传递矩阵

摘要： 黏弹性人工边界是处理无限域波动问题常用的数值模拟方法。采用显式时域逐步积分算法进行计算时,受黏弹性人工边界的阻尼、刚度等影响,人工边界区的稳定性比内部计算域的更严格,尚无明确、实用的稳定性判别准则,这限制了黏弹性人工边界在显式动力分析中的应用。针对二维黏弹性人工边界,利用基于局部子系统的稳定性分析方法和基于传递矩阵谱半径的稳定性判别准则,给出了可代表整体模型局部特征的不同边界子系统的稳定性条件解析解。通过对比分析不同计算区域的稳定性条件及其影响因素,证明了整体模型的稳定性由角点子系统控制。在此基础上,获得了含黏弹性人工边界的整体模型在显示动力计算中的统一稳定性判别准则和简化实用计算方法。在实际应用中,令积分时间步长满足稳定性条件,即可顺利完成整体模型的动力计算。以上研究可为将黏弹性人工边界应用于显式动力计算时积分时间步长的合理选取提供参考。

摘要： 本文研究了不同温度边界条件下(包括给定的热流密度边界、温度值边界和两者组合的温度边界)层合梁内温度场的分布规律。并基于热传导理论,给出了层合梁内温度场的解析求解方法。此方法能够适用于任意厚度和层数的层合梁内温度场研究。由于温度边界条件的复杂性,层合梁的温度场被分为两个部分。第一部分温度场被构造来满足层合梁两端温度边界条件,可由具体温度边界确定出温度解函数;第二部分温度场由层合梁上下表面温度状况,基于热传导理论,确定其解析解。通过分析不同傅里叶级数项数的结果,可发现本文方法具有较好的收敛性。将本文结果与等效单层法、有限元法进行对比分析,结果表明了本文方法的准确性和优越性。并通过一系列的算例分析,具体研究了表面温度、层合梁厚度、层数和材料属性对结构内温度场分布的影响。

摘要： 为了识别无限长周期梁中的损伤,文中提出了一种基于振动功率流的裂纹识别方法。以无限长周期连续Euler梁为研究对象,假设损伤为裂纹形式,采用柔度弹簧对裂纹进行描述,结合周期结构理论和传递矩阵方法,分别推导了健康与损伤连续梁的传播功率流和输入功率流,得到了不同激励位置下的健康周期连续梁的输入功率流曲线及在跨中激励时不同损伤位置和损伤程度下的损伤梁输入功率流曲线。进而通过分析归一化振动输入功率流与损伤位置和损伤程度的关系,证实了利用振动功率流方法进行周期连续梁损伤识别的可行性。

摘要： 针对穿孔膜结构低频吸声能力不足问题提出穿孔膜-扬声器复合吸声结构。将扬声器放置于穿孔膜结构后端组成复合吸声结构,可改善结构的低频吸声性能。利用传递矩阵方法建立复合结构吸声理论模型,通过数值计算软件对其吸声性能进行数值计算,并通过阻抗管实验对复合吸声结构的声学性能进行验证,结果显示复合吸声结构的理论和实验变化规律基本一致。扬声器在低频段引入一个吸声峰,调节扬声器的背腔深度可以扩大复合结构的吸声带宽,调节穿孔膜的背腔深度可以使吸声峰值向低频方向移动。合理地设计扬声器和穿孔膜的背腔深度,可以实现结构的高效低频吸声。

摘要： 针对铁道车辆轮对系统的弹性振动及台架高频激振试验仿真问题,以离散时间传递矩阵法建立了柔性轮对振动模型.基于Newmark-β隐式法积分格式推导了分布质量弹性轮轴、集总质量车轮及弹簧-阻尼单元的离散时间传递矩阵,采用Riccati法、Newmark-β法实现轮对系统垂向振动加速度以及速度、位移的求解,将轮对模型与采用新型显式积分法求解的构架、轨道轮组动力学模型集成,完成机车车辆单轴滚振试验台的动力学建模,提出了混合积分模式下动态仿真求解流程.基于滚振试验台,开展了轨道轮初始表面粗糙度、打磨多边形及局部凹陷状态下300~400 km/h高速运行试验,同步开展了相应的动力学仿真,通过在时域-频域对测试和计算结果的比较,检验了理论模型.结果表明,在振动加速度的时域-频域特性和幅值分布上,单轮对柔体模型总体能够较好反映500 Hz频率下系统的中高频振动规律,有效捕捉车轮不圆、多边形磨耗、局部凹陷等动态激扰,三种轨面状态下计算的轴箱加速度幅值误差总体低于9%,模型具有较好的适应性和准确性.但相关建模方法如何在复杂空间结构中应用需要进一步探索.

