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  • 简介:基于非线性动力学理论研究了不可压电活性聚合物圆柱壳在内表面周期载荷作用下运动与破坏等动力响应问题.通过对所得描述圆柱壳内表面运动非线性常微分方程数值计算和动力学定性分析,发现存在临界载荷和临界电压;当周期载荷平均载荷值小于临界载荷及外加电压小于临界电压时,圆柱壳运动随时间演化是拟周期性非线性振动.反之,圆柱壳将被破坏.讨论了外加电场和载荷参数对临界值和圆柱壳运动特性影响.

  • 标签: 电活性聚合物 非线性常微分方程 拟周期振动 临界载荷 破坏
  • 简介:为研究含间隙齿轮碰振系统全局及周期运动稳定性及分岔条件,建立了齿轮副主动轮单自由度非线性动力学模型.运用非光滑系统Melnikov理论研究齿轮系统异宿轨道全局分岔条件,然后,求得各分段系统通解,再将每个切换面作为Poincaré截面,运用组合映射方法分析系统周期运动特性.最后通过数值模拟,得到不同参数条件下系统运动状态和分岔特性,验证了Melnikov方法分析齿轮非光滑系统有效性.

  • 标签: 齿轮系统 POINCARÉ映射 全局/周期运动 异宿轨道 MELNIKOV方法
  • 简介:本文主要研究了含间隙运动副桁架单胞等效建模方法.主要考虑了桁架单胞等效刚度问题以及阻尼问题.首先从间隙铰链开始研究,提出全面的铰链模型;其次提出用位移法将桁架单胞等效成板,即把桁架单胞看成是由梁元组成钢架结构,运用平面钢架位移法得出桁架单胞等效刚度矩阵,进而得出结构整体固有频率和等效后刚度矩阵.最后用有限元软件ANSYS对单胞结构在不同边界条件下进行了模态分析,将在自由边界条件下固有频率和解析得出频率做了对比,发现二者有很好吻合度.结果表明由于间隙运动副存在,使得桁架单胞结构刚度降低,柔性增强.

  • 标签: Warren桁架 等效 位移法 铰链 有限元分析
  • 简介:表达二维不可压缩流动流速分量与流函数关系微分方程组是典型具有一个自由度哈密顿系统.将流函数用Taylor级数展开,应用非线性系统动力学方法对流型及其分岔进行了分析.对退化临界点,基于流动平面的小参数正则变换,导出了流函数正形表达式和简化微分方程,并对简化系统一般特性进行了分析.

  • 标签: 哈密顿系统 正则变换 临界点 分岔
  • 简介:运用力学和电磁场知识对厚壁圆筒结构建立平衡方程,并通过Laplace和Hankel积分变换对物理方程进行变换,得到一个可解方程形式.提出一种解析方法求解在热磁冲击作用下厚壁圆筒动应力和磁场矢量扰动,得到柱体内动应力响应历程和分布规律及磁场矢量扰动响应历程和分布规律.实例计算表明该方法是简单、有效,并给出了一些有实际意义结果.

  • 标签: 厚壁圆筒 动态响应 磁场矢量扰动
  • 简介:分别建立了广义非保守系统Hamilton-Tabarrok—Leech正则方程和Raitzin—Tabarrok—Leech正则方程,给出了广义非保守系统三种新型最小作用量原理:Lagrange—Tabarrok—Leech最小作用量原理.Raitzin—Tabarrok—Leech最小作用量原理和Lagrange—Raitzin—Tabarrok—Leech最小作用量原理,并举例说明这些原理应用.

  • 标签: 广义经典力学 非保守系统 最小作用量原理
  • 简介:利用一般系统第2类Lagrange方程建立了适合磁流变阻尼器半主动悬架Lagrange方程,并在此基础上建立了侧倾、俯仰和垂直运动完全耦合整车半主动悬架系统运动方程和状态方程.以某种磁流变阻尼器作为作动器,系统地研究了整车半主动悬架开关控制策略.仿真结果表明:开关控制对整车悬架簧载质量垂直加速度和侧倾角加速度控制效果不明显,特别是对俯仰角加速度反而有所恶化.但是,对悬架动挠度和轮胎动挠度,和非簧载质量垂直加速度,簧载质量侧倾加速度可以进行有效控制,特别是对后悬架控制效果尤其显著.

