一、一个含参量广义积分的计算(论文文献综述)
谌赫[1](2020)在《复合型动态加载下裂纹起裂与扩展行为研究》文中研究表明裂纹在复合型动态加载下的起裂和扩展行为研究是断裂力学领域的前沿课题之一。对这一课题的深入研究有助于解决航天器、飞机、船舶、桥梁等工程结构在动态载荷作用下的力学性能、损伤破坏以及安全性评估等问题,为这些结构的设计提供重要依据。目前关于动态断裂判据的研究尚不充分,缺乏合适的断裂判据来表征动态裂纹扩展;动态加载实验技术尚不完善,试样的断裂模式无法得到控制;此外断裂参量的测量与求解过程中的诸多影响因素,特别是T应力对动态断裂的影响没有得到深入研究。因此开展复合型动态加载下裂纹起裂和扩展相关研究具有重要意义。本文进行了如下研究工作:在断裂判据表达式中,模式复合比取决于动态应力强度因子比值,是决定断裂模式的重要参量。针对霍普金森杆在加载过程中无法保证恒定模式复合比的劣势,本文提出了一种基于霍普金森拉杆实验装置的可控模式复合比动态加载实验方法。将紧凑拉伸试样的形状进行了改进,由矩形改为圆形,并根据加载角度进行切边。同时设计了配套的夹具与约束装置。通过在试样侧边施加横向位移约束,实现了纯II型以及可控模式复合比的复合型加载。采用有限元软件ABAQUS对整个霍普金森拉杆装置进行建模,探究了全模式试样、紧凑拉伸试样与改进的紧凑拉伸试样复合型动态加载过程中应力强度因子和模式复合比的变化规律。分析结果表明,施加横向位移约束的改进的紧凑拉伸试样在加载过程中动态应力强度因子比的平均值约等于加载角度的正切值。证明了改进的紧凑拉伸试样可以实现纯II型以及可控模式复合比的复合型加载,而全模式试样和紧凑拉伸试样无法实现。本文围绕动态应力强度因子计算求解的相关问题进行了较为全面的讨论,揭示了多种因素对动态应力强度因子求解的影响规律。对比分析了经验公式法、相对位移法、J积分法以及应变片法等方法在动态应力强度因子求解过程中的优缺点以及适用性,并针对复合型断裂问题讨论了J积分的路径依赖性;与定义法相比,相对位移法和J积分法计算动态应力强度因子的最大相对误差大于20%。综合考虑计算精度、实验成本等因素,基于裂尖应变场渐近解的双应变片法成本低,精度满足要求,适合动态应力强度因子的求解。双应变片法的原理是将裂尖应变场渐近解写成矩阵形式求解动态应力强度因子。本文揭示了系数矩阵条件数与应变片的粘贴位置之间的关系,并指出随机误差对动态应力强度因子解的影响与系数矩阵条件数的数量级相关;采用数值模拟方法分析了裂尖应变场渐近解与数值解的误差,并给出了粘贴应变片的合适位置。同时计算了不同加载角度下改进的紧凑拉伸试样的归一化T应力,并考虑T应力的影响对裂尖应变场渐近解进行了修正。对比修正前后裂尖应变场的变化,指出经过修正可以提高动态应力强度因子的求解精度。本文采用霍普金森拉杆实验装置对改进的紧凑拉伸试样进行了多种角度的复合型动态加载,研究了以PMMA为代表的脆性材料在复合型动态加载下裂纹的起裂与扩展行为。采用四种包含T应力项的断裂判据(广义最大周向应力判据、扩展最大周向应变判据、广义最小应变能密度判据和广义最大能量释放率判据)对试样的起裂角度进行了预测,并与实验结果相对照,验证了基于霍普金森拉杆装置实验的复合型动态加载实验方法以及双应变片法求解动态应力强度因子的有效性。实验结果表明,四种断裂判据对试样起裂角度的预测误差均在合理范围内,其中广义最小应变能密度判据的误差平均值最小,广义最大周向应力判据的方差最低。
熊标[2](2020)在《光力系统非经典效应及其应用的理论研究》文中研究说明光力系统由腔场与介观或宏观的机械振子组成。该系统可以用来研究微观宏观纠缠、超灵敏测量、量子信息存储,是一个重要的器件。本文以光力系统为研究对象,探究该系统的机械振子噪声压缩、猫态制备、量子三极管与量子照明,这些问题在量子信息存储与超灵敏探测中起着重要的作用。本文首先介绍量子物理和腔光力学的发展背景,近期进展及概况。给出本文的研究动机、研究内容以及各章节的安排。介绍与本文研究内容相关的基础知识,包括量子光学基础、开放量子系统基础及腔光力系统基础。在此基础上开展了以下几个方面的研究工作:探索利用非马尔科夫环境增强机械振子的压缩(见第三章),通过解析与数值计算,发现与振子相互作用的腔模和非马尔科夫库能够诱导振子的有效参量放大项,从而实现振子压缩。提出了利用李雅普诺夫控制实现对振子超过3分贝的压缩的方案(第四章)。设计振子的含时调制,导出振子的动量方差在弱耦合的参数区域下可以单调递减而不会发散,从而实现了机械振子超过3分贝的压缩。并且进一步给出了通过辅助腔模来实现振子频率的含时调制的方法。研究在非可解边带下,实现振子的强压缩问题(见第5章)。通过引入一个非线性介质,发现量子反馈加热可以完全被移除,此时量子反馈冷却极限不受腔泄漏率的影响,从而即使在非可解边带参数区域,仍然可以实现缀饰模的基态冷却,相应地,通过缀饰模冷却和参量放大的联合效应,可以实现强的机械振子压缩。提出一个实现两个机械振子的纠缠猫态的方案(见第六章)。通过对两个光力腔引入可调耦合,实现平均声子数很大,纠缠度很高的纠缠猫态。结果指出在开放系统下,虽然系统的耗散和环境的热激发都会破坏方案制备纠缠猫态,但是在优化的参数条件下,方案仍然能够高保真度地制备振子的纠缠猫态。提出了利用光力系统来构造量子三极管的方案,见第七章。通过分析基极输入量子信号和经典信号两种情况,分析了三个端口的行为。在基极输入量子信号的情况下,利用迭代的方法,证明了集电极和基极的信号可以通过三体相互作用传输到发射极,且透射大于反射。在基极输入经典信号的情况下,基于不同的参数条件,分别可以得到集电极和发射极之间光学分束器型相互作用和参量型相互作用,通过分析输入输出的关系,证明了这两种情况都能实现量子三极管的功能。考虑在电-力-光耦合系统的光力腔中,引入一个OPA晶体来提高微波量子照明,见第八章。结果显示加入的OPA晶体可以增强输出的光场和微波场的纠缠,从而增强微波量子照明,降低探测的错误率。即使目标物体的反射率很低,方案仍然具有较高的信噪比和较低的错误率。与传统的相干态微波雷达相比,方案具有明显的优势。这些研究对于光力系统作为重要的量子器件具有理论意义。
杨桥艳,屈红萍[3](2019)在《例谈含参量广义积分性质的应用》文中研究表明含参量广义积分是研究和表达函数特别是非初等函数的有力工具。文章通过例题阐述了含参量广义积分性质的应用。
