简介：有限单元法被广泛的采用来描述柔性体的弹性变形,然而有限元节点坐标数目庞大,将会给动力学方程求解带来巨大的计算负担.如何降低柔性体的自由度,是当前柔性多体系统动力学研究的一个重要命题.本文以中心刚体-柔性梁系统为例,采用Krylov方法和模态方法进行降价.然后分别采用有限元全模型、Krylov降阶模型和模态降阶模型,对中心刚体-柔性梁进行刚-柔耦合动力学仿真.仿真结果表明,与采用模态降阶方法相比,采用Krylov模型降阶方法只需要较低的自由度,就可以得到与采用有限元方法完全一致的结果.说明Krylov模型降阶方法能够有效的用于柔性多体系统的模型降价研究.

简介：建立了充液航天器动力学模型并考虑液体燃料粘性边界层效应．推导了采用脉冲推进实现航天器姿态转换的等效反馈控制力矩增益系数．确定了航天器穿越分支线完成预期姿态定向的脉冲推进控制方案．由于存在能量耗散，航天器完成姿态再定向机动后将绕主轴做正向或负向自旋，航天器相对于角动量随体坐标系的最终定向不能预先确定．研究结果表明，采取脉冲推进控制策略所完成的姿态转换机动可以使航天器实现最终所期望的姿态定向．

简介：应用混和控制(HybridControl)中的切换系统(SwitchedSystem)的方法,分别对汽车四轮转向系统的高速态与低速态两个子系统以及由高速态向低速态变化的切换系统进行了最优控制设计.仿真结果表明,Hybrid控制实现了四轮转向系统(4WS)的低速灵活性与高速稳定性,具有良好的控制效果.

简介：通过欧拉方法可将Duffing-Holmes方程变换为离散非线性动力学系统,得到标准Holmes映射.研究该映射不动点的存在性与稳定性条件,并运用中心流形定理分析映射的Pitchfork分支,Flip分支和Hopf分支的存在性,具体给出了发生相应分支所满足的参数条件.此外,证明了映射存在Marotto意义下的混沌,最后用数值模拟验证了所得理论结果.

简介：针对我国某一型号大型卫星液体燃料Cassini贮箱（腰为圆柱,两底为半球）,应用有限元方法研究了微重环境下液体的小幅晃动问题和横向受迫晃动问题,采用Galerkin方法得到了系统的有限元离散方程;得到了晃动固有频率和等效力学模型参数.针对周期脉冲激励,推导了液体作用于贮箱壁的晃动力和晃动力矩计算公式并给出了数值计算结果和分析结论.

简介：由于数学模型在整合实验数据和分析基因调控网络的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的重视．哺乳动物昼夜节律是由位于视觉交叉上颌的神经元控制的，其中的每个神经元都含有一个内在的生物钟，关键的问题是具有广泛周期分布的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的网络分析与控制的观点构建生物网络，然后用非线性动力学的相关知识进行理论分析和数值模拟，是研究生命现象的一个有效途径．本文从系统生物学的研究思路，对生物钟的数学建模及其动力学研究做了一个综述，并对其今后的研究热点进行了展望．

简介：电磁弹射技术一直是世界发达国家竞相发展的高新技术，电磁弹射器将代替目前航母上使用的蒸汽弹射器．本文从舰载飞机起飞运动分析入手，以磁悬浮导轨技术和永磁无刷直线电机技术运用到磁悬浮电磁弹射设计中，简述了该项技术的基本原理、组成及其特点，并对悬浮电磁弹射系统进行分析．

简介：随着列车运行速度的提高，高速客车横向稳定性一直是近年来研究的热点．建立9自由度半车数学模型，利用数值方法对该系统的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的临界速度及分岔后各运动状态的转变过程．结果表明系统超过临界速度后会发生复杂的动力学行为，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．

简介：在电流调节器、逆变驱动电路及永磁同步电机数学描述的基础上，直接建立无刷直流电动机系统数学模型，运用非线性仿射变换及尺度变换理论，将系统模型变换为类Lorenz系统形式，对系统进行稳定性及吸引子分析，发现系统运行状态与直流输入存在密切关系，对系统进行雅克比矩阵特征值计算，确定系统三个平衡点稳定状态，揭示出系统产生奇怪吸引子的根源在于出现了霍夫分叉，对分析过程进行了数值仿真，结果验证了理论分析的正确性。

简介：基于ANSYS软件和CFX软件的双向隐式交错迭代法对超空泡射弹尾拍运动过程中的流固耦合响应进行了研究,结构响应仿真采用有限元法、流场仿真采用分相流模型和SST湍流模型,重点比较分析了流固耦合作用对射弹运动姿态和流体动力的影响,给出了尾拍过程中弹体应力的变化规律.

