层间隔目标的弹靶作用频率的整数倍与弹引系统固有频率更接近时,加速度过载会出现峰值显著增大、振荡加剧及信号严重粘连等现象;研究成果为快速有效预测不同弹目特性下引信内部关键模块的真实响应和过载特性、评估其安全性及可靠性提供了技术参考。 展开更多
关键词 弹引系统 波动 振动 非线性动力学模型 时频域特性
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基于量子海鸥优化和双向记忆的波浪能发电平台运动预报方法研究
4
作者 李明伟 徐瑞喆 +2 位作者 盛其虎 耿敬 张启昭 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期383-389,共7页
针对波浪能发电平台运动因风、浪、流的耦合作用从而难以预报的问题,本文提出了一种新的基于量子海鸥优化算法和双向长短期记忆神经网络的波浪能发电平台运动预报方法。引入双向长短期记忆网络模拟波浪能发电平台运动非线性动力系统;建... 针对波浪能发电平台运动因风、浪、流的耦合作用从而难以预报的问题,本文提出了一种新的基于量子海鸥优化算法和双向长短期记忆神经网络的波浪能发电平台运动预报方法。引入双向长短期记忆网络模拟波浪能发电平台运动非线性动力系统;建立了基于量子海鸥优化算法的双向长短期记忆神经网络波浪能发电平台运动网络超参优选方法;构建一种新的双向长短期记忆神经网络波浪能发电平台运动与量子海鸥优化算法相结合的波浪能发电平台运动深度学习组合预报方法。试验结果表明:与本文选择的模型相比,本文建立的预测网络具有更高的预测精度,并且量子海鸥优化算法在选择双向长短期记忆神经网络的波浪能发电平台运动的超参数时与选取的算法相比,获得了更合适的超参组合。 展开更多
关键词 波浪能发电平台运动 非线性动力系统 深度学习模型 双向长短期记忆网络 网络超参优选 智能优化算法 海鸥优化算法 量子计算
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A modified Kelvin impact model for pounding simulation of base-isolated building with adjacent structures 被引量:13
5
作者 Ye Kun Li Li Zhu Hongping 《Earthquake Engineering and Engineering Vibration》 SCIE EI CSCD 2009年第3期433-446,共14页
Base isolation can effectively reduce the seismic forces on a superstructure,particularly in lowto medium-rise buildings.However,under strong near-fault ground motions,pounding may occur at the isolation level between... Base isolation can effectively reduce the seismic forces on a superstructure,particularly in lowto medium-rise buildings.However,under strong near-fault ground motions,pounding may occur at the isolation level between the baseisolated building(BIB)and its surrounding retaining walls.To effectively investigate the behavior of the BIB pounding with adjacent structures,after assessing some commonly used impact models,a modified Kelvin impact model is proposed in this paper.Relevant parameters in the modified Kelvin model are theoretically derived and numerically verified through a simple pounding case.At the same time,inelasticity of the isolated superstructure is introduced in order to accurately evaluate the potential damage to the superstructure caused by the pounding of the BIB with adjacent structures.The reliability of the modified Kelvin impact model is validated through numerical comparisons with other impact models.However,the difference between the numerical results from the various impact analytical models is not significant.Many numerical simulations of