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  • 简介:采用弹性理论建立了功能梯度材料板静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料板中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中非线性振动屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料圆板非线性振动屈曲近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料圆板非线性振动屈曲影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法计算结果是可靠.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料圆板非线性振动屈曲有一定影响.

  • 标签: 功能梯度 材料 非线性 振动 屈曲 温度
  • 简介:采用弹性理论建立了功能梯度材料板静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料板中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中非线性振动屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料椭圆板非线性振动屈曲近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料椭圆板非线性振动屈曲影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法计算结果是可靠.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料椭圆板非线性振动屈曲有一定影响.

  • 标签: 功能梯度 材料 椭圆板 非线性 振动 屈曲
  • 简介:研究了由功能梯度材料制成薄壁圆柱壳自由振动.采用幂律分布规律描述功能梯度材料沿厚度梯度性质,根据Donnell壳体理论,导出了功能梯度材料薄壁圆柱壳线性振动简化控制方程.基于此理论分析了功能梯度圆柱壳自由振动特性,给出了两端简支功能梯度材料薄壁圆柱壳小挠度固有振动频率公式.以简支圆柱壳作为算例,与前人结果有限元法对比验证了该简化功能梯度薄壁圆柱壳理论正确性,同时讨论了周向波数梯度指数对其频率影响.

  • 标签: 功能梯度材料 薄壁圆柱壳 线性振动 简化理论
  • 简介:采用Hodgkin-Huxley神经元模型,在二维随机神经网络中引入局部扩散功能缺陷,研究了神经网络中非对称缺陷附近方形失去扩散功能缺陷对螺旋波动力学行为影响.缺陷使螺旋波降低传播速度行为与缺陷位置和尺寸有关:靠近螺旋波中心缺陷影响最为显著,当缺陷远离中心位置时,缺陷作用明显减弱;缺陷尺寸越大,影响也越显著.同时观察到,在弱耦合神经网络中,缺陷存在导致了螺旋波漂移现象.进一步研究缺陷和通道噪声同时存在时系统时空斑图演化行为,结果发现,噪声作用下缺陷处形成了新波源.最后,通过分析神经元放电节律和平均膜电位变化揭示了缺陷对神经网络时空行为影响机理.

  • 标签: 神经元网络 缺陷 通道噪声 时空斑图
  • 简介:以两对边简支另两对边自由功能梯度材料板为研究对象,首先建立了考虑材料物性参数与温度相关、在热/机械载荷共同作用下几何非线性动力学方程,采用渐进摄动法对系统在1:1内共振-主参数共振-1/2亚谐共振情况下非线性动力学行为进行了摄动分析,得到系统四自由度平均方程,并对平均方程进行数值计算,分析外激励对系统非线性动力学行为影响,发现在一定条件下通过改变外激励可以改变系统运动形式,产生混沌运动.另外,第二阶模态幅值远比第一阶模态幅值大,这应该是两阶模态耦合产生内共振结果,因此,研究该类结构非线性动力学行为时不应该只考虑一阶模态,而应考虑到前两阶甚至更多阶模态相互作用,以便于更好地利用或控制其运动形式.

  • 标签: 功能梯度材料板 复合边界条件 混沌运动 内共振
  • 简介:研究了1/2车非线性悬架模型在路面随机激励下非平稳振动响应,并基于随机最优控制理论对其进行主动控制.首先利用等效线性化方法将具有非线性阻尼迟滞刚度非线性悬架模型线性化,然后将主动、被动悬架非平稳随机响应进行比较,结果表明非线性主动悬架性能要优于被动悬架.最后,通过MonteCarlo数值模拟验证了理论结果.

  • 标签: 非线性悬架 非平稳随机响应 等效线性化 随机最优控制
  • 简介:对具有五次方非线性项分数阶Genesio-Tesi系统混沌自适应同步进行了研究.首先分析了该系统平衡点稳定性,并发现该系统满足出现双涡卷混沌吸引子必要条件.然后研究了在阶数相同和不同两种情况下吸引子以及系统随阶数变化分岔情况.该系统在两种情况下存在混沌最小有效维数分别为2.784和2.793.基于分数阶系统稳定性理论,实现了该分数阶系统自适应混沌同步.数值模拟验证了所设计自适应控制器和未知参数辨识观测器有效性.

