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  • 简介:研究了一种含有绝对值项三维微分动力系统,用李雅普诺夫方法得到了系统发生第一次Hopf分岔条件.利用相轨迹图、分岔图、最大李雅普诺夫指数谱等非线性动力学分析方法,分析了该系统从规则运动转化到混沌运动规律.该系统是按照Feigenbaum途径(倍周期分岔)通向混沌,在混沌区域存在周期窗口.当参数达到激变临界点时,混沌吸引子不稳周期轨道吸引子边界上碰撞,发生边界激变,激变临界值领域内还存在相对长时间瞬态混沌过程.

  • 标签: 带绝对值项系统 分岔 激变 混沌 倍周期分岔
  • 简介:研究离心力温度变化引起附加弯曲变形复合材料柔性多体系统振动特性影响.从本构关系非线性应变与位移关系式出发,用虚功原理有限单元法建立了复合材料柔性梁动力学变分方程,在此基础上建立了复合材料柔性多体系统动力学方程.曲柄-连杆-滑块机构数值仿真表明,对于非对称复合材料梁,各层弹性模量热膨胀系数差异会引起附加弯曲变形,从而影响系统振动特性.

  • 标签: 复合材料多体系统 几何非线性 附加弯曲变形 动力学 热效应
  • 简介:研究了一个新混沌系统控制问题.基于自适应滑模变结构控制方法,用该控制律,即使系统存在输入饱和及外界扰动,可以将混沌系统状态渐进稳定到指定平衡点.该控制律对外界扰动俱有鲁棒性.数字仿真表明,控制效果极好.

  • 标签: 混沌 混沌控制 变结构
  • 简介:构造单边碰撞悬臂梁系统进行实验定性研究,基础激励实验中,变换多次激励频率,通过加速度传感器测量悬臂梁测点响应信号,并通过力传感器测量得到限位器与柔性悬臂梁之间碰撞力.通过Matlab软件实测响应时、频域分析处理,观察到系统复杂周期、概周期、混沌等多种运动形式,并发现其中运动形式变化区间存在突变.尝试实验时域数据计算最大Lyapunov指数,以进一步验证其中混沌存在,进一步发现了混沌响应下末端加速度响应与碰撞力传递函数具有频响函数特征.实验研究体现了非线性动力学现象,分析应用混沌运动实验结果提供了一个新视角.

  • 标签: 非线性振动 悬臂梁 单边碰撞 周期运动 混沌运动
  • 简介:基于翼伞系统归航轨迹特点,采用Serret-Frenet坐标系表示距离"平衡"轨迹偏差,得到线性时不变误差运动方程.由此误差方程可以得到控制量与轨迹偏差之间传递函数,直接进行轨迹控制器设计.对于控制器输入所需轨迹偏差偏差率可以采用解析方法近似求解,极大地简化了计算.整个设计流程简单明了,采用PD控制器进行轨迹跟踪算例表明此套方法有效性.

  • 标签: 轨迹跟踪控制 坐标系 系统 翼伞 轨迹偏差 线性时不变
  • 简介:对于弹性容器与不可压无黏液体之间线性耦合问题,已有缩聚对称形式液固耦合系统有限元方程.利用比拟算法获得液固耦合系统系统矩阵,将问题转化为通用有限元程序可以解决问题.以包含贮箱火箭模型为例,求解火箭模态特性,其中包括由液体晃动所引起火箭振动模态.结果表明此类模态与重力加速度有关,频率随重力加速度增大而增大.

  • 标签: 液固耦合 贮箱 有限元方法 比拟
  • 简介:采用多重反射法受到外扰二组元周期梁结构频率响应进行了研究.施加至Ⅱ周期梁结构上外部扰动被假定为一入射波,传播波入射到不连续处会产生反射波透射波,进而在周期结构中会产生多重反射透射.首先,基于波多重反射,考虑施加扰动组元上波场;其次,由于波透射,分别考虑两个传播方向其他组元波场,作为初始波场;最后,可先考虑某个组元右侧所有组元上向左传播波在其上叠加,作为一次迭代波场;再考虑某个组元左侧所有组元上向右传播波在其上叠加,作为二次迭代波场.依次类推,基于多重反射法,叠加了入射波引起多重反射透射,得到了所有组元波场.给出了周期梁结构中任一点波幅与入射波幅之间函数关系,确定了受外扰周期梁结构传播常数及相应波场迭代次数.