罗明生[4](2019)在《激光喷丸成形固有应变建模理论及工艺规划方法》文中进行了进一步梳理航空航天等领域大量使用复杂型面整体壁板。传统成形技术存在弯曲能力不足和成形精度控制困难等问题。激光喷丸成形采用高能短脉冲激光代替机械弹丸产生冷塑性变形,在未来航空航天领域高性能精确成形领域应用前景广阔。激光喷丸成形是无模弯曲成形,其成形精度和性能受到材料性能、工件几何结构、激光喷丸工艺等众多参数影响。由于激光喷丸成形工艺过程复杂,基于动态冲击建模方法效率低,难以建立基于动态冲击模型的复杂型面工艺规划。因此,寻找合适中间变量是建立高效工艺模型并实现复杂形状控制的关键。固有应变是基于静力学的高效建模方法,在激光喷丸成形变形预测具有显着优势。但是,模型准确性依赖于固有应变的反求结果,而且以固有应变为中间变量的工艺规划存在不适定性问题。针对复杂型面激光喷丸成形工艺参数规划问题,以理论分析、数值模型与工艺实验相结合的方式,深入在研究固有应变理论的基础上,提出固有应变联合反求方法,寻找适合的中间变量,建立基于分布式优化的工艺规划方法,实现激光喷丸成形高效变形预测与复杂型面工艺规划。主要内容与创新点如下:(1)激光喷丸成形固有应变高效建模方法针对激光喷丸成形高动态渐进成形工艺对高效模型的需求,从固体力学平衡方程和几何方程出发,推导固有应变控制方程以及虚功原理,实现了固有应变与变形关系的准确描述。以典型激光喷丸成形过程为例,通过多点搭接显式动力学模型获得热辅助激光喷成形固有应变,进而建立激光喷丸成形固有应变工艺模型,实现了复杂工艺条件下激光喷丸成形几何形状预测与机理分析。(2)基于冲击效应特征参量的固有应变联合反求方法针对激光喷丸成形固有应变反求问题,从固有应变数值模型出发,考虑变形测量的不完备性与数据冗余性,提出了以广义柔度矩阵描述特征点位移与固有应变关系;分析变形几何反求固有应变的不适定问题,提出了基于多特征参量的固有应变联合反求方法,结合微坑标定冲击压力的动态模型获得近似固有应变;进行了标准方板标定实验与基于微坑形貌冲击压力标定实验,实现了不同激光脉冲能量条件下固有应变的联合反求,并采用残余应力测量结果对固有应变进行了验证。(3)激光喷丸成形弯曲变形的固有矩理论提出采用固有矩作为描述激光喷丸成形弯曲作用的物理量,以板壳理论为基础,建立了固有矩控制方程与数值计算方法。从理论上阐述了固有矩与挠度变形之间的双射关系,建立了全覆盖条件下固有矩反求的解析方法,实现了不同能量不同厚度固有矩的确定。研究了轧制方向、喷丸面积等因素对激光喷丸成形固有矩的影响。研究表明,轧制方向对该方向固有矩有抑制作用,而喷丸面积对固有矩影响较小,固有矩模型能够准确预测不同喷丸面积条件下的变形。(4)基于分布式固有矩的复杂型面工艺规划针对复杂型面激光喷丸成形变形控制问题,以固有矩为中间变量,分,采用偏微分方程约束的优化模型,建立基于分布式优化的激光喷丸成形工艺规划方法。分析了优化模型最优性条件,并通过离散方法将原问题转化为二次规划问题并通过内点算法实现高效求解。通过Tikhonov稳定因子以及约束的控制解决算法棋盘格效应。以马鞍面、柱面典型曲面为例,优化获得分布式固有矩,分析了精度约束、网格对结果影响,并通过激光喷丸成形实验验证。
张攀[5](2019)在《基于分区广义变分原理及有限元法的极少网格重划分裂纹扩展研究》文中研究表明有限元法由于其标准化和商业化上的较大优势,现已成为应用最为广泛的数值方法。但是传统有限元法在研究线弹性材料裂纹问题时,必须在裂纹尖端划分非常细密的网格来描述裂纹尖端奇异应力场,同时需要将裂纹面设置为单元的边,裂尖设置为单元的节点,这些都导致在模拟裂纹扩展时,每一扩展步都需要对全局网格进行重划分,大大增加了计算的工作量。为了克服这些缺陷,学者们提出了多种特殊的裂尖单元,如裂尖奇异单元和混合裂纹单元等。但这些奇异单元会造成构造控制方程的复杂化,同时不能很好处理裂纹扩展时的网格重划分问题。本文通过结合分区广义变分原理和有限元法,对裂纹扩展问题展开研究。主要内容和结论如下:(1)本论文采用矩形余能区代替之前的圆形余能区,并重新推导计算应力强度因子的控制方程。矩形余能区虽然略微增加余能和边界混合功积分难度,但其降低了处理势能单元曲边界而带来的困难,同时能用规整的网格划分裂纹区域。由于余能和边界混合功的被积函数较为复杂,本文选用了Romberg积分方法。(2)利用Fortran语言编写程序自动化划分不同算例的初始网格,并计算了四个典型算例的应力强度因子,将计算结果与文献结果进行对比,表明所采用方法具有很高的计算精度。详细分析了相关参数对应力强度因子计算精度的影响,并给出了参数的建议值。这些参数建议值对裂纹扩展模拟的初始网格划分具有指导意义。(3)在高精度应力强度因子基础上,采用复合裂纹扩展准则对裂纹扩展问题进行了研究。本论文提出了一种新的网格重划分技术,其特点是:在每一个扩展步中仅需对一个网格进行重划分,提高了裂纹扩展模拟效率。本论文对比了不同网格尺寸下的裂纹扩展路径,发现裂纹扩展路径随着网格的加密收敛速度较快。通过与参考文献中的路径对比,结果证明本论文方法在研究裂纹扩展问题上的有效性。(4)对于复杂多裂纹问题,本论文研究了所提出方法处理裂纹交汇的可行性。通过引入裂纹交汇过程中网格重划分规则,模拟了两个多裂纹扩展问题,证明了所提出方法解决复杂多裂纹问题的有效性。
章闻曦[6](2019)在《柔性机械臂点到点运动与轨迹跟踪的振动控制方法研究》文中指出机器人柔性机械臂具有机动性好、覆盖范围大、成本低和节能等诸多优势,得到日益深入的研究和广泛的应用。但是柔性机械臂运动存在振动这一共性问题,解决振动问题是有效运用柔性机械臂高质量完成控制任务的基础和关键。传统的柔性机械臂控制任务与目的涉及了位置与跟踪控制的残余振动抑制和跟踪控制的稳态振动抑制,解决振动问题的机理方法和效果存在一定的局限性和不足。论文研究了改进残余振动和稳态振动的控制方法,针对传统策略与方法的现有问题和连续减振需求,探索研究了解决动态的振动减除的振动避免原理和方法,并研究了机器学习的自治振动控制方法与算法。主要研究内容和创新点总结如下:(1)针对柔性机械臂的残余振动问题,研究了点到点的振动抑制控制,提出频谱激励减振方法。引入和研究关于减振的动力学模型非线性降解的局域不变性准则,研究和建立了该准则下参数变动灵敏性分析指标,给出非线性模型分段线性化计算法,数值仿真检验局域不变性。研究证明了多模态耦合和后置构型变动下一致减振的存在性,给出减振条件和多谐振零化计算模型;证明离线逆向生成时分激励的频谱激励减振计算性质,给出减振控制设计方法。研究了多模态谐振带的减振控制,研究给出带状模态减振性质,由带状减振增强频谱激励减振控制的鲁棒性。根据两连杆机构的物理模型进行控制器设计和计算,给出对象的振动控制数值仿真,检验了频谱激励减振控制的有效性。(2)针对跟踪控制的振动问题,研究了动态平衡的减振方式,探索了刚随柔动的振动避免控制方法。通过研究材料力学和振动力学,构想了弹性体中性面变形的顺势激励方式,提出刚轴推进跟随柔杆进动的新控制原理,构建了刚随柔动、刚柔同步一体的避免振动的控制基础。研究了柔性机械臂避振控制的任务与目的,给出振动避免定义。研究了基于刚随柔动的超前和滞后型连杆中性面单侧稳恒运行的机制,以及该机制的性质和控制律,给出振动避免控制器实现。基于振动避免方法的性质研究了避振控制在形变定义域上平衡点和不变集的动平衡态。研究刚随柔动原理方法的振动控制闭环系统的稳定性。根据动态平衡的稳定性质和条件,基于Lyapunov稳定定理和LaSalle不变性定理证明了跟踪避振PD控制闭环系统关于动平衡态和正向极限点的全局渐进一致的稳定性。通过仿真验证了跟踪避振方法的有效性。(3)针对振动避免控制,探索了增强学习递推生成控制的方式。根据带减额因子的性能指标,研究得出可含减振命令的增广状态无限时间LQT二次型;研究了跟踪减振效用的基于Markov链动态规划的最优评估Bellman方程,以及遍历性和平稳性条件下前向递归策略评价和改进计算原理,给出了最优策略的代数Riccati方程。研究了时序差分法和策略随机逼近的在线迭代算法;针对跟踪减振单样本路径的决策最优,研究了Q函数的双重功效,给出不依赖动力学知识的策略评价与改进处理;研究含输入增广状态的数值型二次型Q函数Bellman方程,给出了Q学习策略评价与改进的最优控制逼近在线前向迭代算法。通过对柔性单连杆机械臂的跟踪振动控制数值仿真,检验了在线因果递归Q学习跟踪振动控制的有效性。
