参数诱导的随机共振在浅海混响目标探测中的应用

中国力学学会学术大会2007（CCTAM2007）565THECONTROLANDOPTIMIZATIONDESIGNOFTHEFISH-LIKEUNDERWATERROBOTWITHTHEAIDOFTHEGIANTMAGNETOSTRICTIVEMATERIALACTUATORXUXinsheng(StateKeyLaboratoryofStructureAnalysisofIndustrialEquipment,DepartmentofEngineeringMechanics,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China)Inthispaper,themechanismoftheunderwaterfish-likerobot,whichiscontrolledbytheGMMactuator,isstudied.Amechanicalmodeloftherobotispresentedbasedontherelationshipbetweenthedrivingforceandfrequencies,whichiscontrolledbyexternalmagneticfields.Atthesametime,anewdesignprojectisgivenbyoptimizingstructuresandatwotailsfish-likerobotisdevised,inwhichtherobotcanswimdirectlyforwardandbackward.参数诱导的随机共振在浅海混响目标探测中的应用徐博侯章惠全(浙江大学力学系，杭州310027)在浅海中，混响干扰主要来自粗糙的海底对声波的反射；在这种情形下，信混比往往很弱、而且信号和混响是高度相关的(因为都是同一束声波的回波)，这使得传统的信号处理方法(如匹配滤波的方法)效果不甚理想。而随机共振作为信号处理中的一种新方法，近来得到了很大发展，它主要通过调节噪声强度，使得随机系统(系统加噪声)与信号产生某种“共振”效应，使得输出信噪比最大。但它应用到声呐信号处理中去存在以下几个困难：(1)以往处理的信号和噪声是不相关的，而声呐中的信号和混响是高度相关的；(2)由于接受信号的传感器(水听器)的阵列的密度和长度受到技术上的限制，从而其空间的采样频率和长度受到严重限制。这一点和时间信号序列是很不一样的。为了解决上述困难，我们采用了以下3个方法：(1)用发射的波对每个传感器所收到的受污染的信号作(时间)卷积，以消除信号和混响之间的相关性；(2)对每个传感器所收到的受污染的信号作不同的时延，以改变信号的波数，从而满足随机共振对空间采样频率(波数)的要求；(3)通过对所采集的信号进行空间延拓，相当于延长了传感器阵列的长度,使得可以用短的阵列获得较好的结果。在对输入信号进行上述预处理的情形下，用参数诱导的随机共振方法，再结合系统输出的自相关分析，就可以以较大的概率估计出目标是否存在。以下是一个仿真例子。左图是表示有目标时输入信号(被混响严重污染)的一个样本，进行了200次仿真；右图中的黑点是最后算出的自相关系数值，可以看到大部分(74%)是负的。当无目标时，相应的系数用空心点表示。中国力学学会学术大会2007（CCTAM2007）566基于RBF网络的受冲击舰艇生命力分析蒋丰1)冯奇同济大学航空航天与力学学院，上海(200092)将以我国某型号舰艇主动力系统在冲击环境中的生存能力评估问题为例，引入了径向基神经网络（RBF网络）技术，建立了一种新的舰艇主动力系统生命力评估模型。首先计算出主动力系统中主要元件、设备在各种冲击环境中的动力响应，然后根据模糊集理论将设备处于完好和毁坏两种极端状态的上下边界评判值模糊化，计算出各主要元件、设备的损伤概率，依此作为所构建的径向基神经网络的训练样本。