  • 标签: 磁流变阻尼器 整车悬架 半主动控制 开关控制 悬架系统 车辆工程
  • 简介:随着列车运行速度提高,高速客车横向稳定性一直是近年来研究热点.建立9自由度半车数学模型,利用数值方法对该系统横向稳定性与分岔问题进行了研究,得到车辆系统发生蛇行运动时临界速度及分岔后各运动状态转变过程.结果表明系统超过临界速度后会发生复杂动力学行为,包括单周期、两周期、混沌运动等,并且由对称向不对称,最后再向对称运动转化.

  • 标签: 轮轨碰撞 分岔 混沌 蛇行运动
  • 简介:针对大型风力机叶片在静止和变速运转工况下,振动模态计算分析方法和转速对频率影响进行了研究.建立了叶片有限元模型,静力分析时采用耦合加载方式;采用分块Lanczos法分析了叶片模态,考察了叶片固有频率对预应力效应敏感程度及稳定性,探讨了转速对叶片频率影响程度,分析了预应力效应产生原因.结果表明:叶片主要以挥舞和摆阵振动形式为主;预应力效应对叶片固有频率产生了较大影响,随转速不断增大叶片固有频率也随之增大,且预应力效应对叶片挥舞刚度影响程度大于摆阵刚度影响.

  • 标签: 风力机 叶片 预应力效应 复合材料 模态分析
  • 简介:研究了一类含阶跃干扰切换系统二次最优控制问题,其中切换系统切换序列、切换次数固定、采用动态规划方法,利用多级决策和改进遗传算法来得到最优切换时刻和最优控制输入.最后通过一个数值例子说明了本文方法有效性.

  • 标签: 干扰 切换系统 动态规划 遗传算法
  • 简介:分别从推广微分方程幂级数解理论和线性算子半群理论等不同角度研究了非线性动力学方程求解问题,得到了所谓李级数解法.并进一步讨论了算法具体实施过程,它可以用于构造非线性动力学方程任意高阶显式积分格式.最后,把李级数解法应用于求解广义Hamilton系统,它能保持广义Hamilton系统真解典则性.数值算例显示该方法是有效

  • 标签: 非线性动力学方程 李级数 微分算子 预解式
  • 简介:滚动轴承故障信号往往是微弱周期信号,而混沌振子对特定频率微弱周期信号十分敏感,可以有效地检测出故障信号.介绍了混沌振子数学模型和基本检测原理,以及策动力临界阈值的确定方法.将混沌振子检测法应用于滚动轴承外圈、内圈和滚动体故障信号检测中,通过输出相图变化来判断故障信号是否存在,有效地实现了对滚动轴承故障信号检测.

  • 标签: 混沌振子 滚动轴承 不变矩 微弱信号 故障特征提取
  • 简介:研究了非线性地基上正交异性矩形板非线性固有热振动.采用常规L-P法分析非线性地基上正交异性矩形板非线性热振动难以得到高精度近似解,为此,先对该强非线性振动系统进行参数变换,将该强非线性振动系统转化为弱非线性振动系统.然后采用改进L-P法进行求解,得到了强非线性振动系统高精度近似解.此外,讨论了温度、地基特征参数、长宽比等因素对非线性地基上正交异性矩形板非线性热振动固有频率影响,得到了非线性地基上正交异性矩形板热振动频率随温度下降、地基特征参数变大、长宽比变大而增大结论.