  • 标签: 周期结构 弯曲波 波的反射 波的透射 频率响应
  • 简介:叶片与轮盘之间榫联结构存在接触摩擦组合运动,较高热-机械载荷作用下容易发生微动磨损并导致疲劳破坏.本文采用有限元法叶片.轮盘榫联结构进行接触分析,计算不同摩擦系数不同转速情况下叶片榫头轮盘榫槽之间接触压力、接触滑动距离.结果表明,摩擦系数增大,榫联结构接触面上接触压力滑动距离减小;转速增加,则接触压力滑动距离增大.

  • 标签: 叶片-轮盘 榫联结构 有限元法 接触分析
  • 简介:结合克拉玛依市科技博物馆工程,超限倾斜结构设定性能设计目标,并针对性能目标提出抗震措施及抗震构造措施.考虑结构材料非线性属性,采用静力非线性分析方法,分析倾斜框架-剪力墙结构地震作用响应,尤其是结构罕遇地震作用非线性动力特性.基于罕遇地震弹塑性时程分析表明,最大层间位移角满足1/100限值条件.结构罕遇地震下也是安全可靠,剪力墙尚处在弹性范围,未出现塑性铰,形成有利抗震防线,连梁及框架、斜撑均出现塑性铰.其中连梁塑性程度较深,充分发挥耗能构件性能,大震后需修复后方可使用,而框架梁及柱塑性铰程度较浅,可不经修复直接投入使用.

  • 标签: 超限结构 塑性铰 耗能能力 非线性
  • 简介:研究了高阶非完整系统共形不变性与Noether守恒量,给出了与高阶非完整系统相应完整系统共形不变性定义及其确定方程,通过系统共形不变性与Lie对称性关系,推导出了系统运动方程具有共形不变性并且是Lie对称性共形因子,利用限制方程附加限制方程,给出了高阶非完整系统弱Lie对称性强Lie对称性共形不变性,得到了共形不变性导致Noether守恒量,举例说明了结果应用.

  • 标签: 高阶非完整系统 共形不变性 NOETHER守恒量
  • 简介:利用多体分析软件ADAMS建立了多自由度汽车整车多体动力学仿真模型,并进一步简化为15自由度非线性模型,结合2自由度线性模型建立PID控制策略,进行了冰面单周正弦工况下汽车操纵稳定性仿真试验研究,采用自适应模拟退火算法与非线性序列二次规划法相结合组合优化方法控制系统控制参数进行了分析优化.结果表明,该控制方法能够大幅度提高车辆操纵稳定安全性,能够适应复杂路面行驶工况,取得了良好效果.

  • 标签: 车辆稳定性控制 多体系统动力学 联合仿真 PID控制 优化
  • 简介:基于数值方法,以弹簧摆为对象,讨论了不同内共振关系一类平方、立方非线性系统动力学行为影响.结果表明,11内共振情况,两个模态振动均可能发生在偏离原来平衡位置平衡位置附近,即出现平衡位置飘移现象.能量可以从低阶(摆动)模态传递到高阶(呼吸)模态,但不能从高阶(呼吸)模态传递到低阶(摆动)模态.然而对1:3内共振情况,这种能量两个模态之间传递却非常弱.从仿真结果来看,111:3内共振情况,等幅周期解是稳定;但对1:2内共振情况,出现是调幅周期运动即拍振,且拍频与初始条件有关.

  • 标签: 弹簧摆 内共振 能量传递 稳定性
  • 简介:基于Euler—Bernoulli梁理论、Hamilton原理以及Galerkin方法,建立了大变形悬臂夹芯梁横向周期载荷作用二阶动力学方程;通过考虑外周期激励不同频率与幅值,详细分析了材料阻尼比对泡沫铝夹芯梁振动响应影响.结果表明,泡沫夹芯结构具有较好阻尼性能,可有效抑制梁混沌振动.

  • 标签: 泡沫铝夹芯梁 动力学建模 阻尼 分岔 混沌
  • 简介:重型汽车如今交通运输中起着主导作用操纵稳定性对于行车安全性影响巨大.以多体动力学理论为基础,依据东风重型汽车真实结构与相关特性参数,采用机械动力学分析软件ADAMS,建立了整车虚拟样机模型,并且该虚拟样车不同车速下进行双移线操纵稳定性性能仿真分析.结果表明,本文所建立虚拟样车与实际东风重型汽车相吻合,为后来仿真优化提供了可靠模型基础.