BIBs are conducted to investigate the influence of various design parameters and conditions on the peak inter-story drifts and floor accelerations during pounding.It is shown that pounding can substantially increase floor accelerations,especially at the ground floor where impacts occur.Higher modes of vibration are excited during poundings,increasing the inter-story drifts instead of keeping a nearly rigid-body motion of the superstructure.Furthermore,higher ductility demands can be imposed on lower floors of the superstructure.Moreover,impact stiffness seems to play a significant role in the acceleration response at the isolation level and the inter-story drifts of lower floors of the superstructure.Finally,the numerical results show that excessive flexibility of the isolation system used to minimize the floor accelerations may cause the BIB to be more susceptible to pounding under a limited seismic gap. 展开更多
关键词 structural pounding BASE-ISOLATION near-fault ground motions Kelvin impact model nonlinear damping
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海参捕捞机器人运动控制系统的仿真研究 被引量:1
6
作者 葛安亮 陈浩 +1 位作者 邵绪新 李相坤 《现代电子技术》 北大核心 2024年第2期147-154,共8页
随着水下机器人技术的发展,海参捕捞机器人将逐渐取代费时费力的人工捕捞作业。但是海参捕捞机器人的运动控制精度一直影响其运动稳定性和捕捞效率,一方面是由于海底的作业环境恶劣多变,机器人的结构功能复杂;另一方面是随着海参的累积... 随着水下机器人技术的发展,海参捕捞机器人将逐渐取代费时费力的人工捕捞作业。但是海参捕捞机器人的运动控制精度一直影响其运动稳定性和捕捞效率,一方面是由于海底的作业环境恶劣多变,机器人的结构功能复杂;另一方面是随着海参的累积,机器人的参数发生改变,原有控制模型的控制精度下降。为提高海参捕捞机器人的运动控制精度,在综合考虑机器人各种载荷的基础上,还考虑了海参对机器人造成的干扰,建立更加全面的机器人动力学模型;并运用模型预测控制理论和非线性干扰观测器对机器人的运动过程进行模拟分析。通过分别模拟机器人的定深下潜、运动姿态保持、路径跟踪和载重上升运动过程,定量分析机器人的运动控制精度,最后构建一个系统全面且精度较高的海参捕捞机器人运动控制系统。 展开更多
关键词 海参捕捞机器人 运动控制系统 动力学模型 模型预测控制 非线性干扰观测器 运动控制仿真
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面向空地中继网络优化的无人机运动控制方法 被引量:2
7
作者 陶灿灿 周锐 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1712-1723,共12页
本文提出一种基于模型的通信中继无人机运动控制方法,旨在提高地面车辆编队的网络连通性和通信性能。通过联合考虑未知多用户移动性、环境对信道特性的影响以及接收信号的不可用到达角信息来解决中继无人机运动控制问题。该方法主要由... 本文提出一种基于模型的通信中继无人机运动控制方法,旨在提高地面车辆编队的网络连通性和通信性能。通过联合考虑未知多用户移动性、环境对信道特性的影响以及接收信号的不可用到达角信息来解决中继无人机运动控制问题。该方法主要由两部分构成:①利用图论中的最小生成树构建网络连接性并定义通信性能指标,该网络连接性同时考虑了地面节点与无人机的通信链路及地面节点与地面节点的通信链路;②针对移动节点的通信中继,提出一种改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)和非线性模型预测控制(nonlinear model predictive control,NMPC)相结合的中继无人机运动控制策略,其中移动节点的未来位置由卡尔曼滤波器进行预测。在单一环境和复杂环境下的仿真结果表明,所提出的运动控制方法可以驱使无人机到达或跟踪最优中继位置的运动并提高网络性能,同时论证了考虑环境对信道的影响是有益的。 展开更多
关键词 无人机 中继通信 运动控制 最小生成树 非线性模型预测控制 改进粒子群优化
