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楚亚卿, 仝毅, 黄风雷, 张同来

2013, 33(1): 1-5.

摘要(1613) PDF(1073)

摘要:
为观察和分析复合树脂中超细金刚石填料与基体间界面层的结构及其作用机理,合成了仅添加改性超细金刚石为增强体的复合树脂,对该树脂进行了机械性能测试、透射电镜观察以及红外光谱等测试. 结果表明超细金刚石的加入可以明显提高树脂的机械性能,并观察到纳米金刚石颗粒与基体之间存在着界面层. 在光照固化以后,界面层中的双键在光引发剂的催化下随机地与其附近的其他分子上的双键发生反应,DND与基体之间由氢键、分子间作用力等较弱的结合方式变成通过化学键连接的牢固的结合方式,使得树脂抵抗外界载荷的能力获得了极大提高.

基于随机运动模型的结冰密度预测方法

周莉, 徐浩军, 杨哲

2013, 33(1): 6-10.

摘要(1427) PDF(735)

摘要:
针对结冰过程随机性较强的特点,提出了一种适用于不同气象条件的结冰密度预测方法. 结合单个液滴的随机运动特性建立了结冰模型,对不同模型参数下的结冰过程进行模拟,得到结冰密度随模型参数的变化关系,并在气象因子与模型参数之间构建解析模型,从而可以预测出不同气象条件下的结冰密度. 仿真结果表明:随机运动模型所预测的不同气象条件下的结冰密度与实验结果吻合.

薄壁球壳TIG预变形焊接工艺的数值模拟

张晓伟, 巨圆圆, 祁俊峰, 薛忠明

2013, 33(1): 11-16.

摘要(1601) PDF(1728)

摘要:
为解决大型薄壁球壳结构TIG预变形焊接的变形分析问题,提出了基于非线性数值计算程序的子结构分析方法. 将整体结构分为法兰-蒙皮子结构和蒙皮主结构两部分. 首先,对子结构进行预变形分析. 在此基础上采用热-弹塑性分析方法对带有预应力的子结构进行焊接热应力场分析. 最后将子结构与主结构组合,并释放约束,得到了焊接后整体结构残余应力及变形场. 结果表明,当焊缝边缘预应力接近材料屈服强度,可以将最大残余变形削减65%.

FGH96合金惯性摩擦焊过程飞边形成的规律研究

张利国, 姬书得, 张田仓, 付瑞东, 陶军, 刘震磊

2013, 33(1): 17-21.

摘要(1366) PDF(964)

摘要:
基于FGH96合金的材料本构模型以及摩擦因数随温度的变化关系,利用DEFORM软件建立了FGH96合金惯性摩擦焊的热力耦合分析模型,研究了焊接过程中飞边的形成与温度及材料流动之间的关系. 结果表明,在摩擦焊初期,由于温度与材料流动速度较低,飞边不易形成;当焊接过程达到稳态后,随着摩擦界面及其附近区域材料向摩擦界面两边界流动速度的增加,飞边形成并逐渐增大;飞边的尺寸大小以及弯曲程度随初始转速以及轴向压力的增加而增大,基于飞边形貌确定了FGH96合金惯性摩擦较合理的焊接工艺参数.

涂层硬质合金刀具切削超高强度钢35CrMnSi磨损机理研究

焦黎, 李亭, 王西彬, 秦利, 陈建军

2013, 33(1): 22-25,36.

摘要(1586) PDF(846)

摘要:
对于低合金超高强度钢35CrMnSi,在分析材料切削特性的基础上,选择涂层硬质合金刀具进行切削试验. 改变切削速度,得到使用寿命曲线和t-v曲线,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)和能谱分析仪(energy dispersive spectrometry, EDS)分析研究了磨损区磨损机理. 结果表明:使用寿命在切削速度选取范围内随切削速度的增大而明显减小;前刀面上受到氧化及扩散磨损的作用,呈凹坑状的月牙洼磨损,且凹坑随切屑的流动而增大;硬质相的扩散及黏结作用是造成后刀面磨损的主要原因.

灵巧航行体半实物仿真系统设计方法与应用

边江楠, 冯顺山, 邵志宇, 方晶, 段相杰

2013, 33(1): 26-30.

