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旋转对称贮箱液体晃动特性分析及参数化建模

旋转对称贮箱液体晃动特性分析及参数化建模

作者：王佐广西科技大学

学位级别：硕士

在交通运输和航空航天等工程领域中,球形贮箱、椭球形贮箱和卡西尼贮箱等旋转对称贮箱作为常见的液体容器被广泛使用。充液贮箱受到外部激励时内部液体将会发生晃动行为,液体的晃动力和力矩可能导致贮箱结构的破坏、贮箱运载系统机动操... 详细信息

在交通运输和航空航天等工程领域中,球形贮箱、椭球形贮箱和卡西尼贮箱等旋转对称贮箱作为常见的液体容器被广泛使用。充液贮箱受到外部激励时内部液体将会发生晃动行为,液体的晃动力和力矩可能导致贮箱结构的破坏、贮箱运载系统机动操作的失控和运动姿态的失稳等。通过建立液体晃动系统的动力学模型有助于研究液体晃动特性并预测外激励影响下的液体晃动响应,而旋转对称贮箱的内壁面边界条件、自由液面动力学条件和实际工况的耦合效应等因素均会对液体晃动的力学特性产生影响,液体晃动特性体现为明显的动态复杂性和多样性,导致现有等效球摆和弹簧质量振子等传统物理模型在准确性和完整性方面存在不足。因此,本文针对旋转对称贮箱液体晃动问题,利用实验和CFD仿真进行了液体晃动特性的分析和参数化建模的研究。首先,依据势流理论推导了充液圆柱贮箱内液体晃动问题在自然坐标系下的模态坐标函数和动力学状态方程,依据傅立叶-贝塞尔级数(Fourier-Bessel series)展开条件,利用未知任意连续函数将旋转对称形状贮箱内液体晃动问题的求解区域进行合理补偿,构造旋转对称贮箱内液体晃动问题的完备正交系,实现了旋转对称贮箱内液体晃动问题的求解区域向圆柱贮箱的相似变换,并建立了含有待定系数的旋转对称贮箱内液体晃动问题的参数化模型。然后,以横向激励条件下的半充液球形贮箱液体小幅晃动系统为例,在液体晃动实验平台上对半充液球形贮箱进行了大量横向晃动实验,其中包括自由晃动实验、多频率激励晃动实验和多幅值激励晃动实验。接着,对实验数据进行了降噪、滤波、插值、相位调整和基线校准等优化处理,排除了实验数据中平台固件惯性力对力信号的干扰。然后,运用CFD仿真软件对半充液球形贮箱进行了变工况小幅横向激励、俯仰激励和复杂激励下的液体晃动仿真实验,获取液体晃动系统的输入信号与输出响应。最后,在已获取充液贮箱液体晃动实验数据和CFD仿真数据的基础上,运用MATLAB软件中的灰度预测模型对液体晃动系统进行辨识,得到了参数化模型中的待定系数。对比实验与仿真数据的系统辨识结果,验证了参数化建模方法的准确性和适用性。经过辨识结果的统计学分析,得到以半充液球形贮箱为例的多频率、多幅值激励条件下充液旋转对称贮箱内液体晃动问题的最优参数化模型。研究结果表明:本文所建立的参数化模型对充液球形贮箱多类型小幅晃动系统的辨识度达到92%以上,可以准确地描述液体晃动系统的动力学特性,且在已知外部激励条件下高精度预测系统的输出响应。

关键词：液体晃动旋转对称参数化建模系统辨识

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旋转对称2-弹性函数的构造方法及应用

旋转对称2-弹性函数的构造方法及应用

作者：陈梓钰河南师范大学

学位级别：硕士

布尔函数在密码学中扮演着重要角色,是流密码和分组密码的核心组件,其性能直接关系着密码体制的安全性.为了抵抗来自各方面的攻击,密码算法中的布尔函数需要满足各种安全性指标.因此,巧妙地设计具有良好密码学性质的布尔函数是一个极其... 详细信息