摘要： 利用四负载最小二乘法提取排气系统噪声源特性,预测排气管道末端排气噪声。为避免在声源截面直接测量声压,通过实验获取排气系统末端管口声压,利用平面波法计算负载传递矩阵,获得声源截面声压;通过末端管口辐射阻抗和计算所得的传递矩阵获得负载阻抗。之后通过四负载最小二乘法提取发动机排气系统内声源声压和阻抗特性,进而利用声源特性对安装某负载时的排气口辐射噪声进行预测。预测结果与实验结果吻合良好。

摘要： 液氧/煤油补燃循环发动机液氧路频率特性对于火箭POGO振动和发动机动力学特性具有重要的意义.以某型液氧/煤油补燃循环发动机氧路流体系统为研究对象,重点考虑气涡轮和泵动态特性的影响建立了系统线性化小偏差频域模型.应用复系数状态空间矩阵法计算了气涡轮压比、氧预压泵动态增益、燃气掺混段特性对系统频率特性的影响.研究结果表明:预压涡轮低压比状态下,系统响应幅值变大,预压涡轮压比对系统频率影响较小;预压泵动态增益越大,系统频率越低,幅值越大;燃气掺混段长度越大,系统频率越低,幅值越小.

摘要： 在考虑陀螺力矩、转动惯量和剪切效应等影响因素下,采用Timoshenko梁理论并结合传递矩阵法给出了雾化器转轴的振动特性的计算方法.数值仿真部分采用二节点梁单元建立了雾化器转轴的有限元模型,并进行模拟,其结果验证了本文方法的有效性和高精度,讨论了转速、雾化轮质量以及陶瓷约束刚度等参数对雾化器转轴振动特性的影响.

摘要： 针对ASTME837标准中钻孔应变法测量薄板工件残余应力计算精度低、计算过程复杂的现状,引入弹性力学应变传递矩阵,根据应力叠加原理推导出残余应力与测量应变关系的解析表达式,进而实验研究采用应变传递矩阵计算残余应力的精度.结果表明:与标定值相比,采用传递矩阵计算的残余应力相对误差绝对值均值小于2％,采用ASTM E837标准中校准系数计算的相对误差绝对值均值为5％左右,采用传递矩阵计算残余应力的精度较高.计算残余应力的传递矩阵解析表达式具有严谨的力学理论推导,包含应变花几何尺寸、钻孔直径、泊松比等参数,具有较高的通用性,避免ASTM E837标准中校准系数的有限元标定,简化测量过程,提高残余应力的测量精度.

摘要： 针对汽车主减速器产生的振动和噪音,以主减速器齿轮系统轴承跨距为研究对象,基于传递矩阵的计算,通过主动齿轮轴的模态分析和主减速器的振动试验,得到最佳的轴承跨度为55mm.并通过ADAMS对不同轴承跨度进行动态仿真,验证了该最佳轴承跨距下的传动稳定性大幅度提高,可为主减速器齿轮系统的结构优化和减振降噪研究提供参考.

摘要： 本文提出利用传递矩阵和宽频脉冲分离法结合的方式,对水声材料的纵波声速和衰减系数进行了测试.介绍了使用收发合置换能器的测量方法、宽频脉冲信号的产生和测量结果.完成了测量不确定度分析.

摘要： 针对分散式多通道噪声主动控制中各通道互相干扰严重的问题,对通道之间耦合的原因、影响及解耦方法展开研究.将通道之间的串扰视为误差信号,可减弱其造成的影响,但并不能完全解除耦合的影响.针对这个问题,提出一种基于古典控制理论的适用于传递矩阵为非奇异阵的矩阵完全解耦方法,并结合MATLAB/Simulink展开仿真研究.仿真结果验证两种多通道控制算法的有效性,对指导多通道噪声主动控制研究具有理论意义和应用价值.