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自动驾驶汽车的无偏移非线性模型预测控制研究 被引量:1
8
作者 刘金波 王超 +3 位作者 刘梦可 高原 王宇 王欣志 《汽车工程师》 2024年第5期20-25,共6页
为解决自动驾驶汽车运动控制中基于横向-纵向耦合结构的无偏移非线性模型预测控制(OF-NMPC)的稳态误差问题,使用无迹卡尔曼滤波器观察控制器状态和扰动,并纳入模型预测和参考值计算以消除稳态误差。仿真和实车试验结果表明,所提出的OF-N... 为解决自动驾驶汽车运动控制中基于横向-纵向耦合结构的无偏移非线性模型预测控制(OF-NMPC)的稳态误差问题,使用无迹卡尔曼滤波器观察控制器状态和扰动,并纳入模型预测和参考值计算以消除稳态误差。仿真和实车试验结果表明,所提出的OF-NMPC算法可有效消除稳态误差,提高系统的动态性能。 展开更多
关键词 运动控制 轮胎模型 非线性模型预测控制 路径跟踪
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基于DF-Track的水下鱼体跟踪方法
9
作者 吴江 李然 +2 位作者 范利利 王宁 王客程 《现代电子技术》 北大核心 2024年第20期153-159,共7页
鱼类跟踪是分析鱼类行为、评估其健康水平的关键步骤。然而,由于真实水下养殖鱼群具有运动非线性、高外观相似度、鱼体互相遮挡、特征信息损失严重等特点,多目标跟踪鱼类是一项非常具有挑战性的任务。针对水下鱼体反射产生的伪影以及鱼... 鱼类跟踪是分析鱼类行为、评估其健康水平的关键步骤。然而,由于真实水下养殖鱼群具有运动非线性、高外观相似度、鱼体互相遮挡、特征信息损失严重等特点,多目标跟踪鱼类是一项非常具有挑战性的任务。针对水下鱼体反射产生的伪影以及鱼体运动非线性、相互遮挡导致跟踪轨迹碎片化的问题,提出一种水下多鱼跟踪模型DF-Track。该模型采用基于检测的跟踪(TBD)范式,首先在YOLOv8的C2f结构中引入聚合感知注意力机制(APFA),提高在前向过程中提取图像特征的能力;然后使用SDI多层次特征融合模块对YOLOv8中的feature fusion部分进行重设计,减少特征融合阶段不同层级特征信息的冲突问题;最后提出一种优化轨迹管理的跟踪模型DF-Track,并引入Focal-EIoU补偿匹配空间中的运动估计偏差,平衡几何一致性。实验结果表明:与原YOLOv8相比,所提算法的精确率提高了1.7%,平均精度均值提高了2.1%;DF-Track与其他MOT跟踪算法相比,HOTA达到70.9%,MOTA达到91.9%,IDF1达到80.4%。证明DF-Track模型在水下鱼类跟踪任务中具有较好的性能。 展开更多
关键词 多目标跟踪 水下鱼体 DF-Track模型 非线性运动 几何一致性 运动估计偏差补偿
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基于MATLAB的船舶运动控制实时仿真研究 被引量:13
10
作者 李文魁 陈永冰 +2 位作者 田蔚风 周永余 周岗 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第19期4424-4427,4433,共5页
针对开发船舶运动控制仿真平台的需要,引入了风、流、浪作用下的船舶三自由度非线性运动模型。通过电路设计和MATLAB软件编程开发了船舶运动控制实时仿真平台,输出实际舵角、航向和船位信号,并实现各种海况下的船舶运动模拟。将该仿真... 针对开发船舶运动控制仿真平台的需要,引入了风、流、浪作用下的船舶三自由度非线性运动模型。通过电路设计和MATLAB软件编程开发了船舶运动控制实时仿真平台,输出实际舵角、航向和船位信号,并实现各种海况下的船舶运动模拟。将该仿真平台与航迹自动操舵仪对接,进行了静水、流和海浪条件下的旋回、螺旋、Z形等多项操纵仿真试验,对非线性以及环境干扰对船舶运动的影响进行了分析。试验表明,该平台设计合理,性能可靠,已成功应用于某新型航迹自动舵的开发项目中。 展开更多
关键词 船舶运动控制 非线性数学建模 MATLAB 实时仿真
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高空环境下超远程火箭的角运动模型 被引量:2
11
作者 林献武 王中原 +1 位作者 王天明 张薇 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2009年第5期66-69,共4页
为了分析火箭在高空飞行时的角运动特性,基于牛顿第二定律和动量矩定理,分别在线性气动力和非线性气动力假设下建立了同时适用高低空的火箭角运动模型,分析了模型特点及其与弹道学中角运动模型的差异。结果表明,研究火箭在高空飞行的角... 为了分析火箭在高空飞行时的角运动特性,基于牛顿第二定律和动量矩定理,分别在线性气动力和非线性气动力假设下建立了同时适用高低空的火箭角运动模型,分析了模型特点及其与弹道学中角运动模型的差异。结果表明,研究火箭在高空飞行的角运动特性时,应当进一步考虑一些在低空模型中可忽略的项;非线性角运动模型不能通过将非线性气动力直接代入线性角运动模型得到,还将含有一些与迎角平方导数有关的项。所建立的新模型对分析火箭在高空环境下的角运动特性具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 弹道学 高空弹道 非线性 角运动模型
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潜艇非线性运动研究综述 被引量:8