摘要(1341) PDF(905)

摘要:
以新型灵巧航行体研发为背景,针对其近水面运动易受波浪力干扰、舵面受力复杂等问题,通过建模与仿真解耦设计、环境条件自动切换等方法设计了模拟灵巧航行体水中工作环境的半实物仿真系统,并在此基础上进行了实时仿真计算能力试验、灵巧航行体半实物仿真试验研究和波浪干扰试验研究. 结果表明,应用所建立的设计方法构建的半实物仿真系统解决了灵巧航行体近水面运动姿态控制系统半实物仿真的需求,可为灵巧航行体的姿态控制系统设计和实航试验提供重要参考依据.

混合动力履带车辆全系统建模与实时仿真

邹渊, 高玮, 侯仕杰, 陈锐, 李军求

2013, 33(1): 31-36.

摘要(1711) PDF(1406)

摘要:
采用面向对象思想建立履带车辆动力学实时仿真模型. 建立了发动机-发电机组和电池组电功率耦合特性模型和混合动力驱动系统及其控制策略模型. 依托RT-LAB环境实现混合动力驱动系统和控制策略模型实时化. 通过CAN实现车辆动力学模型与混合动力驱动系统及其控制模型的实时通信,建立了混合动力履带车辆驾驶员在环的全系统实时仿真软硬件环境,仿真实例验证其可行性及有效性.

轨道不平顺模拟器位姿反解解算及坡道模拟

曹晓宁, 刘玉梅, 苏建, 蓝志坤, 王秀刚, 王帆

2013, 33(1): 37-41.

摘要(1381) PDF(977)

摘要:
为了实现轨道不平顺室内模拟,对轨道不平顺模拟器的双六自由度模拟平台位姿反解进行研究. 结合双六自由度模拟平台几何参数,在14个作动器空间向量表述基础上,利用齐次坐标矩阵建立了轨道不平顺模拟器双六自由度模拟平台位姿反解数学模型. 建立了坡道模拟对应的双六自由度模拟平台位姿协调关系模型,借助于Matlab/Simulink仿真模型进行了位姿反解解算,通过仿真模型解算结果与几何理论计算结果分析对比,表明了两种计算方法结果具有很好的一致性,验证了所建反解数学模型、位姿协调关系模型及仿真模型的准确性.

质心侧偏角相图在车辆ESC系统稳定性控制的应用

刘伟, 丁海涛, 郭孔辉, 邹博维

2013, 33(1): 42-46.

摘要(1470) PDF(3219)

摘要:
通过车辆七自由度模型和Uni-tire轮胎模型,对车辆质心侧偏角相图稳定区域边界进行研究,得到边界随车速及路面摩擦因数变化的关系. 建立了基于质心侧偏角相图稳定区域的车辆电子稳定性控制系统控制方法. 通过与基于理想横摆角速度的控制方法进行比较,文中确定的质心侧偏角稳定区域边界能够对车辆稳定性控制效果进行评价,也能够对车辆轨迹进行跟随.

湿式离合器热负荷仿真研究

王宏伟, 张心勤, 张金乐, 马彪

2013, 33(1): 47-51.

摘要(1297) PDF(1094)

摘要:
以综合传动装置中的湿式换挡离合器为研究对象,开展对偶钢片和摩擦片的热负荷仿真研究. 考虑了摩擦接触、热弹变形等边界条件,基于ABAQUS6.7建立了湿式换挡离合器总成的三维有限元模型. 揭示了摩擦片和对偶钢片在滑摩过程中温度场及应力场分布规律:其中盘面中部温升不明显,盘面两侧边缘温升明显,对偶钢片上的应力值随半径的增加而增大. 接触面不同区域的应力值随时间变化的规律不同,内环节点的应力值先增大后下降,外环节点的应力基本上一直增大.

静液传动履带车辆转向神经元自适应PID控制

张海岭, 李和言, 马彪, 高志丰

2013, 33(1): 52-56.

摘要(1383) PDF(1017)

摘要:
为实现静液传动履带车辆快速稳定转向,且转向轨迹可控,基于双侧轮边液压驱动结构特点,提出了转向时外侧马达排量采用压力、发动机转速双参数控制,内侧采用神经元自适应PID控制以跟随外侧的转向控制策略. 在Matlab/Simulink中建立了包含基于S函数的神经元PID控制器和综合控制策略Stateflow模块的整车模型,对转向控制进行仿真分析,阶跃输入时,神经元PID比传统PID控制能有效抑制系统超调量,加快系统响应速度;不同转向工况仿真结果表明:神经元PID控制具有较好的目标跟随能力,提高了系统的实时性和鲁棒性,使得静液传动履带车辆具有良好的转向性能.