余佳益[7](2019)在《特殊空间结构部分相干光束的大气传输及应用》文中研究指明相干结构(关联)是光场调控的一个重要自由度,通过光束相干结构调控,光束可具备一些奇特的传输特性,例如:自聚焦、自偏移、自整形、自分裂、自愈合等。由于相干结构调控可以引发这些奇特的传输特性,因此相干结构调控在大气激光通信、微粒操控、粒子俘获、光学成像、材料处理等领域具有重要的应用价值。本论文主要研究相干结构调控在大气激光通信中的应用。基于广义惠更斯-菲涅尔原理,研究激光束在自由空间和湍流大气中的传输特性,并且通过光场相干结构调控方法,实现降低大气湍流对激光束引起的负面效应,如:光束质量下降、光束漂移、光强闪烁等。首先,介绍标(矢)量部分相干光束的表征方式;介绍激光束在自由空间和湍流大气中的传输基本理论和各种大气湍流谱模型;介绍大气湍流引起的光束质量下降、光束漂移、光强闪烁等负面效应。其次,对本论文主要研究对象(特殊空间结构部分相干光束)的模型进行介绍,主要分为两类:一类是均匀关联部分相干光束,包括厄米-高斯关联谢尔模光束、光学相干阵列光束和光学相干阵列涡旋光束;另一类是非均匀关联光束,包括厄米非均匀关联光束、矩形对称厄米非均匀关联光束、径向偏振厄米非均匀关联光束和非均匀拉盖尔-高斯关联光束。然后,研究这两类特殊空间结构部分相干光束在自由空间中的传输特性,观察其光强分布和相干结构的演化,并且研究这两类光束在湍流大气中的传输特性,分析大气湍流对激光束产生的负面效应,分别讨论这两类光束在湍流大气中的传输因子、光束漂移和光强闪烁因子的变化规律,分析讨论特殊空间结构部分相干光束在降低光束传输因子、光束漂移和光强闪烁因子等负面湍流效应上的抗湍流能力。此外,本论文还介绍了产生特殊空间结构部分相干光束的实验装置和光束经过大气湍流(热湍流)之后的传输特性测量装置,通过实验测量记录光束通过湍流大气后的光斑抖动情况,统计分析在湍流大气环境下,厄米-高斯关联谢尔模光束的光束漂移、部分相干径向偏振涡旋光束的光强闪烁因子和涡旋光束的后向散射增强效应。还介绍了如何通过随机相位屏程序模拟大气湍流,以及光束在湍流大气中的传输行为。利用随机相位屏程序分析研究了部分相干径向偏振涡旋光束和光学相干阵列涡旋光束在湍流大气中的光强闪烁,研究了涡旋光束在湍流大气中的后向散射增强效应。实验测量结果和随机相位屏程序模拟结果一致,从而也证实了通过随机相位屏程序模拟光束大气传输的可行性。最后,探索了特殊空间结构部分相干光束在图像信息加载和传输上的应用。理论和实验上研究了携带图像信息的部分相干光束通过自由空间、随机相位屏、牛奶介质和湍流大气之后图像质量的变化,提出提高成像质量的办法。
张骞[8](2019)在《基于储能的虚拟同步控制策略研究》文中研究说明可再生能源作为解决社会发展需求与资源储备矛盾的有效方案得到了高度重视,以此为基础的分布式发电技术和微电网技术也随之发展。但电力电子变换器若采用传统控制策略,会在大规模并网时降低电网稳定性,因此可模拟同步电机外特性的虚拟同步发电机技术(Virtual Synchronous Generator,VSG)成为了研究热点。储能单元通常是含新能源微电网中不可缺少的组成部分,通过对储能系统的VSG控制,可使含新能源微电网在并网时能主动参与电网的一次调频,为电网提供惯量和电压支撑,在离网时能独立带载运行,并可实现微电网的并离网无缝切换,是适应分布式新能源高比例接入的有前景的控制方法。针对基于储能的VSG控制策略的研究已取得了一些进展,但面向工程应用仍存在强弱电网和非理想负载的适应性问题,以及不同储能荷电状态(state of charge,SOC)下的优化问题,研究尚不完善。本文将针对这些方面展开研究,主要工作包括:1、在综述储能变流器控制策略以及VSG技术的发展和现状的基础上,建立了两类VSG的稳态模型与小信号模型,分析比较了其在一次调频稳态响应与有功-频率动态响应方面的特性,给出了一种能结合两者优势的改进的VSG控制。2、提出了一种基于电网强度在线检测的自适应VSG控制方法,使其在不同电网强度条件下均能保持良好的运行特性,解决了电网状态变化或并离网切换导致电网强度显着变化情况下,VSG控制性能下降的问题。3、针对VSG运行在低压配电网中带不平衡与非线性负载运行的工况,探讨了负序电压补偿环节和特定谐波电压补偿环节的应用,改善了配电的电能质量。4、建立了锂电池储能系统的荷电状态模型,分析了VSG运行在极端荷电状态(State of Charge,SOC)条件下所存在的问题,进而提出一种基于SOC的自适应方法,可使VSG尽量保持在较优荷电状态区间,在SOC水平过低时能够延长运行时间,在SOC水平过高时能保持一定电能裕度参与后续调节。5、搭建了基于实时数字仿真平台(Real-time Digital Simulator,RTDS)的硬件在环平台,建立了光-储-柴微电网模型并进行了相关实验,对以上理论研究进行半实物仿真实验验证,并将研究结果应用于工厂微电网试验项目,验证了控制策略的有效性。
申柳雷[9](2018)在《基于VCFEM的复合固体推进剂力学性能预示与设计方法研究》文中指出复合固体推进剂是一种高颗粒含量的粘弹性复合材料,其力学性能一定程度上决定了固体发动机的结构完整性和贮存寿命,影响着固体导弹武器的可靠性和安全性。新一代导弹武器对固体推进剂力学性能提出了严峻挑战,现有设计方法难以满足要求,本文从细观尺度入手,基于二维Voronoi单元有限元方法(Voronoi Cell Finite Element Method,VCFEM),对推进剂的模量和泊松比等力学性能参数进行了预示和设计研究。本文主要包含如下工作:结合改进的随机投放算法和基于颗粒的Voronoi网格划分方法,提出了推进剂细观代表性体积单元(Representative Volume Element,RVE)模型的构造方法。基于三组元复合固体推进剂微型CT照片归纳了推进剂的细观结构特征;结合多向沉降算法,发展了可构造多级配、高颗粒含量几何仿真模型的颗粒随机投放算法,并对生成的细观几何仿真模型的合理性进行了校核;提出了考虑颗粒半径的Voronoi网格划分方法,该方法可以避免切割颗粒,完成对推进剂几何仿真模型的有限元离散。提出了基于弹性VCFEM的推进剂力学性能预示方法。