布尔函数在密码学中扮演着重要角色,是流密码和分组密码的核心组件,其性能直接关系着密码体制的安全性.为了抵抗来自各方面的攻击,密码算法中的布尔函数需要满足各种安全性指标.因此,巧妙地设计具有良好密码学性质的布尔函数是一个极其重要的课题.旋转对称布尔函数是一类可以同时具备多个密码学性质的函数类,刻画和构造旋转对称弹性函数具有重要的理论和实际意义.本文主要对旋转对称2-弹性函数及其相关应用进行研究.利用循环Hadamard矩阵数码变换的性质,提出了（4t-1）元旋转对称2-弹性函数的一个新的构造方法.研究表明,所构造的函数具有比现有结果更高的非线性度.进一步推广,根据2-数对分布矩阵的定义及其与旋转对称2-弹性函数之间的对应关系,给出了任意n元旋转对称2-弹性函数的一个新刻画.结果表明,上述构造的交换集合包括但不限于正交表.基于2-数对分布矩阵的性质,我们证明了当k为奇数时,具有重复行的最优2水平正交表OA（k,2）存在性的一个充分条件.进一步与周期序列的s-采样相结合,当k为大于2的素数时,构造了一类重复行的最优2水平正交表.并且,还对具有最大值λ的重复行最优2水平正交表进行分解,完善了已有的结果.

关键词：密码学旋转对称弹性函数支撑集正交表 2-数对分布矩阵重复行采样序列最优正交表

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旋转对称W型势阱中玻色-爱因斯坦凝聚环

物理学报 1999年第7期48卷 1192-1197页

作者：王德重陆兴华黄湖李师群清华大学现代应用物理系

提出一旋转对称磁光阱，这一势阱束缚的玻色爱因斯坦凝聚是环形的．分别对无相互作用和强排斥作用两种极端情况的基态波函数做了计算．

关键词：凝聚环 BEC W型势阱旋转对称磁光阱

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旋转对称三角传感器中的光斑偏移

上海交通大学学报 2012年第5期46卷 717-721,728页

作者：张海波陶卫杨金锋赵辉上海交通大学电子信息与电气工程学院上海2O0240上海200240

针对旋转对称三角传感器中的光斑偏移现象,建立了不同测量角度下成像圆环半径与光斑偏移量关系的数学模型,讨论了不同光斑偏移时的圆环平均半径变化规律,并对光斑偏移引起的光线角度偏移进行了分析.结果表明,所得实验现象与数学模型推... 详细信息

针对旋转对称三角传感器中的光斑偏移现象,建立了不同测量角度下成像圆环半径与光斑偏移量关系的数学模型,讨论了不同光斑偏移时的圆环平均半径变化规律,并对光斑偏移引起的光线角度偏移进行了分析.结果表明,所得实验现象与数学模型推导结果一致,数学模型能够反映传感器的光斑偏移规律.

关键词：旋转对称三角传感器光斑偏移误差分析

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旋转对称型四足机器人站立-翻滚变形规划

华中科技大学学报（自然科学版） 2012年第8期40卷 98-102页

作者：余联庆王玉金王立平韩见武汉纺织大学机械工程与自动化学院武汉湖北430073 清华大学精密仪器与机械学系北京100084

设计了一种可实现翻滚的四足机器人,不仅可以采用步行方式通过崎岖地形,而且可以自主变形成为滚动体,从而采用翻滚模式通过平坦地形.机器人四肢由弓形杆件组成,机体采用球冠外形,根据旋转对称原则设计肢体的几何参数和质心分布.由站立... 详细信息

设计了一种可实现翻滚的四足机器人,不仅可以采用步行方式通过崎岖地形,而且可以自主变形成为滚动体,从而采用翻滚模式通过平坦地形.机器人四肢由弓形杆件组成,机体采用球冠外形,根据旋转对称原则设计肢体的几何参数和质心分布.由站立模式向翻滚模式变形过程中,将机器人简化为平面连杆机构,建立了变形过程中机器人质心运动学模型.提出势能变化最小的变形策略,采用惩罚函数法,优化变形终止时刻机器人的位形.针对变形运动学方程的非线性特性,采用最小二乘法进行关节轨迹规划.结果表明机器人质心运动轨迹满足变形策略.

