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改进Kriging的热结构耦合梁共振非概率可靠性分析

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哈尔滨工业大学学报 2016年第10期48卷 131-136页

作者：云永琥陈建军曹鸿钧电子装备结构设计教育部重点实验室(西安电子科技大学) 西安710071

针对梁结构在热结构耦合作用时其极限状态函数为隐式形式且难以求解的问题,基于振动可靠性理论,将改进的Kriging模型与有限元方法相结合,提出了热结构耦合梁共振非概率可靠性分析方法.首先利用Kriging法构建热结构耦合梁可靠性功能函数... 详细信息

针对梁结构在热结构耦合作用时其极限状态函数为隐式形式且难以求解的问题,基于振动可靠性理论,将改进的Kriging模型与有限元方法相结合,提出了热结构耦合梁共振非概率可靠性分析方法.首先利用Kriging法构建热结构耦合梁可靠性功能函数的近似模型,并利用主动学习法改进了选取新增样本点的方式,使得改进后的Kriging近似模型更加逼近于真实极限状态函数.在此基础上,考虑结构参数的不确定性,对梁结构的不确定变量用区间变量进行描述,建立了含有超椭球凸集的梁结构共振非概率可靠性模型,最后结合优化方法求解出梁结构共振非概率可靠性指标.算例结果表明了该方法的合理性以及计算精度高的特点,为热结构耦合梁的共振非概率可靠性分析提供了可行的途径.

关键词：热结构耦合非概率可靠性 Kriging方法区间变量共振可靠度

Casimir力、Hamaker力及黏附“突跳”研究

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物理学报 2010年第2期59卷 1175-1179页

作者：田文超王林滨贾建援西安电子科技大学机电工程学院电子装备结构教育部重点实验室西安710071

针对微观黏附中出现的"突跳"问题,建立了正弦分布粗糙面黏附模型;基于Casimir效应推导出Casimir力表达式;基于Wigner-Seitz微观理论,推导出包含斥力项的Hamaker力表达式;经过对黏附过程数值仿真,发现存在两个"突跳"过程,曲线存在两个拐... 详细信息

针对微观黏附中出现的"突跳"问题,建立了正弦分布粗糙面黏附模型;基于Casimir效应推导出Casimir力表达式;基于Wigner-Seitz微观理论,推导出包含斥力项的Hamaker力表达式;经过对黏附过程数值仿真,发现存在两个"突跳"过程,曲线存在两个拐点,而非目前研究所得的单个"突跳"过程;仿真结果同相关实验对比,结果符合较好.从而为微纳器件检测和原子分子操纵等提供理论基础.

关键词：黏附突跳 Casimir力 Hamaker力

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基于自抗扰控制的新体制天线座控制系统设计

电子机械工程 2024年第6期40卷 15-21页

作者：肖佳宣段学超屈先普西安电子科技大学电子装备机电耦合实验室陕西西安710071

文中为了克服天线座系统中存在的由关节摩擦、传动齿隙等引起的内部扰动以及由外界环境变化引起的外部扰动,实现并联驱动式新体制雷达天线座的高精度运动控制,设计基于自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)的新体制... 详细信息

文中为了克服天线座系统中存在的由关节摩擦、传动齿隙等引起的内部扰动以及由外界环境变化引起的外部扰动,实现并联驱动式新体制雷达天线座的高精度运动控制,设计基于自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)的新体制雷达天线座控制系统;针对ADRC参数众多且难以快速整定的问题,将ADRC参数整定转化为优化问题,并采用多策略混合粒子群优化(Multi-strategy Hybrid Particle Swarm Optimization,MSH-PSO)算法对自抗扰控制器参数进行优化整定。电机控制实验和天线阵面运动控制实验结果表明:基于自抗扰控制的控制系统在实现新体制雷达天线座运动控制时具有很好的稳定性和高指向精度。

关键词：并联天线座自抗扰控制粒子群优化

4-1型柔索驱动并联机器人稳定性度量及其灵敏度分析

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振动与冲击 2023年第14期42卷 180-188页

作者：刘鹏曹现刚张旭辉乔心州西安科技大学陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室西安710054 西安电子科技大学“电子装备结构设计”教育部重点实验室西安710000

4-1型柔索驱动并联机器人性能优越具有较好的应用潜力,但评价并保证机器人末端执行器的稳定性任务艰巨。为此,对4-1型柔索驱动并联机器人的稳定性度量方法进行研究,提出一种融合机器人末端执行器位置和约束力影响因子的稳定性度量方法... 详细信息

4-1型柔索驱动并联机器人性能优越具有较好的应用潜力,但评价并保证机器人末端执行器的稳定性任务艰巨。为此,对4-1型柔索驱动并联机器人的稳定性度量方法进行研究,提出一种融合机器人末端执行器位置和约束力影响因子的稳定性度量方法及其指标;建立4-1型柔索驱动并联机器人稳定性灵敏度分析模型,探索并分析末端执行器位置和柔索驱动力等因素对机器人稳定性的影响程度,提出采用关联度研究和分析末端执行器位置及柔索驱动力等参数对机器人稳定性的影响程度。以4索驱动拣矸机器人为例,对所建立的稳定性度量模型及其敏感度分析模型进行仿真研究,得出了能够保证拣矸机器人末端抓斗满足预定稳定性要求的位置点集。稳定性敏感度研究结果表明:拣矸机器人稳定性对驱动力影响因素的敏感度较大,关联度为0.9387~0.9647;其次为位置影响因素,关联度为0.5439~0.7743。