将弹性VCFEM和直接均匀化方法结合,预测了推进剂的等效模量和等效泊松比,利用传统位移有限元方法和经典解析法对预示模型的正确性进行了验证;为排除模型不确定性带来的干扰,借鉴蒙特卡洛理论计算了随机生成RVE模型的力学性能,分析了推进剂组分材料、夹杂相含量及级配等细观参数对推进剂等效力学性能的影响规律;提出了含过渡相的Voronoi单元有限元方法,分析了不同过渡相厚度和过渡函数对推进剂等效模量和等效泊松比的影响规律。提出了基于简化粘弹性VCFEM的推进剂力学性能预示方法。引入质心Voronoi网格划分方法,提出了用于简化粘弹性VCFEM的RVE模型构造方法;运用改进的变步长时域自适应算法,建立了基于简化粘弹性VCFEM的推进剂力学性能预示模型;分析了夹杂相含量、组分材料性质和构造形态等细观特征参数对推进剂等效蠕变柔量的影响规律。提出了基于含夹杂相粘弹性VCFEM的推进剂力学性能预示方法。推导了Prony级数粘弹性本构模型在时域内的离散形式,提出了含夹杂相粘弹性VCFEM,并利用二分法对推进剂的等效松弛模量进行了预示,根据RVE模型的应力场分布,给出了应力集中系数的计算方法;分析了基体相初始模量、夹杂相质量分数、级配的粒径比和质量分布对推进剂力学性能的影响规律。构建了基于三维匹配预示模型的推进剂力学性能优化设计方法。从推进剂力学性能设计需求出发,提出了三维二维几何匹配的RVE模型构造算法,结合松弛试验和定速拉伸试验结果,建立了二维到三维修正模型,形成了面向设计的预示模型;结合神经网络和遗传算法,提出了参数筛选、初始配方确定和局部优化调整三阶段优化算法;结合应用实例阐述了算法的具体实施步骤,初步验证设计方法的可行性。论文的研究成果可为固体推进剂的力学性能预示和设计提供重要的参考,具有较好的工程应用前景。本文提出的预示模型和设计方法也适用于其他类似的颗粒增强复合材料。
郑瑞峰[10](2019)在《多铁性复合材料椭圆裂纹问题的三维分析》文中研究指明随着科学技术的发展,非传统的具有多场耦合效应的材料,如磁-电-弹性材料(MEE)或多铁性复合材料,被广泛应用于工业领域,以适应智能材料时代的要求。多铁性复合材料同时具有压电、压磁和电磁耦合效应,常被用来制作致动器、传感器和能量存储装置,其应用范围涉及到各种工程领域,如空间飞机、超音速飞机、火箭、航天器、核反应堆、核潜艇、电子封装等等。由于其脆性特性,多铁性复合材料在受到电、磁和机械载荷作用时很容易断裂。因此,研究多铁性复合材料的断裂问题具有重要的工程意义和学术价值。本文从横观各向同性磁-电-弹性耦合材料的静力学通解出发,结合势理论方法,系统地研究了多铁性复合材料的椭圆裂纹问题,厘清了磁-电-弹性多场耦合条件下材料断裂的力学行为,得出了一些具有重要实用价值的结论。系统地研究了I、II、III型椭圆裂纹问题。对于椭圆裂纹在均布力(电、磁)作用下的I型裂纹问题,从相应的用调和函数表示的通解出发,运用广义势理论方法,针对具有不同电磁特性的裂纹面,建立了相应的边界微分-积分方程,得到了封闭形式的三维全场解。在此基础上,讨论了断裂力学关键力学参量,如广义裂纹张开位移,广义应力强度因子,裂纹的广义柔度矩阵和能量释放率。厘清了电、磁、弹性场三场的相互耦合规律。这些力学参量均表示成材料常数和几何常数的乘积。相应的压电、压磁材料的解也一并给出。对于剪切模态下椭圆裂纹,构造相应的势函数并得出用椭圆积分表示的耦合场变量精确解。研究了椭圆裂纹尖端应力分布,推导出电磁弹耦合条件下的II和III型裂纹应力强度因子。揭示了裂纹面上剪切力的方向与裂纹滑动位移方向具有不一致性。求解了半导通电磁边界条件下椭圆裂纹以及币状裂纹的精确解析解。完全导通或者完全不导通的理想电磁边界条件在预测材料多场耦合行为方面会导致很大误差。但是采用半导通边界条件会引起边界微分-积分方程的非线性,给精确求解造成很大的困难。此项研究利用广义势理论的方法,求解了相应的非线性方程,得到了半导通电磁边界下的椭圆裂纹三维解析解。发展了磁-电-力多场耦合条件下三维裂纹问题的有限元列式。讨论了不同电磁边界边界条件对裂纹关键力学参量(应力强度因子、裂纹张开位移、能量释放率)的影响。传统的多铁性复合材料裂纹问题均假设裂纹位于材料的各向同性面内。实际上,裂纹的分布具有任意性。此项工作研究了一个垂直于材料各向同性平面的椭圆裂纹。引入相应的势函数,本文建立了不同形式外荷载作用下相应问题的边界微分-积分方程,给出了用积分形式表示的磁-电-弹耦合条件下的全场解,得到了以初等函数表示的裂纹面上的重要力学参量,讨论了裂纹的位置对于裂纹张开/滑动位移和应力强度因子等关键力学参量的影响规律。本文得到的解析解对于多铁性复合材料裂纹问题的研究具有非常重要的理论价值,对工程实践具有一定的指导意义。
二、一个含参量广义积分的计算(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一个含参量广义积分的计算(论文提纲范文)
(1)复合型动态加载下裂纹起裂与扩展行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 动态断裂国内外研究进展 |
1.2.1 动态断裂理论研究进展 |
1.2.2 动态断裂实验技术研究进展 |
1.2.3 数值模拟技术研究进展 |
1.2.4 断裂判据相关研究进展 |
1.3 本文研究工作 |
第2章 霍普金森拉杆复合型动态断裂实验技术 |
2.1 AFM试样与CTS试样动态加载研究 |
2.1.1 试样设计与有限元分析参数 |
2.1.2 AFM试样与CTS试样动态应力强度因子 |
2.2 MCTS试样设计 |
2.3 MCTS试样动态加载研究 |
2.3.1 I型与II型动态加载 |
2.3.2 复合型动态加载 |
2.4 本章小结 |
第3章 MCTS试样复合型动态断裂理论研究 |
3.1 动态应力强度因子计算方法分析 |
3.1.1 经验公式法 |
3.1.2 相对位移法 |
3.1.3 J积分法 |
3.1.4 应变片法 |
3.2 裂尖应变场渐近解 |
3.2.1 应变片位置对系数矩阵条件数的影响 |
3.2.2 随机误差对动态应力强度因子求解的影响 |
3.3 T应力的表征与计算 |
3.3.1 T应力对裂尖应力应变场的影响 |
3.3.2 MCTS试样归一化T应力 |
3.4 本章小结 |
第4章 MCTS试样复合型动态加载数值模拟研究 |
4.1 基于渐近解的动态应力强度因子求解研究 |
4.1.1 裂尖应变场渐近解与数值解误差分析 |
4.1.2 复合型加载下裂尖理想应变区域 |
4.2 T应力对裂尖应变场的影响及其修正 |
4.2.1 MCTS试样裂尖应变场的修正 |
4.2.2 复合型加载下裂尖理想应变区域的修正 |
4.3 本章小结 |
第5章 MCTS试样复合型动态断裂实验研究 |
5.1 MCTS试样与实验装置 |
5.2 MCTS试样复合型动态加载实验 |
5.3 断裂判据有效性分析 |
5.3.1 四种断裂判据的表达式 |
5.3.2 起裂角度预测值与实验值对比 |
5.4 MCTS试样起裂角度预测 |
5.5 本章小结 |
结论 |
附录A |
