针对高速列车诱发的气动噪声问题,提出通过优化受电弓外形的降噪方法。基于Lighthill声学理论,应用宽频带噪声源模型、LES大涡模拟和FW-H声学模型对高速列车整车、原有受电弓及改进受电弓的气动噪声进行数值模拟,分析高速列车气动噪声特性、噪声源主要组成及改进受电弓的降噪效果,并得出仿真结果:高速列车气动噪声无显著的主频率,是宽频噪声;具有明显的速度依赖特性,速率越大声压级幅值越大;列车主要气动噪声源为受电弓、头车鼻尖、转向架等;仿生(宏观)改进受电弓与原有受电弓相比具有明显的降噪效果。研究表明,优化受电弓外形降噪方法的可行,也为优化结构部件的降噪方法提供一定的科学依据。

为研究某六尾翼火箭弹的气动特性,对火箭弹进行了建模以及数值仿真,对比了风洞实验数据,验证了数值方法的可靠性。分析了火箭弹在不同攻角下流场的压力分布,得出了火箭弹阻力系数与攻角的关系。通过旋转坐标系模型模拟火箭弹的定常旋转,对火箭弹在不同转速下的翼面压力分布进行了分析,得出了火箭弹的转速与滚转力矩系数的关系。再采用相同的方法分析了火箭弹平衡转速与马赫数之间的关系。结果表明:在非旋转条件下,火箭弹的阻力系数在小攻角时随着攻角的增加而线性增加;在旋转条件下,火箭弹的滚转力矩系数随着转速的增加而线性减少;火箭弹平衡转速随着马赫数的增加而增加,基本处于线性递增的关系。

高超声速飞行器与附近大气存在着强烈的压缩与摩擦作用,产生的热传递到飞行器表面,会导致表面材料发生变形甚至烧蚀。在高超声速飞行器的设计阶段,需要准确预测飞行器气动热状况,采取相应防热措施,以保证飞行稳定性与安全性。针对某型号高超声速火箭弹,给出一种用于预测弹头热流密度的工程计算方法。为提高计算准确度,同时考虑了边界层内气体参数的变化与飞行攻角的影响,采用了参考焓法和等价锥法。计算中把弹头分为驻点、圆头和锥面区域三部分,分别采用对应的热流密度计算公式。算例验证表明,上述计算方法简捷有效,计算量小,可在飞行器概念设计与早期分析中使用。最后,将上述算法应用于某型号高超声速火箭弹弹头,计算得到飞行器在一定高度和速度飞行时的驻点和锥身热流密度,并给出不同攻角下弹头的热流密度分布状况,为飞行器...

数字心率计的测量准确度和性价比是衡量其性能的重要指标,为提高其性能指标,首先设计了高精度的模拟电路,抑制了心率信号采集处理过程中的干扰,得到了明显突出的脉冲心率信号。然后重点设计了基于先进FPGA技术的数字系统,设计中采用了有效方法,解决了瞬时心率计算如何节省FPGA资源的难题,实现了FPGA优化设计。通过对心率计的综合仿真,验证了系统设计的有效性和可行性,成功地用到了FPGA芯片中。心率计的设计实现了瞬时心率、平均心率的测量。经仿真证明,各种心率状态显示和报警等。为数字心率计FPGA的设计提供了技术依据,降低了成本和功耗,具有高性价比,符合功能要求。

建立准确的比例伺服阀静动态特性仿真模型,对研究液压伺服系统具有重要的意义。由于比例伺服阀的静动态特性随输入信号的幅值变化而变化,难以用单一数学公式准确表达,而且样本所提供的性能数据往往有限,给比例伺服阀准确的仿真建模带来不便。以产品样本为依据,利用比例伺服阀仿真建模的方法,首先建立了比例伺服阀详细的数学模型,通过对产品样本的分析,分析了比例伺服阀静动特性的组成形式;利用MATLAB软件,建立了仿真模型;将仿真结果性能曲线数据化,并运用仿真模型中相关参数进行了辨识。仿真结果表明,模型的幅相频曲线和流量曲线与产品样本上的性能参数基本一致;说明仿真建模的方法是可行的。