  • 标签: 混沌 同步 分数阶系统 分岔 自适应控制
  • 简介:建立了飞轮调速器反馈控制系统动力学方程,利用系统相图和Poincar6映射图分析了系统混沌形成过程.通过对飞轮调速器反馈控制系统增加一个比例微分反馈控制器,利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动.数值仿真表明了该控制方法在飞轮调速器反馈控制系统混沌控制中有效性与可行性,可利用适当控制强度镇定系统中不稳定周期轨道.

  • 标签: 混沌 POINCARE映射 混沌控制 数值仿真
  • 简介:由于数学模型在整合实验数据和分析基因调控网络动力学方面的独特优势,近年来数学模型在生物节律研究领域越来越受到人们重视.哺乳动物昼夜节律是由位于视觉交叉上颌神经元控制,其中每个神经元都含有一个内在生物钟,关键问题是具有广泛周期分布神经元振子之间如何达到相同步.在分子水平上结合数学方法中网络分析与控制观点构建生物网络,然后用非线性动力学相关知识进行理论分析和数值模拟,是研究生命现象一个有效途径.本文从系统生物学研究思路,对生物钟数学建模及其动力学研究做了一个综述,并对其今后研究热点进行了展望.

  • 标签: 昼夜节律 生物钟 同步 振子
  • 简介:在考虑温度对圆柱壳材料性能影响基础上,建立了圆柱壳在扰动外压作用下几何非线性动力控制方程.并采用伽辽金原理Melnikov法研究了圆柱壳在热载荷微扰外压作用下分岔,进一步讨论分析了温度、Batdorf参数等因素对圆柱壳发生混沌运动区域影响,得出了随温度、Batdorf参数增大,混沌运动区域将越来越大结论.

  • 标签: 圆柱壳 热载荷 分岔 混沌
  • 简介:蜂窝夹层结构因其良好力学特性,在众多工程领域具有非常广泛应用.本文建立了悬臂边界条件下,蜂窝夹层板动力学模型并研究其非线性动力学行为.选取文献中更加接近实体有限元解等效弹性参数公式对蜂窝芯层进行等效简化,得到六角形蜂窝芯等效弹性参数.基于Reddy高阶剪切变形理论,应用Hamilton原理建立悬臂式蜂窝夹层板在受到面内激励和横向激励联合作用下偏微分运动方程.然后利用Galerkin方法得到两自由度非自治常微分形式运动方程.在此基础上,通过对悬臂式蜂窝夹层板进行数值模拟分析系统非线性动力学.结果表明面内激励和横向激励对系统动力学特性有着重要影响,在不同激励作用下系统会出现周期运动、概周期运动以及混沌运动等复杂非线性动力学响应.

  • 标签: 蜂窝夹层板 悬臂 非线性动力学 周期 混沌
  • 简介:研究深海Spar平台月池水晃动等效力学模型,确定模型参数.基于势流理论推导了月池内水体运动动力学方程,建立了月池内水体晃动等效单摆模型.采用ANSYS软件建立模型并进行网格划分,采用Matlab软件进行数值计算.运用Galerkin方法求解水体晃动固有频率、模态函数以及势函数离散解,确定等效单摆模型模型参数.对比分析了数值模拟结果与解析解,验证了本文计算方法正确性.建立了不同月池水高度等效力学模型参数库,为进一步研究平台-月池内流体耦合运动奠定了基础.

  • 标签: SPAR平台 月池 有限元 等效力学模型
  • 简介:为研究斜拉桥中索与梁、索与索之间耦合振动问题,建立了斜拉桥单梁-多索力学模型.考虑索初始垂度引起几何非线性因素影响,将多索梁模型分段处理,基于索、梁经典面内振动微分方程,通过索、梁连接处动态平衡条件,建立多索梁模型面内振动理论.以双索梁为例,应用分离变量法,结合边界条件,求解双索斜拉梁模型平面内自由振动特征值问题.同时,建立双索梁有限元模型,有限元所得结果与本文理论研究吻合良好.最后对CFRP索梁模型各项相关重要参数进行分析,并将本文理论与课题组前期成果进行对比分析.研究表明,CFRP索能极大改善双索梁模型基本动力学性能.增大拉索轴向刚度能明显提高模型低阶频率,而梁弯曲刚度提高对其高阶频率提高比较明显.