附录B |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(2)光力系统非经典效应及其应用的理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 量子物理及其发展 |
1.2 腔光力学及其发展 |
1.3 本文的研究内容及章节安排 |
2 基础理论和方法 |
2.1 量子光学基本概念及处理方法 |
2.1.1 电磁场的量子化 |
2.1.2 场与物质相互作用模型 |
2.1.3 海森堡测不准原理与量子压缩 |
2.1.4 零拍探测 |
2.1.5 Wigner函数 |
2.2 开放量子系统基础 |
2.2.1 开放量子系统基本模型 |
2.2.2 海森堡-朗之万方程 |
2.2.3 量子主方程 |
2.2.4 量子蒙特卡罗方法 |
2.2.5 量子涨落-耗散理论 |
2.3 光力系统基本模型及处理方法 |
2.3.1 腔光力系统基本模型 |
2.3.2 研究光力少光子效应的处理方法 |
2.3.3 研究光力多光子效应的处理方法 |
3 非马尔科夫环境诱导光力振子压缩 |
3.1 引言 |
3.2 模型和求解 |
3.3 分析和数值计算 |
3.4 本章小结 |
4 基于李雅普诺夫控制实现强的光力振子压缩 |
4.1 引言 |
4.2 李雅普诺夫控制方法 |
4.3 模型和求解 |
4.4 分析和数值计算 |
4.5 压缩的探测 |
4.6 进一步讨论 |
4.7 本章小结 |
5 非可解边带下杜芬振子的强压缩 |
5.1 引言 |
5.2 模型与哈密顿量 |
5.3 分析和数值计算 |
5.4 进一步讨论 |
5.5 本章小结 |
6 混合光力系统中振子的纠缠猫态制备 |
6.1 引言 |
6.2 模型和哈密顿量 |
6.3 封闭系统下纠缠猫态的制备 |
6.4 近似的有效性探讨 |
6.5 封闭系统下的平均声子数和纠缠 |
6.6 开放系统下纠缠猫态的制备 |
6.7 讨论 |
6.8 本章小结 |
7 基于双腔光力系统实现量子三极管 |
7.1 引言 |
7.2 模型和哈密顿量 |
7.3 输入量子信号时的量子三极管 |
7.4 输入经典信号时的量子三极管 |
7.5 本章小结 |
8 基于光学参量放大提高微波量子照明 |
8.1 引言 |
8.2 模型和求解 |
8.3 输出的微波场和光场的纠缠 |
8.4 探测的信噪比和错误率 |
8.5 本章小结 |
9 总结与展望 |
9.1 总结 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)激光喷丸成形固有应变建模理论及工艺规划方法(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 复杂型面壁板成形工艺研究现状 |
1.2.2 激光喷成形建模方法研究现状 |
1.2.3 固有应变建模理论研究现状 |
1.2.4 成形工艺规划方法研究现状 |
1.2.5 研究现状总结 |
1.3 本文研究目标与章节安排 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 章节安排 |
第二章 激光喷丸成形固有应变高效建模方法 |
2.1 固有应变基本概念 |
2.2 固有应变数值建模理论 |
2.2.1 固有应变控制方程 |
2.2.2 控制方程离散求解方法 |
2.2.3 计算方法与验证 |
2.2.4 网格收敛性分析 |
2.3 激光喷丸成形工艺模型 |
2.3.1 基于固有应变的工艺模型 |
2.3.2 热力耦合工艺模型 |
2.3.3 建模实施过程 |
2.4 模型验证与结果分析 |
2.4.1 实验过程 |
2.4.2 模型验证 |
2.4.3 耦合机理分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于冲击效应特征参量的固有应变反求方法 |
3.1 单参量固有应变反求的适定性 |
3.2 基于多特征参量联合反求方法 |
3.2.1 多特征参量反求基本过程 |
3.2.2 可测特征位移与固有应变 |
3.3 固有应变反求过程与结果 |
3.3.1 方板激光喷丸成形实验 |
3.3.2 激光冲击压力标定 |
3.3.3 初始固有应变的确定 |
3.3.4 固有应变反求结果 |
3.4 基于残余应力的固有应变验证 |
3.4.1 残余应力与固有应变的关系 |
3.4.2 验证结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 激光喷丸成形弯曲变形的固有矩理论 |
4.1 基于板壳弯曲的固有矩理论 |
4.1.1 板壳弯曲基本理论 |
4.1.2 固有矩控制方程 |
4.1.3 控制方程解的唯一性 |
4.2 固有矩数值模型 |
4.2.1 控制方程弱形式 |
4.2.2 离散与求解方法 |
4.2.3 固有矩模型的验证 |
4.3 固有矩反求方法 |
4.3.1 固有矩确定的解析方法 |
4.3.2 固有矩标定结果分析 |
4.4 固有矩模型的实验分析 |
4.4.1 轧制方向的影响分析 |
4.4.2 喷丸面积的影响分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于分布式固有矩的复杂型面工艺规划 |
5.1 激光喷丸成形工艺规划基本方法 |
5.1.1 等效工艺模型与中间变量 |
5.1.2 复杂型面的分布参数优化 |
5.2 基于偏微分方程约束的优化模型 |
5.2.1 激光喷丸成形优化问题描述 |
5.2.2 最优性条件分析 |
5.2.3 优化模型弱形式 |
5.2.4 优化模型离散形式 |
5.3 数值计算与稳定性控制 |
5.3.1 内点算法基本原理 |
5.3.2 数值计算方法 |
5.3.3 数值不稳定现象 |
5.3.4 聚集性控制方法 |
5.4 典型曲面激光喷丸成形验证分析 |
5.4.1 马鞍面和柱面优化分析 |
5.4.2 网格敏感性与约束影响 |
5.4.3 实验结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文的主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
1、研究论文 |
2、发明专利 |
致谢 |
(5)基于分区广义变分原理及有限元法的极少网格重划分裂纹扩展研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 断裂力学基础理论 |
1.2.1 裂纹基本类型 |
1.2.2 线弹性断裂力学基本理论 |
1.2.3 弹塑性断裂力学基本理论 |
1.2.4 疲劳裂纹扩展 |
1.2.5 复合裂纹扩展准则 |
1.3 数值模拟裂纹扩展国内外发展现状 |
1.3.1 有限元法 |
1.3.2 扩展有限元法 |
1.3.3 无网格法 |
1.3.4 边界元法 |
1.3.5 分区广义变分原理 |
1.4 本论文主要研究思路与内容 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 论文组织 |
