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  • 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: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:为在外测数据处理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桩基3次超谐波共振问题.从地基桩抽象出力学模型,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
  • 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.并采用伽辽金原理及Melnikov法研究了圆柱壳在热载荷及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:研究采用串级PID控制奇异摄动磁悬浮系统参数稳定范围.首先给出磁悬浮系统串级PID控制算法与模型,讨论了系统稳定应该遵循两个条件:一个是慢变子系统PID控制渐近稳定条件,另一个是快变子系统电流环稳定条件,从而推导出基于串级PID控制磁悬浮系统所应遵循参数稳定范围和摄动参数稳定上界.结论说明由于电流环稳定条件与PID稳定条件存在较强耦合,对系统固有参数要求较为严格,导致实际系统调试难度较大。

  • 标签: 磁悬浮 串级PID 渐近稳定 电流环 奇异摄动
  • 简介:为了获得移动质量沿梁匀速运动系统动态响应,建立了时空有限元数值求解模型.考虑移动质量惯性项,得到移动质量-梁时变系统动力学方程.应用时空有限元法.得到了移动集中质量作用下Ber-noulli-Euler梁离散单元质量矩阵、刚度矩阵.与Newmark-β法、Wilson-θ法计算结果进行比较,时空有限元法计算梁动态响应精度更高.

  • 标签: 移动质量 时空有限元法 数值分析
  • 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:根据弹性薄板自由振动问题基本方程,把问题引入到哈密顿对偶体系.x方向模拟为时间,选取弯矩,等效剪力,转角和挠度为对偶向量,得到了在不同边界条件时关于x轴对称和反对称时解析解.算例研究了四边固支薄板自由振动情形,从而推广了哈密顿体系应用范围,验证了哈密顿体系求解方法在自由振动问题中有效性.

  • 标签: 哈密顿体系 自由振动 矩形薄板 一般解 不同边界条件 振动问题
  • 简介:研究了电磁与机械载荷共同作用下梁式薄板非线性超谐波共振问题.在给出薄板电磁弹性运动基本方程及电磁力表达式基础上,推得了横向稳恒磁场和机械载荷共同作用下梁式薄板振动方程;应用伽辽金积分法,进一步导出了相应非线性振动控制微分方程.采用多尺度法进行求解,得到了稳态运动下幅频响应方程.最后,通过算例,给出了相应幅频响应曲线图和时间历程图,分析了板厚、磁场及激励幅值对系统振动影响.

  • 标签: 磁弹性 导电梁式板 磁场 非线性超谐波共振 多尺度法 机械载荷
  • 简介:在飞机结构设计,非线性因素不可避免.本文以高超音速流下,在俯仰自由度上含有立方非线性刚度二元机翼为研究对象,采用平均法及颤振理论研究了超高速飞机机翼非线性动力学行为,并通过数值计算验证了理论计算正确性,给出了对比分析结果.

  • 标签: 高超音速 非线性 二元机翼 平均法
  • 简介:在JohnSehmitt和PhilipHolmes工作基础上建立一个考虑阻尼效应昆虫LLS(lateralleg-spring)模型,并在MATLAB环境下对其步态运动进行计算机数值模拟,对昆虫在水平面爬行步态进行分析,发现考虑阻尼模型更符合实际情况,并表现出更好稳定性,证明了由力学和几何定理主导控制行为在维持昆虫爬行稳定性方面起到了十分重要作用,从而减轻了神经系统负担,同时也说明了引人阻尼在提高运动稳定性方面发挥作用.

  • 标签: 运动认知 控制规则 LLS模型 爬行步态 几何力学 预反射
  • 简介:同时考虑阻尼对响应频率和相位影响,引入简单变换,将有阻尼Duffing系统进行重写,得到新系统在使用MLP方法参数变换,待定参数不受初始条件影响,直接应用MLP方法有效推导出受简谐激励作用下含有阻尼强非线性Duffing系统主共振和1/3亚谐共振分岔响应方程.首次将MLP方法直接应用于含有阻尼Duffing系统,极大推广了MLP方法应用范围,并对退化为无阻尼系统结果与现有文献结果相比较,得到满意结论.

  • 标签: 强非线性 DUFFING系统 MLP方法