摘要:多目标交会能有效降低单次任务的成本并提高任务收益，因此是未来小行星探测、在轨服务等任务的首选方案.该类任务的轨迹优化问题涉及的变量众多，解空间巨大，难以直接得到最优解.该问题的求解通常分为两步：首先优化交会序列，然后对于给定的交会序列，优化每段目标-目标转移的轨迹.优化交会序列时需对转移的速度增量或时间等代价进行快速、准确的估计.因此，多目标交会的轨迹优化可拆分为转移代价估计、交会序列优化、转移轨迹优化三个子问题.本文分别对这三个子问题的求解方法进行综述.

摘要:流致振动是典型的流固耦合现象，其引起的周期性作用力会使结构发生疲劳损坏从而引发安全性问题，故在工程中备受关注.近年来，随着振动俘能技术的发展以及微电子、无线网络和微机电系统等低能耗产品的发展应用，基于流致振动的俘能技术受到了广泛关注，然而流致振动研究方面仍存在较多问题亟待解决.本文对目前现有的流致振动俘能技术的发展现状进行了综述，讨论了几种提高流致振动俘能装置效率的措施.最后，总结了流致振动俘能领域目前存在的问题和挑战，提出了对未来流致振动能量收集发展的展望.

摘要:Puiseux级数是研究时滞系统在重特征根附近动力学的一种数学工具，近年来已成为国内外一个研究热点. 本文发现，在某些情况下，利用待定系数法求时滞系统的Puiseux级数时会出现矛盾现象，进而给出了产生矛盾的原因和正确应用待定系数法的思路，以及一定条件下的Puiseux级数范式.

摘要:空间中存在着大量的流星体和空间碎片，这种数量持续增长的空间物体无疑将对未来太空任务安全带来巨大挑战和负面影响.本文回顾了流星体和空间碎片模型的发展历史，详细阐述了各模型的主要特性与适用范围，重点讲解了碎片从解体事件发生到未来空间碎片总量演变过程中不同模型的合理运用，梳理了空间事件与模型之间的关系，对比了不同模型的优缺点并给出了选用建议，最后对未来我国自有太空体系模型的构建提出了展望.

摘要:本文开展了周期轴向力作用下旋转圆锥薄壳动力稳定性研究.基于Donnell薄壳理论推导了旋转锥壳的动力学方程，采用广义微分求积法和Hill法分析了系统在周期轴向载荷作用下的参数不稳定性，讨论了多个不稳定区随工况和几何参数的变化规律.结果表明：提高转速会导致不稳定区沿频率轴移动，但对不稳定宽度影响不大.增加恒定拉伸轴向载荷，不仅会显著增加失稳宽度，而且会导致失稳区域向更高的频率范围移动.锥角、厚径比或长径比的变化都会导致不稳定区沿频率轴移动.锥角和厚径比会增大失稳宽度（长径比会减小）.随着周向波个数的增加，锥角对失稳区的影响逐渐减弱，而厚径比的影响则基本保持不变.

摘要:对接圆柱壳结构在航空航天、船舶、土木和机械等工程领域得到广泛应用，对其模态特性的分析是研究其动力学特性的重要方向.本文简要介绍了模态分析技术和最小二乘复频域法（PolyMAX）的基本原理，并对对接圆柱壳结构进行了计算模态分析和实验模态分析.实验模态分析过程中，针对自由边界的实验实现、分析结果的正确性进行了讨论，并将实验结果与计算模态分析结果进行对比，对比结果表明：对接圆柱壳结构具有圆柱壳结构一般振动特性的同时，由于对接形式的存在出现了以法兰面为分界的非对称振动.