12
作者 林雄伟 胡大斌 戴余良 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期187-195,共9页
文章综述了国内外在潜艇非线性运动方面研究的发展情况,介绍了非线性理论的概况及其在船舶运动方面的应用,重点对潜艇非线性运动的数学模型、分析方法等方面的研究成果及存在的问题进行了分析讨论,并对今后的发展趋势进行了展望。
关键词 潜艇运动 数学模型 非线性 强机动
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态势生成中一种非线性运动模型的建立 被引量:1
13
作者 董云龙 何友 张晶炜 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2005年第2期26-28,共3页
探讨了在信息融合仿真试验床的态势生成部分,建立飞行实体运动模型的方法;通过保留运动学方程,简化动力学方程的方法,给出了一种常见的机动飞行方式(俯冲爬升类运动)的运动模型的计算公式;并对这种运动模型的非线性和机动性进行了分析... 探讨了在信息融合仿真试验床的态势生成部分,建立飞行实体运动模型的方法;通过保留运动学方程,简化动力学方程的方法,给出了一种常见的机动飞行方式(俯冲爬升类运动)的运动模型的计算公式;并对这种运动模型的非线性和机动性进行了分析和讨论;通过仿真,比较了几种机动目标跟踪算法对该运动模型的跟踪效果,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 信息融合仿真试验床 计算机生成兵力 非线性运动模型 机动目标跟踪
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泥沙起动条件的非线性理论 被引量:8
14
作者 何文社 曹叔尤 +1 位作者 雷孝章 刘兴年 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期28-32,共5页
本文根据突变理论。分析了非均匀沙起动尖点突变模型的状态变量和控制变量,从尖点突变的标准方程出发,通过坐标变换和拓扑变换得出泥沙起动时的水流条件与泥沙因素之间的函数关系式,建立了能反映泥沙起动的尖点突变模型,得到泥沙起动的... 本文根据突变理论。分析了非均匀沙起动尖点突变模型的状态变量和控制变量,从尖点突变的标准方程出发,通过坐标变换和拓扑变换得出泥沙起动时的水流条件与泥沙因素之间的函数关系式,建立了能反映泥沙起动的尖点突变模型,得到泥沙起动的临界条件方程。并用尖点突变理论对泥沙起动现象进行了解释。 展开更多
关键词 河流动力学 非线性 尖点突变模型 泥沙起动
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解析求解非线性相对运动的最优重构问题 被引量:1
15
作者 曹静 袁建平 罗建军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期909-916,共8页
椭圆轨道相对运动模型的线性化导致其在大尺度相对运动应用中精度不能满足需求。针对任意椭圆轨道上的大尺度航天器编队最优重构问题,提出一种基于椭圆轨道非线性相对运动模型的近似解析求解方法。首先通过变分法建立了非线性最优重构... 椭圆轨道相对运动模型的线性化导致其在大尺度相对运动应用中精度不能满足需求。针对任意椭圆轨道上的大尺度航天器编队最优重构问题,提出一种基于椭圆轨道非线性相对运动模型的近似解析求解方法。首先通过变分法建立了非线性最优重构问题的数学模型;然后采用摄动法,以偏近点角为积分变量求得了不含特殊积分的解析开环最优控制,有效地避免了真近点角域下最优控制解所含有的特殊积分。仿真验证了所求最优控制的有效性和优越性,结果表明在相对运动尺度较大时,相比基于椭圆轨道线性化模型的最优控制,在燃耗保持相近的情况下,所求非线性控制有效地降低了重构误差。 展开更多
关键词 航天器编队飞行 椭圆轨道 最优重构 非线性相对运动模型 摄动法 近似解析解
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高加速度运动系统的非线性摩擦前馈补偿控制 被引量:2
16
作者 崔晶 王思宇 楚中毅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期77-85,共9页
高加速度运动系统中非线性摩擦的建模补偿对提高轨迹跟踪性能至关重要。本文针对传统参数化模型难以准确预估高加速度运动启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦的问题,在传统模型结构的基础上,结合扩展Stribeck模型,提出一种扩展参数化模型,模... 高加速度运动系统中非线性摩擦的建模补偿对提高轨迹跟踪性能至关重要。本文针对传统参数化模型难以准确预估高加速度运动启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦的问题,在传统模型结构的基础上,结合扩展Stribeck模型,提出一种扩展参数化模型,模型参数的训练和学习样本源于高精度迭代学习控制获取的有限轨迹下非线性摩擦前馈补偿数据,并采用Levenberg-Marquardt算法拟合模型参数。最后,在音圈电机驱动的高加速定位平台上针对不同运动轨迹进行了实验验证。结果表明,该方法能够克服传统参数化模型难以消除高加速度启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦对轨迹跟踪精度的影响;且与迭代学习控制的轨迹跟踪精度接近,有效避免了迭代学习泛化性差等问题,可实现工作空间下任意轨迹的摩擦补偿。 展开更多