  • 标签: 非线性 地基 正交异性 热振动
  • 简介:研究了采用自适应模糊控制器抑制桁架结构振动时主动杆数目与位置优化问题.通过定义输入能量相关矩阵优化了主动杆数目.基于主动杆控制能量配置准则,给出了主动杆优化配置模型.研究基于整数编码遗传算法用于大型离散体中作动器组合优化问题.最后针对挠性空间智能桁架结构振动控制仿真,使用基于整数编码遗传算法(GAs)优化主动杆位置.结果表明对于采用自适应模糊控制律离散体结构振动控制是行之有效

  • 标签: 智能桁架 模糊控制 振动控制 整数编码 主动杆
  • 简介:为在外测数据处理中获取更高精度目标部位修正结果,解决已知目标几何尺寸难以精确修正问题,提出采用捷联惯导系统姿态修正跟踪部位方法.根据捷联惯导系统遥测四元数信息计算姿态旋转矩阵,利用外测处理中各个参照坐标系相互关系,修正垂线偏差影响,实现跟踪部位位置参数保精度修正.通过测试场景仿真计算,与常用速度矢量修正法进行比较、验证,结果表明姿态修正方法精确可行、结果正确,满足数据处理精度要求和结果评定需要.

  • 标签: 姿态 垂线偏差 跟踪部位修正 坐标系
  • 简介:研究了地震作用下非线性地基中桩基3次超谐波共振问题.从地基桩中抽象出力学模型,考虑地基非线性因素,运用Hamilton变分原理建立了桩基非线性控制方程.利用Galerkin方法离散上述方程,基于多尺度摄动法研究了地震作用下非线性地基中桩3次超谐波共振问题.以某嵌岩圆形桩为例,研究了地基土层厚度、剪切波速度及频率比对地震力影响,数值模拟了非线性地基桩3次超谐波共振响应,探讨了地震力、地基弹性及非弹性系数对超谐波幅频响应影响,最后研究桩基产生3次超谐波共振时时间历程曲线.结果表明,当地震波频率约等于桩基固有频率1/3时,容易激发桩3次超谐波共振响应;桩基3次超谐波共振响应随着地震力、非弹性系数增大而变得更加显著,随着弹性系数增大而逐渐变小.

  • 标签: 地震力 非线性地基 3次超谐波
  • 简介:为了模拟空间分离过程,在地面上研制了具备五自由度大型缓冲试验台,以此研究在对接分离过程中运输飞船和空间站相对分离速度、姿态角及姿态角速度等变化规律.本文建立了地面环境及空间零重力环境两种状态下理论分离模型,对比了两种状态下分离过程和结果;同时还建立了两种状态下全数值样机仿真模型,依据某工况下试验条件,计算分析了运输飞船和空间站在分离过程中运动特性.从理论和数值仿真两方面阐述了缓冲试验台在模拟分离时情况,论证了利用缓冲试验台模拟空间状态下两飞行器分离过程有效性.

  • 标签: 空间对接机构 缓冲试验台 连接分离 仿真
  • 简介:由于一类双悬臂含间隙振动系统具有典型非光滑特性和有明显非线性,这直接导致了系统发生分又与混沌现象可能性.为此针对该系统混沌现象,利用基于能量开环控制策略,构造有界控制器对混沌行为进行控制,混沌运动可被引导到稳定目标周期轨道,并对控制收敛速度进行分析,数值模拟结果表明了该控制策略有效性与可行性,可为碰振系统优化设计,振动控制和安全运行提供了理论参考.

  • 标签: 非光滑特性 分叉 混沌 碰振系统
  • 简介:讨论了充液航天器大角度姿态机动自适应非线性动态逆控制设计.推导了航天器一液体晃动耦合系统动力学方程.采用单摆等效力学模型对液体燃料晃动进行动力学建模.由于充液航天器控制系统强耦合非线性,故采用神经网络构造系统自适应非线性动态逆控制器.通过实际算例对该控制器跟综性能进行了测试,结果证明该自适应非线性动态逆控制器在包含液体晃动情况下仍具有很好跟综性能.

  • 标签: 动态逆 神经网络 自适应
  • 简介:提出了非线性多自由度系统一种新参数识别方法,研究了二次非线性2-自由度系统.基于保守系统存在能量积分特点,由系统运动微分方程导出了哈密尔顿函数,并用它作为参数识别的数学模型.利用系统自由振荡条件下相坐标测量值集合对系统哈密尔顿函数进行拟合,并用最小二乘法进行参数识别.不管系统非线性度强弱如何,只要系统是保守,这种方法就有效.

  • 标签: 非线性多自由度系统 参数识别 哈密尔顿函数