  • 标签: 重型汽车 操纵稳定性 仿真 虚拟样机 ADAMS
  • 简介:研究一类一维分段不连续映射边界碰撞分岔问题,推导了周期n解边界碰撞分岔曲线及fold分岔条件,通过数值仿真验证了这些条件正确性.研究发现系统存在周期增加序列周期叠加序列.最后,对分段不连续映射进行三参数分岔研究,揭示了系统参数动力学行为综合影响.

  • 标签: 分段映射 边界碰撞分岔 周期叠加 周期增加
  • 简介:利用加性掩盖函数调制两种混沌加密方式模拟信号进行加密,分别从幅值频率两方面分析加性掩盖方式函数调制方式,对比两种加密方式加密效果,了解两种加密方式差异.计算结果表明:函数调制方式幅值频率范围上都好于加性掩盖方式幅值频率范围,函数调制方式比加性掩盖方式更具安全性.

  • 标签: 混沌加密 加性掩盖 函数调制 模拟信号
  • 简介:应用随机平均法研究了高斯白噪声激励下含有分数阶阻尼项Duffing-VanderPol系统稳态响应.首先应用基于广义谐和函数随机平均法得到系统关于幅值平均伊藤微分方程并建立相应平稳FPK方程,求解该平稳FPK方程近似理论解得到系统幅值稳态概率密度.分析幅值、位移速度稳态概率密度探究分数阶阻尼项以及其它参数系统稳态响应影响.发现降低分数阶阶数可以增强系统响应而增大分数阶系数可以减弱系统响应.最后系统进行MonteCarlo数值模拟验证近似理论解有效性.

  • 标签: 响应 分数阶 Duffing-Van der POL 高斯白噪声
  • 简介:针对多体系统动力学数值仿真问题,研究基于Hermite插值离散变分方法.首先广义坐标广义速度进行Hermite插值,结合Gauss数值积分方法,利用Hamilton原理离散力学变分原理,建立了含已知导数信息含未知导数信息Hermite插值离散变分数学模型,求解得到精确度较高动力学仿真结果.该方法可以步长较大时精确保持约束方程,并保持系统总能量在一定范围内有界变化,适用于长时间仿真情况.

  • 标签: 多体系统动力学 离散变分方法 HERMITE插值 高斯求积
  • 简介:针对转子—轴承系统中滚动球轴承动力学相似问题,提出一种考虑非线性振动特性轴承系统相似模型建立方法.首先,建立滚动球轴承整体非线性振动微分方程,运用积分模拟法推导了轴承整体非线性振动特性相似关系,并结合滚动球轴承动力学相似关系得到滚动球轴承系统相似设计准则;其次,应用所得相似准则,以深沟球轴承C204JUT为原型、6208为模型进行数值仿真实例计算,通过采用Newmark-β算法计算得到分叉图分析了转速ω、径向载荷Fr、阻尼C及径向游隙γ大小原型模型轴承系统振动位移或速度响应影响;最后,通过对比原型模型参数(ω、Fr、C、γ)分叉图中分叉区间、趋于稳定运动参数值大小以及进入稳定周期运动时稳态响应值大小验证相似准则准确性有效性.通过分析得到以下结论:1滚动球轴承非线性振动特性参数(如振动响应、结构阻尼等)相似关系可由轴承结构参数相似关系确定;2原型与模型非线性运动分叉图形状一致,且模型能够很好预测原型稳态振动响应,因此可将模型轴承用来预测原型轴承非线性振动行为.

  • 标签: 转子—轴承系统 滚动球轴承 非线性特性 动力学相似
  • 简介:根据三维混沌系统Lorenz吸引子Chen’s吸引子线性部分系数特征,构造了一个三维非线性动力系统,并研究了混沌动力学特征,包括相轨迹图、最大Lyapunov指数、Lyapunov指数谱Poincare映射,这些特征都表明,该系统具有混沌吸引子。

  • 标签: 混沌反控制 三维混沌系统 LYAPUNOV指数 POINCARE映射