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  • 简介:探讨了摆非线性振动方程新解法.由此方程和初始条件着手,可推导出一系列派生性质,它们包括:最大位移,最大速度,初始加速度和相平面上相轨线.近似运动表成Fourier级数形式,其中圆周频率也是待定.令近似运动满足这些派生性质,便可以定出待定Fourier系数和圆周频率.文中提出了4参数法和5参数法,即:4个或5个待定Fourier系数和圆周频率.分析计算表明,4参数法己有较高精度,5参数法结果己和精确解相差甚微.

  • 标签: 非线性振动方程 性质 派生 FOURIER级数 参数法 初始条件
  • 简介:在受迫VanderPol振动系统近似解基础上,获得驱动系统虚拟轨线.将虚拟轨线代入驱动一响应振动系统近似误差方程,再用多尺度法求得同步时间关于反馈增益分析表达式,并且将数值分析结果进行比较表明:该方法求得同步时间反馈增益关系和数值模拟结果相当一致.这方法也适用于研究自激VanderPol振动系统.

  • 标签: 受迫Van der Pol振子 虚拟轨线 多尺度法 同步时间
  • 简介:利用图形分析方法对(2+1)维频散长波方程旋转孤立波之间相互作用进行了详细分析,发现了旋转孤立波相互作用产生一些新重要非线性现象.这就是,两个旋转孤立波碰撞是完全非弹性,它们碰撞之后可以合并成一个旋转孤立波或一个不旋转孤立波,同时可以发生波形转换及性质改变现象,这些现象发现,对非线性水波传播相互作用规律进一步认识、对非线性水波控制利用都具有重要理论意义.

  • 标签: 相互作用 旋转孤立波 不旋转孤立波 非线性水波
  • 简介:本文对长短波相互作用方程组作行波变换后转化成第一种椭圆方程,利用第一种椭圆方程解和Bcklund变换,构造了长短波相互作用方程组无穷序列新解.这里包括了椭圆函数解、双曲函数解、指数函数解和有理函数解.

  • 标签: 第一种椭圆方程 无穷序列新解 Bcklund变换
  • 简介:结合Liouville—Green变换,改进了求解变系数二阶线性齐次方程渐近法.并采用改进后渐近法研究了负载钢丝绳固有振动问题,推导出了其固有振动近似频率特征方程.实例计算表明,改进后渐近法不但比Bessel函数法计算简便,而且计算精度也非常高.

  • 标签: 渐近法 负载 频率
  • 简介:失重作用可能在空间中构造理想球形液滴,它在空间流体科学、空间材料合成中均有应用.在轨操纵中共振可能引起液滴变形而影响实验质量,了解液滴晃动特性对空间实验设计和避免与支撑结构共振都有帮助.瑞利-里兹法研究了失重液滴自由晃动问题,给出了液滴自由晃动频率和模态函数.可利用表面上动力学条件研究自由液滴晃动特性,但由于耦合系统复杂,往往能量法加以研究.该方法作为一种能量法,可为进一步研究失重环境中液滴和支撑结构耦合振动问题提供可行途径.

  • 标签: 瑞利-里兹法 晃动 自由液滴
  • 简介:应用谐波—能量平衡法求解了强非线性单摆方程,谐波-能量平衡法经典摄动法和谐波平衡法不同,不是微分方程和初始条件分离处理;而是微分方程和初始条件同时处理.谐波平衡,将描述动力系统二阶常微分方程,化为以角频率、振幅为变量非线性代数方程组,考虑能量平衡,构成角频率、振幅为变量封闭方程组求得解析解.谐波-能量平衡法将谐波平衡能量平衡相结合,克服了二者缺点吸取了二者优点.实例表明,谐波-能量平衡法方法简单,取较少谐波就可以达到较高精度.

  • 标签: 强非线性 单摆 谐波—能量平衡法
  • 简介:将微分求积法(DifferentialQuadratureMethod,简称DQM)应用于输液管道非线性动力学分析,采用此法研究了受非线性约束输液管道分岔现象和混沌运动问题.从悬臂输液管道模型出发,利用微分求积法形成管道动力学方程.以分岔图、相平面图、时间历程图和Poincaré映射等分析手段考察了系统参数(管内流速)变化对管道振动形态影响.结果表明,在所研究系统中存在出现倍周期分岔现象和混沌运动参数区域,这与前人研究成果具有一致性.这为一类结构非线性动力响应问题提供了一种新研究思路.

  • 标签: 输液管 分岔 混沌 微分求积法 非线性动力学 结构动力学
  • 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对一类平方、立方非线性系统动力学行为影响.结果表明,对1:1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,这种能量在两个模态之间传递却非常弱.从仿真结果来看,对1:1和1:3内共振情况,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,且拍频初始条件有关.

  • 标签: 弹簧摆 内共振 能量传递 稳定性
  • 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,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:对于受迫振动系统,当激励频率增加并且通过共振(临界)频率时,系统振幅将达到其峰值.通过相位调制可以有效地减小共振振幅,其机理是振幅变化取决于相应和激励之间相位差,而此相位差可以通过控制激励频率变化规律进行调制.该方法由受变频率脉冲激励悬臂梁进行了实验验证.实验结果表明,对于给定最大频率增加速率,通过相位调制可以将共振振幅减小18%左右.

  • 标签: 试验研究 临界振幅 减小 机理 受迫振动系统 激励频率
  • 简介:数值模拟方法,研究了Host-Parasitoid模型.该模型是一类非线性离散系统,反映了在一定时间和空间内,寄生虫和寄宿主之间生存状态.通过调节各种影响下分岔参数,可以观察到系统具有周期泡,倍周期分叉,间歇混沌和Hopf分岔复杂非线性动力学现象,揭示了系统通向混沌途径.利用不同周期遍历下奇怪吸引子和具有分形边界吸引盆对系统非线性特性进行了深入探讨.最后利用参数开闭环控制法对系统混沌状态进行了有效控制.数值仿真和理论分析表明,选择相应控制参数可将该系统混沌状态控制到不同稳定周期运动.