关键词 高加速度运动 非线性摩擦模型 前馈补偿 轨迹跟踪控制
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基于θ-D非线性控制方法的伴随轨道控制 被引量:2
17
作者 罗建军 周文勇 袁建平 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期1-7,24,共8页
为了实现燃料消耗最少的伴随轨道控制,研究使用θ-D次优非线性控制方法设计伴随轨道的优化控制律。相对运动模型中考虑了地球形状摄动的影响,且适用于在椭圆轨道上运行的目标航天器。采用状态变量增广法,对相对运动模型进行处理,以满足... 为了实现燃料消耗最少的伴随轨道控制,研究使用θ-D次优非线性控制方法设计伴随轨道的优化控制律。相对运动模型中考虑了地球形状摄动的影响,且适用于在椭圆轨道上运行的目标航天器。采用状态变量增广法,对相对运动模型进行处理,以满足θ-D控制方法的要求。采用相对轨道要素设计了理想的基准伴随轨道。仿真计算结果表明,所设计的控制律是稳定的,能够以较少的燃料消耗实现伴随轨道的控制。 展开更多
关键词 θ-D非线性控制方法 相对运动模型 伴随轨道 轨道控制 航天器
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全垫升气垫船在波浪中运动的非线性理论研究 被引量:4
18
作者 刘宁 王晓强 +1 位作者 任慧龙 诸葛凌波 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期91-95,共5页
对全垫升气垫船在波浪上航行的运动响应进行了研究.通过考虑若干主要非线性因素的影响,包括风扇风道的非线性影响、围裙触水产生的水动力的非线性影响以及围裙触水导致的气体逸流中断的影响,建立了全升气垫船在波浪中运动的数学模型.然... 对全垫升气垫船在波浪上航行的运动响应进行了研究.通过考虑若干主要非线性因素的影响,包括风扇风道的非线性影响、围裙触水产生的水动力的非线性影响以及围裙触水导致的气体逸流中断的影响,建立了全升气垫船在波浪中运动的数学模型.然后利用适当的数值方法,在时域上对气垫船非线性运动微分方程进行了计算,得到了气垫船的运动响应,分析了围裙触水的影响.并将理论计算结果与试验进行了比较分析,验证了理论计算方法的合理性. 展开更多
关键词 气垫船 运动响应 非线性方程 数学模型 围裙浸水 时域方法
原文传递
飞行器失稳平面振荡运动的物理机制 被引量:1
19
作者 杨云军 崔尔杰 周伟江 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期444-452,共9页
基于全局亚迭代耦合求解非定常流体动力学方程和刚体动力学方程(CFD/RBD),研究动不稳定飞行器在自由俯仰与自由沉浮二自由度下自激发平面失稳运动的非定常特征。数值研究表明:超声速锥-柱-裙飞行器的平面失稳运动发展为极限环形式,并伴... 基于全局亚迭代耦合求解非定常流体动力学方程和刚体动力学方程(CFD/RBD),研究动不稳定飞行器在自由俯仰与自由沉浮二自由度下自激发平面失稳运动的非定常特征。数值研究表明:超声速锥-柱-裙飞行器的平面失稳运动发展为极限环形式,并伴随着波系结构非定常变化;平面运动保持了自由俯仰基本运动特征,但同步自由沉浮使得极限环周期运动的振幅更小、频率更快;平面自由运动中飞行器绕靠近头部的"不动点"转动。基于第二拉格朗日方程和虚功原理,导出能够描述迟滞现象的参数化非线性动力学模型。多尺度近似分析(MTS)获得参数化运动特征:自激振动过程是拟简谐运动;平衡点阻尼是决定运动稳定特性的分叉参数;振幅特性与阻尼非线性相关,频率特性与刚度非线性相关;模型分析证实了平面自由运动的"不动点"现象并自洽地解释了沉浮自由度存在使得极限环振幅变小的动力学机制。非线性模型的理论分析、重构都与数值结果高度一致,从而有效地佐证了自激振荡建模研究的合理性。 展开更多
关键词 非定常流动 动稳定性 全局亚迭代 非线性动力学模型 耦合运动
原文传递
系泊Spar平台波浪中耦合运动的数值模拟及模型试验 被引量:5
20
作者 韩旭亮 段文洋 +1 位作者 马山 许国春 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期68-76,共9页
为了研究恶劣环境载荷引起海洋结构物的非线性运动响应,文章基于三维时域格林函数理论,提出了采用时域物面非线性理论方法直接模拟系泊浮体时域耦合分析所需的水动力,建立了系泊浮体波浪中时域耦合运动的数学模型。该方法充分考虑了每... 为了研究恶劣环境载荷引起海洋结构物的非线性运动响应,文章基于三维时域格林函数理论,提出了采用时域物面非线性理论方法直接模拟系泊浮体时域耦合分析所需的水动力,建立了系泊浮体波浪中时域耦合运动的数学模型。该方法充分考虑了每时每刻浮体在瞬态波面下湿表面的变化,并计及平均水线面下瞬时空间位置的改变,系统研究了系泊Spar平台波浪中的耦合运动响应及系泊线张力。最后,将数值模拟结果与模型试验结果进行了比较,计算结果令人满意。 展开更多
关键词 时域格林函数 耦合运动 模型试验 非线性水动力 势流理论
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