评审组:基础研究组
项目名称:极端激励下航空器系统复杂动力学理论与方法
提名单位: 陕西省知识产权局
提名等级:一等奖
提名单位意见: 航空器系统的动力学是国家航空载运工具研制中的核心和关键问题之一,尤其是航空器在飞行中不可避免地受到极端冲击、突风等恶劣服役环境影响,极易造成灾难性后果,本质是极端激励下复杂航空器系统发生了动力学跃迁。 该项目在多项国家自然科学基金项目和民机科研项目资助下,提出了航空器系统复杂动力学响应求解新方法,揭示了极端随机激励不同于小扰动的动力学作用机理,实现了复杂环境下结构振动的跃迁控制。针对极端随机激励和非线性耦合下的复杂动力学系统,建立了降维后的简化模型,严格证明了与原始系统解的逼近关系,为航空器系统复杂动力学研究提供了理论和方法支撑。 该项目成果发表在CHAOS、CJA和中国科学等知名期刊,得到美国工程院院士、德国自然科学院院士、中国科学院院士等众多知名学者正面引用和评价,在机翼结构振动、起落架系统性能优化等实际工程中取得成功应用。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:许勇
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献: 许勇是代表性论文3、5的第一作者,代表性论文1、2、3、5的通讯作者,对三项科学发现均有贡献,具体贡献为:证明了极端随机激励下高维非线性系统的平均原理的证明,提出了极端随机激励下大偏差理论;提出了复杂随机激励下动力学系统响应求解的近似解析方法的提出,构建了多层神经网络和响应损失函数,给出了FPK方程高精度求解过程;阐明了空间扰动对全局随机动力学跃迁的作用机理。
  2. 姓名:白春玉
    排名:2
    行政职务:副总师、部长
    技术职称:研究员
    工作单位:中国飞机强度研究所
    完成项目时所在单位:中国飞机强度研究所
    对本项目主要学术贡献: 白春玉为代表性论文4的主要作者、著作6的副主编,对第2项科学发现有实质性贡献,具体为:开展了起落架收起状态飞机机身耐撞性实验,发现连接件动态失效模式对机身能量吸收与载荷传递有着直接影响。开展了典型金属结构的振动疲劳实验与寿命预计方法研究,建立了时域和频域的结构振动响应及寿命预计程序,揭示了结构的振动失效机制。
  3. 姓名:李永歌
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献: 李永歌为代表性论文1的第一作者,对第1项科学发现有实质性贡献,具体为:突破传统高斯白噪声等小扰动的限制,发现了具有大跳跃的非高斯列维时变噪声下空间扰动能够促进系统跃迁的反常现象,揭示了非高斯列维噪声不同于传统高斯白噪声的作用机制,阐明了列维噪声和空间扰动的耦合对随机动力学状态切换的影响规律。
  4. 姓名:裴斌
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献: 裴斌为代表性论文5的主要作者,对第3项科学发现有实质性贡献,具体为:突破了伊藤随机微积分理论框架局限,建立了极端随机激励激励的高维非线性系统的平均原理,证明了简化模型与机理模型的等价性,解决了极端随机激励下高维耦合系统降维方法是否有效的问题。
  5. 姓名:岳晓乐
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西北工业大学
    完成项目时所在单位:西北工业大学
    对本项目主要学术贡献: 岳晓乐是代表性论文1的主要作者,对第1项科学发现有实质性贡献,具体为:构建了基于迭代融合胞映射方法的高精度全局分析方法,实现了全局不变集以及吸引子和吸引域等的准确刻画,提出了深度学习下基于胞映射的智能预测算法,实现了基于实验数据对航空器系统振动响应特性的智能预测。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西北工业大学
    单位贡献: 西北工业大学一般力学与力学基础学科是国家首批重点学科,拥有博士后流动站和复杂系统动力学与控制工信部重点实验室,数学学科拥有一级学科博士点、博士后流动站、空天领域复杂性科学教育部重点实验室、为项目的开展在学科和平台方面提供保障。 在项目的实施过程中,学校从政策、人力、物力和工作环境等各个方面给予支持,十分重视并积极支持本项目的研究工作,确保了项目研究计划的顺利实施。

  2. 单位名称:中国飞机强度研究所
    单位贡献: 中国飞机强度研究所隶属于中国航空工业集团有限公司,是我国唯一的飞机强度研究、验证与鉴定中心,具有代表国家对新研制飞机强度进行验证试验并给出验证结论的职能。主要从事飞机结构强度研究与全尺寸飞机结构强度地面验证试验。在飞机结构强度技术研究方面,包括飞机结构抗疲劳断裂及可靠性设计技术,飞机结构动强度、复合材料结构强度、航空噪声、飞机结构综合环境强度、飞机结构试验技术以及计算结构技术等。在飞机结构验证试验方面,拥有国内领先的试验技术和先进的试验设备,可全面承担各种飞机的结构强度验证试验。 在项目的实施过程中,研究所从试验条件、人力、物力和工作环境等各个方面给予了支持,十分重视并积极支持本项目的研究工作,确保了项目研究计划的顺利实施。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处