通过数值实验初步证明在有关参数选择合理的情况下，从工程应用的角度来看，所建立的舰艇生命力评估模型具有比较好的预测能力，识别预测样本具有比较高的准确性，它为船舶的生命力理论提供了一种新的研究手段。数值实验中同时发现，基于RBF网络的生命力评估模型中某些需人为确定的参数如径向基神经元的阈值等对决策结果有一定的影响，应恰当选取。Hill限制性三体问题的精细积分蔡志勤*SCHEERESDaniel.J.+赵军*YIMShingYik+*(大连理工大学工程力学系，大连116024)+(Dept.ofAerospaceEngineering,Univ.ofMichigan,AnnArbor,MI48109,USA)对于Hill限制性三体问题，将精细积分法应用于其非线性轨道的数值分析，在Matlab环境下，分别与4-5阶Runge-Kutta法、7-8阶Runge-Kutta法的计算结果进行比较，精细积分依然显示出其计算精度高，计算时间短的优势。超导磁悬浮动力运动阻尼特性分析2)苟晓凡3)同济大学航空航天与力学学院，上海(200092)超导悬浮作为超导体的重要应用之一，与其它传统的物理悬浮相比较，具有十分突出的优点。因此，使得其广泛应用于超导悬浮列车、超导飞轮储能及无接触输运等重要领域。在超导悬浮系统中，除了研究（准）静态悬浮特性（如悬浮力、悬浮刚度等）外，动态悬浮特性也是很重要的一个方面，它直接关系到悬浮系统的安全运行。其中对系统动力运动中阻尼作用规律的研究，无论对超导悬浮系统的理论研究或是系统的安全设计，都是必须的。迄今为止，相关研究主要以实验探索为主，理论研究相对缺乏。为此，本文对超导磁悬浮动力运动过程的阻尼作用机理及其影响规律展开理论研究，主要内容包括：(1)超导磁悬浮动力运动的理论框架的建立及其对系统阻尼的准确描述；(2)不同系统主要物理参数下阻尼对系统动态响应的影响规律；(3)不同初始冷却高度和悬浮高度下阻尼对系统动态响应的影响规律。1)E-mail:[e-mail]2)国家自然科学基金青年基金(10502019),国家博士后科学基金(20060390955)资助项目3)E-mail:[e-mail]中国力学学会学术大会2007（CCTAM2007）567具有高阶剪切效应的黏弹性板动力分析的DQ方法李晶晶程昌钧陈方平上海大学力学系，上海(200072)对基于Reddy的高阶剪切理论及线性黏弹性材料的Boltzmann本构定律，建立的高阶剪切黏弹性板动态分析的数学模型，应用DQ技术对模型进行简化，得到了黏弹性简支板的动态响应。为说明该方法的可靠性和有效性，研究了DQ数值解的收敛性和精确性。并考察了几何、材料等参数及横向剪切效应对黏弹性板力学行为的影响。无级自动变速器(CVT)的发展综述肖海斌方明霞(同济大学航空航天与力学学院，上海200092)综合国内外在无级自动变速器方面的发展历史、发展现状以及发展前景，对CVT在今后的发展前途以及研究方向进行探讨，CVT作为一种既环保又易于普及的先进汽车传动技术，在它一出现的时候就引起了很大的反响，现如今，CVT的发展已经成为了汽车变速传动系统发展的一个必然趋势。轻型卡车独立悬架操纵稳定性和平顺性分析王莉韩权武卢绪智(北汽福田汽车股份有限公司，北京100026)利用相对简单的力学方法，并且从空间解析几何出发，以多节点结构刚性为假设，利用设计过程三维基本坐标点，提出了一种描述双横臂独立悬架机构运动规律的方法，研究独立悬架机构的运动方法。此分析方法有效简捷，实用性强，可方便地应用于双横臂独立悬架的设计分析和参数优化。G70B型油罐液固耦合模态分析赵勇*孙利民+*同济大学航空航天与力学学院，上海(200092)+郑州大学工程力学系，郑州(450002)采用ANSYS有限元分析软件对铁路车载容器的模态响应问题进行了实例分析和计算。建立了车载油罐的液固耦合系统有限元模型；对轻型油罐车G70B型罐体进行在不同贮液比时的模态分析，得出固有频率和振型图。结果表明：不同的贮液比对壳体结构的模态特性有很大的影响，油罐内液体质量越多，油罐结构耦合振动频率越低。分析结果可以为油罐的结构设计提供参考依据。