  • 标签: Host-Parasitoid模型 分岔 混沌 吸引盆 混沌控制
  • 简介:参考美国材料试验学会及国际岩石力学学会推荐的人字形切槽短棒试样.提出适合于分离式霍普金森压杆高速加载测试岩石动态断裂韧度KId矩形双臂梁(RectangularDoubleBeam-RDB)试样.霍普金森入射杆高速撞击试样切槽端面.使切槽前沿产生拉伸加载.记录入射杆入射应力波和反射应力波及透射杆上透射应力波应变片电压变化信号.同时在试样表面切槽顶点附近粘贴应变片以得到从试样开始受到载荷作用到裂纹起裂时间.将入射波、反射波及透射波叠加得到试样载荷.输入有限元计算模型.得到试样应力强度因子时间历程.再通过试样裂纹起裂时间.得到岩石动态起裂断裂韧度.在加载速率K为1.68×10^4MPa·m^1/2s^-1时.大理岩动态断裂韧度KId为2.6MPa·m1/2.

  • 标签: 动态断裂韧度 分离式霍普金森压杆 矩形双臂梁试样
  • 简介:针对某船新型末级长叶片,为了获得共振转速和对应动频率,对叶片转子试验组件在高速动平衡试验台上进行动频试验,叶片振动信号经感应元件拾取后由遥测发射机和接收机传输至信号分析系统,获得多个通道下叶片振动信息.试验数据表明,末级叶片靠近额度工作转速附近“三重点”共振转速为一阶模态家族节径数k=7和k=8共振转速均能避开运行工况,对应动频率数值分析结果对比可知:节径数k=7、k=8时动频值相差不超过5%;数值计算和试验分析均证明叶片在工作转速内是安全可靠.

  • 标签: 末级长叶片 动频 无线电遥测 模态
  • 简介:对含Karnopp摩擦柔性滑移铰系统进行动力学建模和仿真.将滑移铰中滑块视为柔性体,滑道视为刚性接触面,考虑滑道滑块之间间隙.由于柔性滑块滑道接触状态和摩擦情况比较复杂,采用有限元方法建立了柔性滑块力学模型,基于罚函数方法建立含Karnopp摩擦柔性滑移铰接触力模型,通过试算迭代法判断柔性滑块各节点接触状态,基于KED方法和Newmark方法给出了含该滑移铰机械系统动力学方程数值算法.最后,以含Karnopp摩擦柔性滑移铰和驱动摆杆构成机械系统为例进行动力学仿真,分析了其动力学特性,验证了本文给出方法有效性.

  • 标签: 柔性滑移铰 Karnopp摩擦 间隙 有限元
  • 简介:采用Timoshenko梁修正理论研究了有梯度界面层双材料梁振动问题,利用静力方程确定了有梯度界面层双材料梁中性轴位置,在此基础上应用Timoshenko梁修正理论建立了有梯度界面层双材料梁振动方程,求得其自振频率表达式及其在简谐荷载作用下强迫振动解析解.讨论分析了梯度界面层高度因素对有梯度界面层双材料梁振动影响,并用有限元法验证了Timoshenko梁修正理论.通过实例计算,得到了梯度界面层高度因素对有梯度界面层双材料梁振动特性有较大影响结论.

  • 标签: TIMOSHENKO梁 梯度界面层 中性轴 振动
  • 简介:微分求积法分析了轴向移动粘弹性梁非平面非线性振动动力学行为.轴向移动粘弹性梁非平面非线性振动数学模型是一非常复杂非线性偏微分方程组.首先用微分求积法对其控制方程组进行空间离散,得到非线性常微分方程组,然后求解常微分方程组得到数值结果.在数值结果基础上结合非线性动力学理论,利用分叉图、时间历程图、相图对其非线性动力学特性进行了分析.

  • 标签: 微分求积法 轴向移动粘弹性梁 非平面振动 混沌 分叉
  • 简介:介绍了一种实数快速傅里叶变换(FFT)设计原理及实现方法,利用输入序列对称性,将2N点实数FFT计算转化为N点复数FFT计算,然后将FFTN点复数输出序列进行适当运算组合,获得原实数输入2N点FFT复数输出序列,使FFT运算量减少了近一半,很大程度上减少了系统运算时间,解决了信号处理系统要求实时处理傅里叶变换运算量大之间矛盾.同时,给出了在TMS320VC5402DSP上实现实数FFT软件设计,并比较了执行16,32,64,128,256,512,1024点实数FFT程序代码相同点数复数FFT程序代码运行时间.经过实验验证,各项指标均达到了设计要求.

  • 标签: FFT DSP 实数 算法研究 TMS320VC5402 快速傅里叶变换
  • 简介:研究了不确定参数Lorenz系统和Rossler系统异结构同步问题.基于Lyapunov稳定性理论,采用主动同步,自适应同步两种方法实现异结构混沌系统同步,并且利用数值模拟来阐释理论有效性.

  • 标签: 混沌系统 主动同步 自适应同步 LYAPUNOV稳定性理论
  • 简介:微分求积数值方法求解了轴向加速粘弹性梁横向振动控制方程,其方程是一复杂非线性偏微分方程.并在数值结果基础上利用分叉图分析了轴向定常加速度以及轴向加速度变化幅值对轴向加速粘弹性梁非线性动力学行为影响.

  • 标签: 非线性偏微分方程 数值解 混沌 分叉 微分求积法