2 应力强度因子求解方程的建立 |
2.1 分区广义变分原理 |
2.2 势能 |
2.3 余能 |
2.4 边界混合功 |
2.5 控制方程建立 |
2.6 积分方法 |
2.7 本章总结 |
3 应力强度因子计算精度分析 |
3.1 I型边裂纹 |
3.1.1 势能区网格尺寸 |
3.1.2 余能区尺寸 |
3.1.3 裂尖应力场截断项数 |
3.1.4 余能区长宽比 |
3.1.5 裂尖在余能区中偏心率 |
3.2 复合型边裂纹 |
3.3 单条中心裂纹 |
3.4 双边裂纹 |
3.5 本章小结 |
4 裂纹扩展模拟 |
4.1 多裂纹问题简介 |
4.2 荷载修正系数计算方法 |
4.3 裂纹的启裂 |
4.4 网格重划分 |
4.4.1 确定新裂尖位置 |
4.4.2 网格重划分规则 |
4.5 算法流程介绍 |
4.6 数值算例 |
4.6.1 单条混合型边裂纹 |
4.6.2 双边裂纹四点弯曲梁 |
4.6.3 裂纹交汇问题 |
4.6.4 随机分布裂纹 |
4.7 本章总结 |
5 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 本论文创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B 学位论文数据集 |
致谢 |
(6)柔性机械臂点到点运动与轨迹跟踪的振动控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 柔性机械臂模型的研究现状 |
1.2.1 柔性连杆建模理论 |
1.2.2 离散化方法 |
1.3 柔性机械臂振动控制的研究现状 |
1.3.1 柔性机械臂控制的任务与目的 |
1.3.2 控制方法与控制器类型 |
1.3.3 前馈控制 |
1.3.4 反馈控制 |
1.3.5 无模型控制 |
1.3.6 智能控制 |
1.3.7 混合控制 |
1.4 论文主要工作及组织结构 |
1.4.1 论文主要工作 |
1.4.2 论文组织结构 |
第二章 柔性机械臂动力学模型 |
2.1 引述 |
2.2 运动学描述 |
2.3 能量方程 |
2.4 柔性臂动力学方程 |
2.5 特征运动问题 |
2.5.1 初值条件和边界条件 |
2.5.2 柔性臂运动形态 |
2.5.3 频率方程与特征值 |
2.5.4 正交性与解集 |
2.5.5 离散化 |
2.6 系统运动动力学模型 |
2.6.1 多连杆模型 |
2.6.2 单连杆模型 |
2.7 基本属性与性质 |
2.8 数值仿真结构与模型参数 |
2.9 本章小结 |
第三章 频谱激励方法的残余振动控制 |
3.1 问题阐述 |
3.2 前馈振动控制方法 |
3.2.1 因果滤波 |
3.2.2 非因果滤波 |
3.2.3 输入整形技术 |
3.2.4 存在的问题 |
3.3 时分激励与局域不变性 |
3.3.1 时分激励性质 |
3.3.2 局域不变性 |
3.3.3 系统响应描述 |
3.4 基于频谱激励的振动控制 |
3.4.1 多模态的振动抑制 |
3.4.2 多模态减振的鲁棒性 |
3.4.3 频谱激励的规范 |
3.4.4 带状振动抑制 |
3.5 数值仿真 |
3.6 本章小结 |
第四章 柔性随动方法的跟踪振动控制 |
4.1 问题研究 |
4.2 跟踪与调节反馈控制 |
4.2.1 状态反馈控制 |
4.2.2 PD控制器 |
4.2.3 其它反馈控制 |
4.2.4 存在的问题 |
4.3 原理、方法与目的 |
4.3.1 基本机理 |
4.3.2 控制性质及目的 |
4.4 系统响应描述 |
4.4.1 物理系统 |
4.4.2 动力学运动描述 |
4.5 稳定性问题 |
4.6 振动控制器设计 |
4.6.1 控制系统设计 |
4.6.2 PD控制律 |
4.6.3 稳定性分析 |
4.7 数值仿真 |
4.7.1 滞后机制的振动避免 |
4.7.2 超前型调节的振动避免 |
4.7.3 完整跟踪的振动避免 |
4.8 本章小结 |
第五章 最优跟踪控制Q学习的振动控制 |
5.1 问题提出 |
5.1.1 研究动机 |
5.1.2 学习法跟踪减振 |
5.1.3 研究内容组织安排 |
5.2 二次型最优问题 |
5.2.1 系统状态方程 |
5.2.2 线性二次型最优控制 |
5.2.3 LQT问题增广二次型 |
5.2.4 动态规划决策 |
5.2.5 Bellman方程 |
5.2.6 策略评价和改进 |
5.2.7 二次型问题的解 |
5.3 LQT的增强学习法 |
5.3.1 离线策略迭代算法 |
5.3.2 在线策略迭代算法 |
5.4 Q学习最优跟踪控制 |
5.4.1 时序差分学习 |
5.4.2 增广系统LQT的 Q函数 |
5.4.3 LQT的Q学习算法设计 |
5.5 数值仿真 |
5.5.1 对象描述 |
5.5.2 仿真结果分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文研究工作总结 |
6.2 相关研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
攻读学位期间参与的项目 |
(7)特殊空间结构部分相干光束的大气传输及应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 部分相干光束研究背景 |
1.3 部分相干光束相干结构调控研究背景 |
1.4 部分相干光束湍流大气传输研究背景 |
1.5 本论文主要研究内容和创新点 |
参考文献 |
第二章 基础理论 |
2.1 引言 |
2.2 部分相干光束表征 |
2.2.1 标量部分相干光束表征 |
2.2.2 矢量部分相干光束表征 |
2.3 部分相干光束传输理论 |
2.3.1 部分相干光束自由空间传输理论 |
2.3.2 部分相干光束湍流大气传输理论 |
2.3.3 大气湍流谱模型 |
2.4 部分相干光束在湍流大气中的统计特性 |
2.4.1 部分相干光束在湍流大气中的二阶统计特性 |
2.4.2 部分相干光束在湍流大气中的四阶统计特性 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 特殊空间结构部分相干光束模型及其自由空间传输 |
3.1 引言 |
3.2 特殊空间结构部分相干光束模型 |
3.2.1 均匀关联部分相干光束模型 |
3.2.2 非均匀关联部分相干光束模型 |
3.3 特殊空间结构部分相干光束自由空间传输特性 |
3.3.1 均匀关联部分相干光束自由空间传输特性 |
3.3.2 非均匀关联部分相干光束自由空间传输特性 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 特殊空间结构部分相干光束湍流大气传输 |
4.1 引言 |
4.2 均匀关联部分相干光束湍流大气传输 |