摘要： 工程结构的鲁棒性是指结构遭受突发的局部损伤而不至发生不成比例破坏的能力.提高结构的鲁棒性已被视为确保结构安全性不可或缺的措施之一,与增加构件的安全储备和加强施工的安全监督同等重要.鲁棒性定量分析的目的就是为了量化结构系统的这种能力,并找出结构内部"牵一发而动全身"的致命部位.采用摄动法,分别选取构件截面摄动和结点势能变化来描述结构所受的初始扰动和因此而引起的间接后果.利用传递矩阵建立两者之间的关系,通过研究传递矩阵各列向量及矩阵本身的性质,来评估构件的重要性和结构的鲁棒性,同时指出具有较高重要性的构件就是结构的命门所在.最后以一个框架结构作为算例进行分析,验证了本文所给鲁棒性指标的合理性.

摘要： 船舶管路噪声是船舶的主要噪声源之一;在船舶管路系统振动噪声的理论研究中,考虑管路流固耦合作用对于管路系统的低噪声设计和减振降噪器件的研制有非常重要的意义.因此本文着重介绍了管路系统流固耦合14方程及其传递矩阵的建立,此外还介绍了几种管路降噪元件的运用实例.

摘要： 与瑞利波模式相比,基于乐甫(Love)波声学模式的气体传感器在检测灵敏度方面具有突出优势,有着广阔的应用前景.本文利用传递矩阵理论对乐甫波气体传感器的敏感机理进行了理论建模与分析.将由半无限大的压电基底层、声波导层以及敏感膜构成的乐甫波气体传感器视为多层结构体,确立压电基底层与敏感膜顶部之间的矩阵对应关系,由各层介质的物理参数得到传递矩阵,求解层状结构中声波频散特性及机电耦合特性,从而对乐甫波声学模式传感器具有更高灵敏度的敏感机理以及声波导效应进行理论解释.相对于常规采用的微扰理论,本文提出的传递矩阵理论分析方法与之相比更简单、准确,且易编程实现.通过上述敏感机理的准确认知为乐甫波气体传感器的优化设计提供了理论依据.

摘要： 传递矩阵方法是一种求解一维波动方程的解析方法.本文从红外热波方程出发,利用连续性边界条件对热波方程进行求解,获得了热波方程的传递矩阵S,并对该矩阵的性质进行了讨论.通过传递矩阵S,可以求解热波传导过程中材料内部缺陷的相位及幅值响应特性,并给出解析表达式.这一传递矩阵方法可用于任意多层结构中的热波解析求解,可以为多层结构中的缺陷红外检测提供一种有效的分析方法.

摘要： 根据黏滑振动表现特征定义了三种主要类型黏滑振动,并从能量守恒角度分析了钻头输出能与机械钻速之间的相互关系,黏滑振动是影响破岩效率的主要瓶颈.在牛顿运动方程的基础上,建立了频率域下,单自由度、有阻尼钻柱受迫黏滑振动预测模型,对描述井下钻柱受力状态更加准确.在此基础上,采用半解析传递矩阵方法建立黏滑振动状态下钻柱各点内力波动变化与地表参数变化特征响应关系,减少了模型求解所涉及的未知变量,提高了计算效率.此外,将黏滑振动状态下的钻柱响应特征的表征参数整合成一个综合指数(Torsional Strength Estimate,TSE),实现了黏滑振动强度量化评价.现场应用结果表明:井下黏滑振动评价技术用于缓解井下振动及提高钻井机速的可行性,通过实时优化钻井参数降低井下振动为深层提速和降低钻井成本探寻了一条有益途径.

摘要： 考虑周期性高架桥结构由桥墩及两相邻的水平梁组成,分析了平面外振动失谐引起局部化现象.首先建立水平梁—桥墩连接处的传递矩阵,然后结合Wolf算法,推导了描述周期性高架桥波场局部化的Lyapunov正指数,并且讨论了高架桥结构的桥墩高度、桥梁跨度失谐及材料阻尼变化对描述局部化因子的Lyapunov指数影响.计算结果表明:低频时桥墩高度及桥梁跨度失谐对Lyapunov指数几乎没有影响,而随频率增加,周期高架桥结构失谐引起局部化现象明显;在通带域,相比于周期结构桥墩高度、桥梁跨长失谐,振动波局部化更容易受结构材料的阻尼变化的影响;在禁带域,高架桥的桥墩高度、桥梁跨度失谐对振动局部化影响要大于结构材料阻尼.