SPORT:一种面向基三分层互连网络的最短路径路由算法

张杨, 石峰, 计卫星, 左琦

2013, 33(1): 57-61.

摘要(1293) PDF(1328)

摘要:
针对基三分层互连网络(THIN)中已有编码方法和路由算法不能应用于非平衡构造THIN的问题,提出一种既适合表示平衡构造THIN又适合表示非平衡构造THIN的编码方法,并基于该编码方法提出一种最短路径路由算法SPORT. 该算法采用源路由方式,可以在源节点计算目的节点的最短路径. 使用Noxim片上网络模拟器搭建了仿真实验平台,并将SPORT算法与已有的DDRA算法及Min-DDRA算法进行了比较,实验结果表明,SPORT算法具有较小的通信延迟. 此外,还研究了局域性对THIN和2D-mesh两种网络通信延迟的影响,实验结果表明,对局域性特征明显的程序负载,THIN的通信延迟要低于2D-mesh.

基于参数辨识的永磁同步电机控制系统的设计

王涛, 李萧, 范伟

2013, 33(1): 62-66.

摘要(1177) PDF(4506)

摘要:
在电机参数未知的永磁同步电机控制系统设计中,为提高控制性能,需要对电机参数进行辨识. 利用Popov稳定性定理对辨识系统的自适应率进行了设计;针对逆变器的死区效应,选用旋转坐标法对辨识器的输入电压进行补偿,通过辨识得到的电机电阻和dq轴电感参数. 在此基础上,建立电机的数学模型并运用工程设计方法对电机控制器的参数进行设计. 实验结果表明采用补偿后的电压进行参数辨识得到的电机参数要更加准确,并且基于电机数学模型进行控制器参数的设计能够减少控制器参数调试的工作量和时间,最终得到的电机控制系统具有较优的动态性能.

代价下复杂网络攻击策略有效性研究

覃俊, 吴泓润, 易云飞, 郑波尽

2013, 33(1): 67-72.

摘要(1470) PDF(2241)

摘要:
为了预测攻击策略的有效性,提出了介数紧致系数、接近度紧致系数2个新的度量指标,并在考虑攻击代价条件下,理论分析了平均度、介数紧致系数、接近度紧致系数3个指标与攻击策略有效性的关系. 选取4种复杂网络作为实验网络,对实验网络在度攻击、介数攻击、接近度攻击策略下进行仿真. 实验结果表明,针对同一网络,度攻击策略最差;相同平均度下,介数/接近度紧致系数越小,则与此对应的介数/接近度攻击策略越有效.

一种鲁棒的非平坦路面车道线检测算法

高志峰, 汪渤, 周志强, 徐方芳

2013, 33(1): 73-78.

摘要(1490) PDF(3385)

摘要:
提出了一种鲁棒的非平坦路面车道线检测算法. 给出一种简单的逆透视变换方法,该方法不依赖于摄像机参数,计算简便. 基于法向车道线模型研究了车道线的线特征提取方法,结合线特征的方向特性和强度信息,提出了改进的Hough变换车道线直线检测方法,有效提高了检测的鲁棒性和计算速度. 利用检测出的直线对车道线进行精确定位,采用加权最小二乘曲线拟合方法完整地提取出图像中的车道线. 实验证明,算法在弯道和非平坦路面上都能准确地提取出车道线,具有较强的鲁棒性.

基于Boosting算法的垃圾邮件过滤方法研究

柴宝仁, 谷文成, 牛占云, 周宏君, 王克生

2013, 33(1): 79-83.

摘要(1383) PDF(2756)

摘要:
为解决垃圾邮件过滤的精确度和有效性问题,提出了一种基于邮件内容过滤的垃圾邮件过滤方法,该方法采用Boosting算法构造了一种垃圾邮件过滤器,利用该垃圾邮件过滤器实现对垃圾邮件的过滤. 本文借鉴文本分类和信息检索领域所使用的评价指标,构建了垃圾邮件过滤器的评价体系,利用该评价体系,针对基于Boosting算法所构造的垃圾邮件过滤器对垃圾邮件的过滤实验所得到的数据进行了测试和评估,测试和评估的结果验证了Boosting算法在垃圾邮件过滤中的有效性,其性能优于传统的贝叶斯算法.

基于大气预估的RLV再入预测制导研究

李强, 夏群利, 崔莹莹, 温求遒

2013, 33(1): 84-88.