关键词：柔索驱动并联机器人点质量稳定性灵敏度

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含随机参数的空间柔性梁动力学模型

振动与冲击 2014年第14期33卷 6-10页

作者：靳红玲陈建军赵宽曹鸿钧西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室西安710071

研究含随机参数空间柔性梁作大范围运动的动力响应问题。基于虚功原理建立随机参数空间柔性梁动力学模型,利用多项式混沌结合高效回归法将其转化为完全隐式纯微分方程,通过可变秩法获得响应函数展开多项式系数,进而获得柔性梁变形响应... 详细信息

研究含随机参数空间柔性梁作大范围运动的动力响应问题。基于虚功原理建立随机参数空间柔性梁动力学模型,利用多项式混沌结合高效回归法将其转化为完全隐式纯微分方程,通过可变秩法获得响应函数展开多项式系数,进而获得柔性梁变形响应量数字特征。以物理、几何参数具有随机性自旋空间柔性梁为例,获得动力响应统计意义下的解,通过与Monte Carlo法结果比较,验证该方法的正确性及有效性。计算结果表明,利用随机参数的动力学模型能客观反映空间自旋柔性梁动力学行为;部分随机参数的分散性对柔性体动力响应影响不可忽视。

关键词：随机参数空间柔性梁耦合动力学多项式混沌

基于阵面变形误差的有源相控阵天线电性能分析

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电子学报 2014年第12期42卷 2520-2526页

作者：王从思康明魁王伟西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室陕西西安710071

有源相控阵天线(Active Phased Array Antenna,APAA)阵面安装产生随机误差,振动冲击、热功耗等引起阵面变形,二者产生的阵面结构变形误差会导致天线电性能的下降,已成为实现高性能APAA的难点之一.将阵面变形误差作为附加的相位因子引入... 详细信息

有源相控阵天线(Active Phased Array Antenna,APAA)阵面安装产生随机误差,振动冲击、热功耗等引起阵面变形,二者产生的阵面结构变形误差会导致天线电性能的下降,已成为实现高性能APAA的难点之一.将阵面变形误差作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中,建立了平面矩形APAA阵面变形误差与电性能之间的结构-电磁耦合模型,并仿真分析了天线阵元个数变化时,阵面变形误差对天线电性能的影响规律.

关键词：有源相控阵天线变形误差电性能耦合分析

微波天线多场耦合理论模型与多学科优化设计的研究

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电子学报 2013年第10期41卷 2051-2060页

作者：段宝岩王猛西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室陕西西安710071

建立了微波反射面天线、平板裂缝天线及有源相控阵天线的多场耦合理论模型,并给出了相应的求解策略与方法,研究了系统误差、随机误差及温度等因素对天线电性能的影响,通过实验验证了模型及求解方法的正确性.最后,通过引入统一的设计向... 详细信息

建立了微波反射面天线、平板裂缝天线及有源相控阵天线的多场耦合理论模型,并给出了相应的求解策略与方法,研究了系统误差、随机误差及温度等因素对天线电性能的影响,通过实验验证了模型及求解方法的正确性.最后,通过引入统一的设计向量建立了基于多场耦合理论的多学科优化设计模型,降低了设计工作的重复性,减少了后期的调试难度.

关键词：微波天线多场耦合理论模型求解策略多学科优化设计

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随机参数旋转柔性梁运动功能可靠性分析

西安电子科技大学学报 2013年第5期40卷 141-147页

作者：赵宽陈建军曹鸿钧云永琥西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室陕西西安710071

将假设模态法和随机响应面法相结合,对含有随机参数的旋转柔性梁进行运动功能可靠性分析.在柔性梁的纵向变形位移中计及耦合变形量的条件下,采用拉格朗日方程与假设模态法建立了该系统的刚柔耦合动力学模型,考虑系统物理参数和几何参数... 详细信息

将假设模态法和随机响应面法相结合,对含有随机参数的旋转柔性梁进行运动功能可靠性分析.在柔性梁的纵向变形位移中计及耦合变形量的条件下,采用拉格朗日方程与假设模态法建立了该系统的刚柔耦合动力学模型,考虑系统物理参数和几何参数的随机性,基于随机响应面法对其进行可靠性分析.研究结果表明,与传统的蒙特卡罗法相比,三阶随机响应面法具有良好的计算精度,且效率更高.在取相同变异系数的条件下,质量密度的随机性对系统可靠性影响较大.

关键词：旋转柔性梁拉格朗日方程假设模态法随机响应面法可靠性分析

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偏置反射面天线的机电耦合建模与分析

系统工程与电子技术 2014年第2期36卷 214-219页

作者：王从思李兆康明魁徐慧娟王伟普涛宋正梅李江江西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室陕西西安710071

随着偏置反射面天线向高频段、低副瓣以及轻重量的方向发展,对其结构设计和制造工艺提出了更高的要求,因此,需要研究偏置反射面天线的机电耦合问题,找出影响天线电性能的主要结构因素,从而有效降低对结构设计与加工精度的要求,进而降低... 详细信息

随着偏置反射面天线向高频段、低副瓣以及轻重量的方向发展,对其结构设计和制造工艺提出了更高的要求,因此,需要研究偏置反射面天线的机电耦合问题,找出影响天线电性能的主要结构因素,从而有效降低对结构设计与加工精度的要求,进而降低成本。应用口径场法,考虑反射面表面误差和馈源误差等结构因素,建立了偏置反射面天线的机电耦合模型。通过对太阳辐射下某2.6m星载偏置反射面天线的机电耦合分析结果与电磁分析软件FEKO的仿真结果进行对比,证明了所提方法的准确性和有效性。

关键词：偏置反射面天线机电耦合结构误差表面变形