关键词：四足机器人旋转对称变形规划运动学模型站立翻滚

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旋转对称布尔函数线性结构的2个公开问题

通信学报 2013年第3期34卷 171-174页

作者：赵亚群李旭信息工程大学四院河南郑州450002 信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450002

证明了代数次数为n 1的偶变元平衡旋转对称布尔函数不存在非零线性结构这个公开问题,给出了代数次数为n 2的奇变元旋转对称布尔函数不存在非零线性结构这个公开问题成立的充分条件和不成立的必要条件。

关键词：布尔函数旋转对称线性结构代数次数

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k-阶旋转对称函数性质分析与轨道计数

通信学报 2012年第1期33卷 114-119页

作者：李泉高光普刘文芬信息工程大学信息工程学院河南郑州450002

研究了k-阶旋转对称函数的性质,证明了k-阶旋转对称函数的Walsh谱和自相关函数都满足k-阶的旋转对称。分析发现k-阶旋转对称函数的很多性质都可以利用其轨道来刻画,并给出了k-阶旋转对称函数的轨道中的长圈和短圈的计数公式。

关键词：布尔函数旋转对称 Walsh谱计数

基于Delaunay细分的旋转对称模型最优对称单元的构造

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计算机集成制造系统 2013年第7期19卷 1541-1547页

作者：曹伟娟李明高曙明浙江大学CAD&CG国家重点实验室浙江杭州310027

为了最大限度地提高有限元分析的效率,提出一种基于Delaunay细分构造旋转对称模型的最优对称单元的方法。该方法把对称单元及其网格的构造统一起来,通过一种带对称约束的局部Delaunay细分算法直接生成对称单元网格。其关键是在细分过程... 详细信息

为了最大限度地提高有限元分析的效率,提出一种基于Delaunay细分构造旋转对称模型的最优对称单元的方法。该方法把对称单元及其网格的构造统一起来,通过一种带对称约束的局部Delaunay细分算法直接生成对称单元网格。其关键是在细分过程中增添移动三角形操作,由此可将对称边转化为内部边,从而能够对其进行翻转来维护其Delaunay属性,并可保持对称边界的一致性。细分结束后得到的局部网格就是所要求的最优对称单元网格。理论证明与实验结果均表明该方法是有效的。

关键词：旋转对称最优对称单元 Delaunay细分有限元分析

2p元2-阶旋转对称弹性布尔函数的构造与计数

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北京邮电大学学报 2012年第5期35卷 36-40页

作者：杜蛟温巧燕张劼庞善起廖鑫北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876 新乡学院数学与信息科学系河南新乡453003 北京邮电大学理学院北京100876 河南师范大学数学与信息科学学院河南新乡453007

运用矩阵分析的方法,通过对2p元2-阶旋转对称弹性函数轨道的研究(p≥3,p为素数),给出了其特征矩阵的若干性质.得到了所有的4元2-阶旋转对称布尔函数为弹性函数以及2p元2-阶旋转对称布尔函数为弹性函数的一个充要条件,将这类函数的构造... 详细信息

运用矩阵分析的方法,通过对2p元2-阶旋转对称弹性函数轨道的研究(p≥3,p为素数),给出了其特征矩阵的若干性质.得到了所有的4元2-阶旋转对称布尔函数为弹性函数以及2p元2-阶旋转对称布尔函数为弹性函数的一个充要条件,将这类函数的构造和计数问题转化为3个方程组的求解问题,由此完全决定了2p元2-阶旋转对称弹性函数的构造和这类函数的计数方法.

关键词：弹性布尔函数旋转对称特征矩阵计数