4.2.1 均匀关联部分相干光束湍流大气传输公式 |
4.2.2 均匀关联部分相干光束二阶统计特性 |
4.2.3 均匀关联部分相干光束四阶统计特性 |
4.3 非均匀关联部分相干光束湍流大气传输 |
4.3.1 非均匀关联部分相干光束湍流大气传输公式 |
4.3.2 非均匀关联部分相干光束二阶统计特性 |
4.3.3 非均匀关联部分相干光束四阶统计特性 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 湍流大气传输实验测量及程序模拟 |
5.1 引言 |
5.2 湍流大气传输实验测量 |
5.2.1 实验产生与测量装置 |
5.2.2 实验测量光束漂移 |
5.2.3 实验测量光强闪烁 |
5.2.4 实验测量后向散射增强效应 |
5.3 湍流大气传输随机相位屏程序模拟 |
5.3.1 随机相位屏程序 |
5.3.2 随机相位屏程序模拟光强闪烁 |
5.3.3 随机相位屏程序模拟后向散射增强效应 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 特殊空间结构部分相干光束的图像信息加载和传输应用 |
6.1 引言 |
6.2 图像信息加载与传输 |
6.3 本章小结 |
参考文献 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
攻读博士学位期间公开发表的论文 |
参加的学术会议 |
主持和参与的科研项目 |
攻读博士学位期间所获的荣誉和奖项 |
致谢 |
(8)基于储能的虚拟同步控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 传统储能变流器控制策略 |
1.2.1 恒功率(PQ)控制 |
1.2.2 恒压恒频(V/f)控制 |
1.2.3 下垂(droop)控制 |
1.3 虚拟同步控制技术 |
1.3.1 虚拟同步控制技术的产生背景 |
1.3.2 虚拟同步控制技术的发展 |
1.3.3 虚拟同步控制技术的研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 储能系统模型与常规VSG控制策略 |
2.1 储能系统结构与模型 |
2.1.1 储能系统的整体结构 |
2.1.2 储能变流器外特性建模 |
2.2 储能VSG的常规控制策略 |
2.2.1 无功-电压控制环节 |
2.2.2 有功-频率控制环节 |
2.3 变流器电压电流内环控制 |
2.4 常规VSG控制策略建模与分析 |
2.4.1 基于差值控制的VSG控制策略 |
2.4.2 基于位置控制的VSG控制策略 |
2.5 本章小结 |
第三章 改进的VSG控制策略及其自适应优化 |
3.1 VSG控制结构的改进 |
3.1.1 改进的VSG结构 |
3.1.2 改进型VSG的建模与分析 |
3.2 VSG的电网强度在线自适应优化方法 |
3.2.1 电网阻抗在线检测方法 |
3.2.2 自适应参数优化方法 |
3.3 针对不平衡与非线性工况的解决方案 |
3.3.1 带不平衡负载工况解决方案 |
3.3.2 带非线性负载工况解决方案 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于SOC的 VSG自适应优化方法 |
4.1 锂电池荷电状态模型 |
4.2 基于SOC的 VSG自适应方法 |
4.2.1 针对调差系数的自适应方法 |
4.2.2 针对转动惯量的自适应方法 |
4.3 本章小结 |
第五章 硬件在环实时仿真实验结果与分析 |
5.1 硬件在环实时数字仿真平台简介 |
5.1.1 实时数字仿真平台(RTDS)简介 |
5.1.2 光-储-柴微电网模型简介 |
5.1.3 硬件在环实验平台简介 |
5.1.4 控制器算法的实现 |
5.2 改进的VSG控制策略及其自适应优化实验 |
5.3 带不平衡与非线性负载的VSG实验 |
5.4 基于SOC的 VSG自适应优化实验 |
5.5 微电网试验项目应用实例 |
5.5.1 微电网系统接线和参数 |
5.5.2 系统开发和调试结果 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(9)基于VCFEM的复合固体推进剂力学性能预示与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号说明 |
主要缩写词 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 固体推进剂细观结构模型研究概况 |
1.2.1 细观结构观测方法 |
1.2.2 数值构造方法 |
1.2.3 统计特性分析方法 |
1.3 固体推进剂力学性能预示与设计研究概况 |
1.3.1 预示方法 |
1.3.2 设计方法 |
1.4 VCFEM研究进展 |
1.4.1 Voronoi网格简介 |
1.4.2 国外进展 |
1.4.3 国内进展 |
1.5 论文主要内容 |
第二章 推进剂细观RVE模型的数值构造方法 |
2.1 复合固体推进剂细观结构特征 |
2.2 推进剂细观几何仿真模型构建方法 |
2.2.1 颗粒随机投放算法 |
2.2.2 多向沉降算法 |
2.2.3 带多向沉降算法的颗粒随机投放算法 |
2.3 几何仿真模型合理性评估 |
2.3.1 颗粒位置分布分析 |
2.3.2 颗粒近邻间距分布分析 |
2.3.3 样本的统计特性分析 |
2.4 基于颗粒的Voronoi网格划分方法 |
2.4.1 基于颗粒的Voronoi网格定义 |
2.4.2 基于颗粒的Voronoi网格划分算法 |
2.4.3 模型边界处理 |
2.4.4 单元冲突事件 |
2.4.5 边与颗粒相交事件 |
2.4.6 网格质量评估 |
2.5 小结 |
第三章 基于弹性VCFEM的推进剂力学性能预示方法 |
3.1 基于弹性VCFEM的推进剂力学性能预示模型 |
3.1.1 VCFEM单元有限元列式 |
3.1.2 刚体位移抑制及自由度缩聚 |
3.1.3 推进剂力学性能预示的直接均匀化方法 |
3.2 基于含过渡相VCFEM的推进剂力学性能预示模型 |
3.2.1 非均匀过渡相模量过渡公式 |
3.2.2 含过渡相VCFEM有限元列式 |
3.2.3 推进剂力学性能预示的直接均匀化方法 |
3.3 推进剂力学性能预示算法及正确性检验 |
3.3.1 推进剂力学性能预示算法 |
3.3.2 改进的数值实现方法 |
3.3.3 预示模型正确性检验 |
3.4 细观特征参数对模拟推进剂弹性力学性能影响基本分析 |
3.4.1 RVE模型尺寸的影响分析 |
3.4.2 基体相材料参数的影响分析 |
3.4.3 夹杂相材料参数的影响分析 |
3.4.4 夹杂相含量的影响分析 |
3.4.5 夹杂相级配的影响分析 |
3.4.6 过渡相性能的影响分析 |
3.5 小结 |
第四章 基于粘弹性简化VCFEM的推进剂力学性能预示方法 |