摘要(1353) PDF(717)

摘要:
针对可重复使用飞行器(RLV)多约束再入制导特点,提出一种新的基于大气预估的再入制导方法. 针对大气模型的不确定性,通过参数辨识技术确定当前大气参数. 在此基础上,考虑可重复使用飞行器过载、动压和驻点热流等过程约束对倾侧角的限制,利用数值预测的方法实时预测RLV的落点确定制导偏差,形成倾侧角控制指令,完成再入轨道的在线设计. 仿真结果表明,该方法能够适应多种再入条件,有效减小各种不确定因素的影响,保证再入终端落点的精度要求.

双H型石英陀螺耦合信号的分析模型

冯立辉, 赵伟, 崔芳, 张志雄, 孙雨南

2013, 33(1): 89-92,98.

摘要(1665) PDF(1359)

摘要:
针对现有模型不能完全解释双H型石英音叉耦合信号某些特点的问题,提出一种分析双H型石英陀螺耦合信号的分析模型. 通过对耦合信号的机理分析,将耦合信号分为静态耦合信号和动态耦合信号,分析了各种耦合信号产生原因及与驱动信号的相位关系. 对静态耦合信号和动态耦合信号分别进行了实验验证,实验结果表明:静态耦合信号与驱动信号同频、同相、同波形,在检测正负两极呈共模状态,动态耦合信号与驱动信号同频,相位不正交,检测正负两极信号幅度不对称,驱动信号频率对动态耦合信号与驱动信号的相位差影响很大.

基于非相干累积的微弱GPS信号相位估计

罗雨, 王永庆, 吴嗣亮, 蓝永祥, 任鹏

2013, 33(1): 93-98.

摘要(1272) PDF(1542)

摘要:
针对全球定位系统(GPS)微弱信号相位估计不能满足实际应用的问题,利用二倍相位处理和直接判决反馈这两种方法消除导航数据跳变的影响,提出了基于非相干累积的最大似然(ML)相位估计器. 通过理论分析,推导出信噪比表达式,利用条件概率密度函数(CPDF)的数值积分计算出估计器的均方根误差(RMSE),证明非相干累积有效降低了ML相位估计器的RMSE,提高了GPS微弱信号相位估计能力. 仿真结果验证了理论分析和所提算法的有效性,基于FPGA的实现结果表明算法的可应用性.

一种新的单次快拍二维ESPRIT算法

王凌, 李国林, 李静, 张真

2013, 33(1): 99-104.

摘要(1401) PDF(1752)

摘要:
针对复杂电磁干扰背景下相干信源的二维波达方向快速估计问题,从减小协方差矩阵计算量角度,提出了一种新的单次快拍二维ESPRIT算法(SS-ESPRIT). 该算法仅用一次快拍数据构造4个等效的协方差矩阵,进一步构造扩展的等效协方差矩阵,通过对其一次特征分解,即可实现完全解相干和二维波达方向估计. 为进一步提升该算法估计性能,提出了同相位数据叠加的对策. 数值仿真验证了SS-ESPRIT算法在提升实时性的同时,不会造成估计性能的下降,仅利用一次快拍数据的该算法估计性能优于快拍数为50次的空域平滑波达方向矩阵算法(DOAM),且接近快拍数为100次的DOAM算法,叠加8次同相数据后的该算法性能明显优于200次快拍的DOAM算法. 结果表明新算法适用于小数据样本估计或对实时性要求高的应用背景.

基于DMTD多普勒补偿的互补码脉冲压缩

田黎育, 刘斌

2013, 33(1): 105-110.

摘要(1381) PDF(853)

摘要:
为解决相位编码脉冲压缩信号的旁瓣导致大目标信号的旁瓣覆盖小目标,降低雷达对小目标的检测能力,提出一种基于数字动目标检测(DMTD)的交替发射互补码的方法,对正码和补码回波分别做MTD,然后分两步进行相位补偿,并分别脉压和叠加(去旁瓣). 该方法能有效地补偿多普勒频移和分时发射导致的相位差,保持了脉压后正码和补码回波信号旁瓣的互补性. 由于是交替发射正码和补码,能有效降低目标RCS的角闪烁导致的回波能量起伏带来的影响. 以四相互补码为例进行了仿真,结果表明,该方法补偿了由于分时发射造成的互补码之间的初始相位差,脉冲压缩后对互补码进行叠加,得到了低旁瓣的脉冲压缩结果.

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2013年第33卷第1期

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