摘要： 针对傅里叶变换算法不能进行超大、超近程和任意形状目标成像等问题,提出了采用边界元法进行近程毫米波全息成像.边界元法通过离散边界积分方程,把源面和全息面的电磁场离散化,然后用传递矩阵联系起来,可以直接获得目标的全息像.考虑到传递矩阵计算复杂的问题,提出采用分布源边界点法来间接得到传递矩阵,简化计算过程.通过对立体半球面的仿真实验,验证了成像算法对曲面目标成像的有效性.通过对四个金属小球的实际测量,验证了成像算法对大目标成像的有效性.成像结果表明:边界元法全息成像能够获得高分辨率和高的幅度精度.

摘要： 准晶材料是20世纪80年代发现的新型结构材料,功能梯度材料同样是一种新型材料,其结构和性能在板厚方向呈现梯度变化.本文以一维正交准晶功能梯度层合板为研究对象,推导出其精确解,给出相应的数值算例.

摘要： 本发明基于传递函数原理测量传递损失的基本思想和声学理论分析，提出了单步测量就可得出消声器的传递损失的方法，并对该方法在LMS仿真软件上进行了虚拟测量，得到的实验结果与理论值具有一致性，既克服了四传声器法中吸声尖劈带来的问题，又解决了两源法和双负载法带来的操作繁琐问题。

摘要： 本发明属于盲源分离技术领域，具体地说，涉及一种基于频域卷积传递函数的多通道非负矩阵分解方法及系统，该方法包括：对传声器阵列每一个通道采集的时域观测信号进行分帧并做短时傅里叶变换，得到时频域的观测信号；基于非负矩阵分解声源模型，估计出每一个声源的功率谱密度；基于频域卷积传递函数空间模型，估计出每一个声源的每一阶解混滤波器；利用获得的功率谱密度和解混矩阵构造均方误差准则下的维纳滤波器，并对时频域的观测信号进行滤波得到时频域的分离信号；将时频域的分离信号进行短时傅里叶逆变换、合成得到时域的分离信号。

摘要： 本申请涉及电力系统分析与控制技术领域，尤其涉及一种模块化多电平换流器多频耦合传递函数矩阵模型构建方法。其中，该方法包括：获取模块化多电平换流器的电路参数、控制参数以及稳态运行参数；根据电路参数、控制参数以及稳态运行参数确定模块化多电平换流器对应的三维传递函数矩阵；根据三维传递函数矩阵确定模块化多电平换流器对应的多频耦合传递函数矩阵模型，根据多频耦合传递函数矩阵模型对模块化多电平换流器进行稳定性分析。采用上述方案的本申请所构建的多频耦合传递函数矩阵模型针对多场景下的模块化多电平换流器柔直系统宽频振荡可以进行准确的稳定性分析。

摘要： 本发明涉及一种基于视频矩阵进行数据传递的方法及系统，其中方法包括：每个视频共享终端均对编码音频流进行解码以获得音频数据并提取视频编码信息，确定是否存在与视频编码信息相关联的视频文件；每个选定的视频共享终端获取每个视频文件的位置信息，基于视频编码信息和位置信息生成编码数据；每个选定的视频共享终端获取图层叠加数据，并基于编码数据、至少一个视频文件和图层叠加数据生成视频矩阵格式的聚合视频数据；以及每个选定的视频共享终端对视频矩阵格式的聚合视频数据进行编码，以生成经过编码的聚合视频数据，将经过编码的聚合视频数据传递给视频接收终端。