摘要:超材料是将不同性质的材料按照某种规律组合在一起形成的一种周期材料.由于其对弹性波的传递会产生带隙效应，因此在噪声控制、减振隔振等领域得到重视.本文设计了一种压电超材料，通过压电材料元胞的周期性排列，产生频率带隙，以获得减振效果.结构尺寸及厚度小，可以粘贴在主结构上.首先分析了设计的压电超材料色散特性；其次，利用压电超材料对悬臂梁结构进行了减振研究，分析了若干个元胞组成的压电超材料对梁振动能量的调控，并结合压电片上的电压曲线；最后，研究了分流电路中的电阻值和电感值对压电超材料梁减振特性的影响.提出此类压电超材料的进一步改进方向.

摘要:本文研究了空间平台发射服务器的两体耦合动力学，以及服务器与目标星交会对接的双脉冲能耗最省制导问题.平台首先与目标星形成绕飞关系，保持其发射筒轴线瞄准目标星.接到发射指令后，服务器从发射筒中射出．本文采用凯恩方法建立了发射过程平台-服务器两体动力学模型.因为两体耦合影响，平台姿态偏转，服务器出筒时的速度已经不能瞄准目标星.通过小型火箭发动机给其施加初始和末端共两次速度脉冲.初始脉冲发生于服务器出筒瞬间，改变其航向，保证其与目标星准确交会；末端脉冲发生于服务器与目标星交会瞬间，将其相对于目标星的速度减为零，实现软对接.优化指标是能耗最省，即两次速度脉冲幅值的平方和最小，本文将其归结为非线性规划问题.在服务器交会飞行时间远小于平台绕飞目标星周期的情况下，可将平台绕飞平均角速度视作小参数，采用摄动法求出上述非线性规划的一阶近似解，然后以此为迭代初值，快速可靠地找到精确最优解.最后进行了数值仿真验证.

摘要:本文以旋转运动柔性梁为对象，采用基于胞映射的多目标优化方法进行遥操作系统双边控制研究.首先建立遥操作旋转运动柔性梁系统动力学方程，其次考虑信号传输时滞和系统主从端跟踪误差信号设计主端控制器和从端控制器，并利用Lyapunov稳定性理论获得保证闭环控制系统稳定的控制增益所需要满足的条件.由于满足稳定性条件并不意味着好的控制性能，最后利用基于胞映射的多目标优化方法进行优化控制设计，得到同时满足多个不同目标的控制增益的Pareto最优解集.仿真结果表明所获得的控制增益能够有效实现遥操作系统主从端的信号跟踪，并且操作者能够及时感受到从端环境的变化.

摘要:基于Timoshenko梁理论，利用虚功原理严格地建立了输流管道弯曲和振动的有限元方程.利用加速度合成定理推导了流体横向加速度的表达式，计算了两端简支和悬臂两种边界条件下管道受到重力和流体作用时的挠度和转角，分析了流体流速对其影响.两端简支条件下将预应力效应整合到管道应变能中，并讨论了轴向预应力与弯曲挠度的关系.给出了两种边界条件下管道自由振动的前三阶固有频率与流体流速的关系，分析了两端简支条件下管道轴向预应力对振动固有频率的影响.结果表明：两端简支边界条件下，流体速度增大则挠度和转角相应增大，预应力使得挠度和转角减小；前三阶固有频率随流速增大而减小，预应力增大则导致各阶固有频率增大.悬臂边界条件下，流体速度增大则挠度和转角减小，前三阶固有频率随流速增大而减小.

摘要:卫星挠性附件的低频振动极易与整星发生动力学耦合，进而影响姿态控制效果与卫星成像性能.本文设计了一种新型流体阻尼器，通过在挠性附件和星体之间串联该流体阻尼器的方案来快速稳定挠性附件的低频振动；建立了阻尼器结构模型，使用基于有限元法的流固耦合仿真获取了阻尼器在低频激励下的迟滞回线；研究了流体阻尼器的阻尼特性；定义了阻尼系数并给出了阻尼系数随阻尼孔径、阻尼孔长和激励频率的变化规律.结果表明，低频激励下阻尼系数随激励频率的增加而减小，随孔径与孔长的增加而先增大后减小，存在最佳阻尼系数.该结果为阻尼器在工程实际中的应用提供设计参考.