4.1 粘弹性简化VCFEM |
4.1.1 粘弹性简化VCFEM概念 |
4.1.2 基于CVT的 RVE模型构造方法 |
4.1.3 变步长的时域自适应算法 |
4.1.4 粘弹性本构模型的离散 |
4.2 基于粘弹性简化VCFEM的推进剂力学性能预示模型 |
4.2.1 粘弹性简化VCFEM有限元列式 |
4.2.2 粘弹性简化VCFEM的直接均匀化方法 |
4.3 粘弹性简化VCFEM算法及正确性检验 |
4.3.1 粘弹性简化VCFEM算法 |
4.3.2 粘弹性简化VCFEM收敛准则 |
4.3.3 粘弹性简化VCFEM预示模型的正确性检验 |
4.4 细观特征参数对模拟推进剂粘弹性力学性能影响分析 |
4.4.1 夹杂相含量的影响分析 |
4.4.2 夹杂相材料参数的影响分析 |
4.4.3 夹杂相构型的影响分析 |
4.5 小结 |
第五章 基于粘弹性VCFEM的推进剂力学性能预示方法 |
5.1 基于粘弹性VCFEM的推进剂力学性能预示模型 |
5.1.1 Prony级数粘弹性本构模型的离散 |
5.1.2 粘弹性VCFEM有限元列式 |
5.1.3 推进剂应力集中系数计算 |
5.2 粘弹性VCFEM算法及正确性检验 |
5.2.1 基于二分法的松弛模量计算方法 |
5.2.2 几何仿真模型随机生成方法 |
5.2.3 粘弹性VCFEM预示模型正确性检验 |
5.3 细观特征参数对推进剂粘弹性力学性能影响的深化分析 |
5.3.1 基体相材料参数的影响分析 |
5.3.2 夹杂相材料参数的影响分析 |
5.3.3 细观结构参数的影响分析 |
5.4 小结 |
第六章 基于粘弹性VCFEM的推进剂力学性能设计方法 |
6.1 面向设计的推进剂力学性能预示模型 |
6.1.1 推进剂力学性能预示模型 |
6.1.2 三维二维几何参数匹配 |
6.1.3 二维到三维修正模型 |
6.2 推进剂力学性能的智能设计算法 |
6.2.1 参数影响力分析 |
6.2.2 BP神经网络 |
6.2.3 遗传算法 |
6.2.4 算法流程图 |
6.3 推进剂力学性能设计方法应用算例 |
6.3.1 设计算例 |
6.3.2 细观设计参数筛选 |
6.3.3 基础配方确定 |
6.3.4 局部优化调整 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要研究工作总结 |
7.2 进一步研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(10)多铁性复合材料椭圆裂纹问题的三维分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号一览表 |
第1章 绪论 |
1.1 多铁性复合材料的发展历史、性质和用途 |
1.2 多铁性复合材料裂纹问题的国内外研究现状 |
1.2.1 二维裂纹问题的研究现状 |
1.2.2 三维裂纹问题的研究现状 |
1.2.3 电磁边界条件简介 |
1.3 现有研究工作的不足 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.5 本论文的主要创新点 |
第2章 位于各向同性面内的椭圆裂纹问题 |
2.1 基本方程和三维静力学通解 |
2.2 受广义均布荷载的I型裂纹问题 |
2.2.1 问题描述以及边界条件 |
2.2.2 广义势理论方法 |
2.2.3 势函数及其各阶导数 |
2.2.4 三维磁-电-弹性耦合场 |
2.2.5 裂纹面上重要的力学参量 |
2.3 剪切模态椭圆裂纹问题 |
2.3.1 问题描述以及边界条件 |
2.3.2 广义势理论方法 |
2.3.3 主势函数及其导数 |
2.3.4 三维电-磁-弹性耦合场 |
2.3.5 裂纹面上重要的力学参量 |
2.3.6 币状裂纹的解 |
2.4 数值计算与讨论 |
2.4.1 受广义均布荷载的I型裂纹问题 |
2.4.2 剪切模态裂纹问题 |
2.5 本章小结 |
第3章 半导通电磁边界条件下的三维裂纹问题 |
3.1 问题描述以及边界条件 |
3.2 广义势理论方法 |
3.3 椭圆裂纹问题 |
3.3.1 势函数以及三维磁-电-弹性场 |
3.3.2 裂纹面上重要的力学参量 |
3.4 币状裂纹问题 |
3.4.1 势函数与三维耦合场 |
3.4.2 裂纹面上重要的力学参量 |
3.5 有限单元列式 |
3.5.1 基本方程 |
3.5.2 广义最小势能原理 |
3.5.3 三维离散模型 |
3.5.4 半导通边界条件的处理 |
3.6 数值计算及讨论 |
3.6.1 材料性质 |
3.6.2 有限元模型 |
3.6.3 解的正确性验证 |
3.6.4 裂纹面上重要的力学参量 |
3.7 本章小结 |
第4章 垂直于各向同性面的椭圆裂纹问题 |
4.1 受均布机械荷载的I型裂纹问题 |
4.1.1 问题描述以及边界条件 |
4.1.2 势函数以及控制方程 |
4.1.3 三维耦合场变量 |
4.1.4 裂纹面上重要的力学参量 |
4.1.5 币状裂纹的解 |
4.2 剪切模态竖向椭圆裂纹问题 |
4.2.1 问题描述以及边界条件 |
4.2.2 势函数以及控制方程 |
4.2.3 三维耦合场变量 |
4.2.4 裂纹面上重要的力学参量 |
4.2.5 币状裂纹的解 |
4.3 数值计算及讨论 |
4.3.1 I型竖向裂纹问题 |
4.3.2 剪切模态的竖向裂纹问题 |
4.4 本章小结 |
结论 |
附录A |
附录B |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
四、一个含参量广义积分的计算(论文参考文献)
- [1]复合型动态加载下裂纹起裂与扩展行为研究[D]. 谌赫. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [2]光力系统非经典效应及其应用的理论研究[D]. 熊标. 大连理工大学, 2020(07)
- [3]例谈含参量广义积分性质的应用[J]. 杨桥艳,屈红萍. 萍乡学院学报, 2019(06)
- [4]激光喷丸成形固有应变建模理论及工艺规划方法[D]. 罗明生. 上海交通大学, 2019(06)
- [5]基于分区广义变分原理及有限元法的极少网格重划分裂纹扩展研究[D]. 张攀. 重庆大学, 2019(01)
- [6]柔性机械臂点到点运动与轨迹跟踪的振动控制方法研究[D]. 章闻曦. 上海交通大学, 2019(06)
- [7]特殊空间结构部分相干光束的大气传输及应用[D]. 余佳益. 苏州大学, 2019(04)
- [8]基于储能的虚拟同步控制策略研究[D]. 张骞. 上海交通大学, 2019(06)
- [9]基于VCFEM的复合固体推进剂力学性能预示与设计方法研究[D]. 申柳雷. 国防科技大学, 2018(01)
- [10]多铁性复合材料椭圆裂纹问题的三维分析[D]. 郑瑞峰. 西南交通大学, 2019(03)