超高建筑的气动特征是影响建筑本身结构荷载的重要因素，也是影响建筑舒适性的关键，现有的建筑气动特征分析大多基于主分量方法，导致特征向量分解不准确，且特征模态交叉.为解决上述问题，提出了关于超高建筑气动特征的独立分量分析方法.方法是将超高建筑气动特征视为包含若干特征信号组成的混合信号，对其进行独立分量的分离处理.首先，将混合信号做白化操作，能够提高算法的执行效率.再引入信息熵，利用混合信号符合高斯分布的特性，将问题转化成分离非高斯分量，并设计了相应的目标函数用于判断分离条件.最后通过迭代处理得到独立分量.通过仿真，分别得出了各阶特征所占比例，以及随建筑高度变化对阻力、升力和扭矩的影响，根据实验结果，验证了独立分量分析方法对于超高建筑气动特征分析的有效性.

目前行星齿轮箱已经在军用和民用装备中广泛应用，研究行星齿轮箱的故障诊断方法意义重大。为了研究行星齿轮传动的故障机理，揭示其故障特征，建立了行星齿轮系统的动力学模型，研究了齿轮裂纹对齿轮啮合刚度的影响，得出了正常、太阳轮裂纹和行星轮裂纹等三种状态下系统的振动响应。提出了基于包络排列熵的特征提取方法，以判断行星轮系的运行状态。最后通过实测信号验证了所提特征的有效性。

在每次磨削加工前，需对超精密纳米磨床进行对刀，每次对刀过程耗时较长，反复装夹时需多次对刀，且结果存在人为误差，精度难以保证。因此在磨削成形阶段对误差的控制和面形精度的分析，是提高小口径非球面磨削加工效率的关键。首先根据磨床的结构特征，运用多体系统理论和位姿特征建立了通用误差模型。在此基础上结合实际加工曲线方程，忽略模型中出现的所有二阶小量，建立了基于主要误差源的实用小尺寸非球面误差模型。然后用MATLAB软件计算出主要误差源对面形误差的传递函数，并对主要误差因素进行仿真，分析对比结果表明，机床x方向的对刀误差和圆弧半径误差是影响面型精度的主要因素，最后对主要误差因素利用MATLAB程序提出了新的测量辨识方法，反求得最优解的误差值，为后续的补偿加工实验提供了数据支持。

针对某轿车排气系统背压过高的问题，搭建了排气系统流场和噪声测试平台，通过实验测试了排气系统不同工况下的背压，噪声和温度。建立了该排气系统有限元模型，利用测试的参数设置了边界条件，对排气系统的流场进行了计算分析，得到了排气系统不同工况下压力和流速分布图，并且根据计算的结果对该排气系统结构进行了优化。通过测试发现，优化后的排气系统在最大噪声值仅增加2．4dB（A）的情况下最大背压值减少5．9kPa，满足了设计要求。

薄膜卷取难点在于保持张力的稳定,张力的扰动会导致膜面折皱、层间滑动等问题,严重影响生产质量。张力调节受实时卷速、卷径、压力等因素的影响,是一个多变量、强耦合的系统。常规PID控制器具有一定局限性,难以实现控制器的参数自动调整及多变量间的解耦控制。针对上述难点,分析了BOPP薄膜生产线双工位收卷系统张力的各影响因素,建立了基于MATLAB的张力控制模型。利用神经网络自适应、自学习和非线性的特点对系统进行优化控制,仿真结果表明该控制算法能实时有效的调节控制器的参数以保持张力的稳定,且实现了收卷张力、压力间的解耦控制,提高了收卷系统的精度。验证了该优化策略的可行性。