  • 标签: 多索梁 模态分析 CFRP索 频率 有限元
  • 简介:基于压电效应设计了一种包含屈曲梁、质量块和非线性弹簧新型压电俘能器结构,并对其进行了振动响应分析.首先基于Euler—Bernoulli梁理论,利用Hamihon原理建立了压电俘能器结构非线性动力学方程,通过Galerkin离散后数值分析了结构参数对系统一阶固有频率影响;进一步利用多尺度法对系统进行摄动分析,研究了系统稳态幅频特性,数值分析了各系数对幅频响应曲线影响,结果表明该结构在简谐激励作用下会存在多种跳跃现象;最后数值分析了压电俘能器发电性能,讨论了激励幅值和初始静挠度对发电电压影响.

  • 标签: 能量采集 屈曲梁-质量-弹簧系统 幅频特性 非线性振动
  • 简介:研究了一些非线性偏微分方程非古典势对称和非古典对称,得到了某些方程势对称和新对称,同时也得到了其伴随系统对称,并求出了一些相似解.这些解对进一步研究这些非线性偏微分方程所描述物理现象具有广泛应用价值.

  • 标签: 非线性偏微分方程 非古典势对称 非古典对称 相似解
  • 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对控制系统控制参数进行了分析和优化.结果表明,该控制方法能够大幅度提高车辆操纵稳定性和安全性,能够适应复杂路面和行驶工况,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:为了减少汽车侧翻事故,提出了一种基于模型汽车侧翻预警算法以及在预警基础上防侧翻控制算法.预警算法通过三自由度线性汽车侧翻模型计算将来一段时间内汽车横向载荷转移律绝对值,由侧翻条件得到侧翻危险时间;控制算法根据预警时间来触发比例一微分控制器对汽车实施控制.结果表明,预警算法能够及时准确预测汽车侧翻危险,而控制方法可以更好地发挥制动器效能,防止汽车侧翻.

  • 标签: 侧翻预警 横向载荷转移律 防侧翻 比例-微分控制
  • 简介:分析了一个新混沌系统超混沌动力学行为,给出了这个未知参数超混沌系统自适应控制和同步问题数值模拟结果.运用相图、分岔图、Lyapunov指数谱和庞加莱截面图,返回映射和功率谱等揭示了系统混沌行为普适特征,基于Lyapunov稳定性理论,采用自适应控制方法将系统混沌运动控制到一个不稳定平衡点.此外,设计自适应控制律以实现超混沌系统状态同步,仿真结果表明所提出方法有效性.

  • 标签: 超混沌系统 混沌控制 同步 LYAPUNOV稳定性
  • 简介:针对福建龙岩某厂离心压缩机工作中电机振动实际故障,从产生机理分析人手,认为电机振动主要是机械原因、电气原因和安装原因造成.振动信号大多数是一些周期信号、准周期信号、或平稳随机信号,故障特征频率都与转子转速有关,等于转子回转频率及其倍频或分频.以振动微分方程为基础,推导出电机振动临界转速数学模型,得出电机振动故障是由于工作转速与临界转速过于接近造成.将轴直径减小,使一阶临界转速变低,从而消除振动故障.

  • 标签: 离心压缩机 电机 振动 模型 临界转速
  • 简介:通过实验建模,提出了一种改进Bingham模型来描述磁流变阻尼力,模型中各参数具有明确物理意义,都与磁流变阻尼器特性有关.另外,还采用此模型研究了单自由度天棚阻尼控制系统主共振,利用平均法得到了系统理论解,并对理论解进行了数值验证.最后,研究了各参数对主共振影响,从而可以更加有效地控制主共振.

  • 标签: 磁流变阻尼力 建模 平均法 主共振 天棚阻尼 滞后非线性模型