摘要： 本发明公开了一种基于传递矩阵的车辆系统传递函数求解方法，该方法包括：步骤S1，确定系统拓扑图以及确定系统边界；步骤S2，确定系统中各个元件的传递方程和传递矩阵；步骤S3，沿传递路径拼装系统总传递方程；步骤S4，将系统边界条件代入系统总传递方程，经过移项变换获得所需的传递函数。本发明无需列写整个系统动力学微分方程的各个步骤，有利于对复杂系统进行求解，此外，本发明提出了多输入铰元件的概念，完善了受控车辆系统元件矩阵库，计算车辆系统传递函数时可直接从矩阵库中选取所需元件的传递矩阵，使得计算过程更加便捷，可程式化程度更高。

摘要： 本发明提供一种基于Hadamard矩阵多通道方法的自适应光学系统传递矩阵测量装置及方法，该装置包括自适应光学系统、通道划分器、波前记录器和数据处理单元；其中，通道划分器对自适应光学系统的波前校正器的驱动器进行通道划分，数据处理单元根据Hadamard矩阵对划分出的通道施加电压，使平面波通过自适应光学系统后产生波前变化，由波前记录器计算并存储波前斜率，最后，数据处理单元对波前斜率矩阵进行矩阵运算，求取传递矩阵。本发明基于Hadamard矩阵多通道方法的自适应光学系统传递矩阵测量装置测量精度高、速度快，为大型自适应光学系统传递矩阵测量提供了一种有效的新方法。

摘要： 本发明公开了一种基于传递矩阵的车辆系统传递函数求解方法，该方法包括：步骤S1，确定系统拓扑图以及确定系统边界；步骤S2，确定系统中各个元件的传递方程和传递矩阵；步骤S3，沿传递路径拼装系统总传递方程；步骤S4，将系统边界条件代入系统总传递方程，经过移项变换获得所需的传递函数。本发明无需列写整个系统动力学微分方程的各个步骤，有利于对复杂系统进行求解，此外，本发明提出了多输入铰元件的概念，完善了受控车辆系统元件矩阵库，计算车辆系统传递函数时可直接从矩阵库中选取所需元件的传递矩阵，使得计算过程更加便捷，可程式化程度更高。

摘要： 本发明提供一种基于Hadamard矩阵多通道方法的自适应光学系统传递矩阵测量装置及方法，该装置包括自适应光学系统、通道划分器、波前记录器和数据处理单元；其中，通道划分器对自适应光学系统的波前校正器的驱动器进行通道划分，数据处理单元根据Hadamard矩阵对划分出的通道施加电压，使平面波通过自适应光学系统后产生波前变化，由波前记录器计算并存储波前斜率，最后，数据处理单元对波前斜率矩阵进行矩阵运算，求取传递矩阵。本发明基于Hadamard矩阵多通道方法的自适应光学系统传递矩阵测量装置测量精度高、速度快，为大型自适应光学系统传递矩阵测量提供了一种有效的新方法。

摘要： 本发明涉及一种基于传递矩阵的近远场数据变换方法及装置，方法包括如下步骤：计算进行近远场数据变换所需要的最小合成孔径角Φ；对目标区进行网格化处理；构造近场观测矩阵AN；构造远场重构矩阵AF；基于近场观测矩阵AN与远场重构矩阵AF构造传递矩阵A；通过传递矩阵A实现目标的近场散射特性数据至远场散射特性数据的映射。本发明方法借助传递矩阵概念，直接建立起目标近场和远场散射特性之间的映射关系，能够快速、准确地将目标近场散射特性数据变换至远场。

摘要： 本发明一种用于表征偏振成像系统光学传递矩阵的装置和表征方法。来弥补现有方法不能表征偏振成像系统光学传递矩阵的问题。本发明包括非相干光源，在非相干光源出射光的光路上依次设置有滤波片、偏振片、光栅、偏振成像系统组件、线偏振片、四分之一波片和相机，所述偏振片将入射光调制为六种偏振状态，所述六种偏振状态为：与x轴夹角为0°、90°、45°、135°的四种线偏振光和左旋圆偏振及右旋圆偏振两种圆偏振光，六种偏振光通过不同空间频率的光栅条纹后，通过偏振成像系统检测光路，得出斯托克斯参数图像；对每个空间频率下每种偏振状态得到的斯托克斯参数图像进行傅里叶变换，得出0级峰和1级峰的峰值，代入公式计算，表征出光学传递矩阵。