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的非线性，这直接导致了系统发生分又与混沌现象的可能性．为此针对该系统的混沌现象，利用基于能量的开环控制策略，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的目标周期轨道，并对控制的收敛速度进行分析，数值模拟结果表明了该控制策略的有效性与可行性，可为碰振系统的优化设计，振动控制和安全运行提供了理论参考．

简介：研究采用串级PID控制的奇异摄动磁悬浮系统参数稳定范围．首先给出磁悬浮系统的串级PID控制算法与模型，讨论了系统稳定应该遵循的两个条件：一个是慢变子系统PID控制的渐近稳定条件，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控制的磁悬浮系统所应遵循的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。

简介：大型柔性空间结构的振动控制问题引起了广泛的关注．压电材料以其低质量、宽频带和适应性强等特点，非常适合于柔性空间结构的振动控制．本文针对上下表面粘贴有分布式压电传感器和作动器的智能层梁结构，提出了一种考虑压电材料对结构质量、刚度影响的高阶有限元模型．考虑到空间结构可能承受较大的热载荷，在模型中计及了压电材料的热电耦合效应．采用常增益负反馈控制方法、常增益速度负反馈控制方法、Lyapunov反馈控制方法和线性二次型调节器方法（LQR）设计主动控制器，实现了智能层梁结构脉冲激励下的振动主动控制．仿真结果表明，LQR方法更能有效的实现结构振动控制，并且具有更低的作动器峰值电压，但不能消除热载荷引起的结构静变形．

简介：在飞机结构设计中,非线性因素不可避免.本文以高超音速流下的,在俯仰自由度上含有立方非线性刚度的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的非线性动力学行为,并通过数值计算验证了理论计算的正确性,给出了对比分析结果.

简介：基于转子动力学、Hertz理论和非线性动力学理论,针对一端支座松动的滚动轴承-转子系统的运动特征,考虑了松动间隙的非线性情况,建立了系统的动力学方程.在对转子系统动力学方程进行数值积分之后,通过分叉图、庞加莱图、相图和关联维数等显示了转子系统随转速变化和松动间隙的扩展会出现复杂动力学现象,并且研究了滚动轴承-转子系统在支承松动时的分岔和混沌运动及其变化规律,得出了有工程价值的结论,这些结论可为该类故障的诊断提供参考.

简介：研究深海Spar平台月池水晃动的等效力学模型,确定模型参数.基于势流理论推导了月池内水体运动的动力学方程,建立了月池内水体晃动的等效单摆模型.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方法求解水体晃动的固有频率、模态函数以及势函数离散解,确定等效单摆模型的模型参数.对比分析了数值模拟结果与解析解,验证了本文计算方法的正确性.建立了不同月池水高度的等效力学模型参数库,为进一步研究平台-月池内流体的耦合运动奠定了基础.

简介：针对磁悬浮飞轮储能系统的“磁悬浮飞轮一发电机”机电耦合非线性动力学特性进行研究．通过推导磁悬浮飞轮储能系统在偏心条件下的动能、势能、发电机系统的磁场能以及系统的耗散函数，由Lagrange—Maxwell方程建立磁悬浮飞轮系统和两相四极永磁发电机系统的机电耦合动力学方程．采用数值法对0．6MW磁悬浮飞轮储能系统进行了仿真分析，研究结果表明，系统机电耦合非线性方程存在稳定的与转速同频的基频和三倍频周期运动解，且基频振动幅值比三倍频振动幅值大．对于稳定的磁悬浮储能飞轮机电耦合系统，飞轮转速增大，或磁轴承系统刚度减小或阻尼增大，或磁场能（电枢反应磁场能或永磁励磁磁场能）减小，可使系统的非线性振动幅值减小．而增大磁轴承系统的刚度，或减小磁轴承系统的阻尼，或增大系统的磁场能有可能破坏机电耦合系统的稳定性，使飞轮失稳．

简介：针对地球静止轨道空间碎片清除需求,开展了服务星通过绳索拖拽空间碎片离轨多体动力学与控制仿真研究.分析了在轨拖拽期间系统拓扑构型,采用递推方法推导了考虑地球J2摄动的服务星和空间碎片柔性多体动力学方程组,建立了基于集中参数法的绳索动力学模型,通过约束方程将绳索与服务星和空间碎片相连接,建立了服务星姿态控制力矩方程,最后形成了服务星在轨拖拽空间碎片期间柔性多体系统多体动力学方程.通过悬链线模型与本文采用的集中参数模型的比较验证了本文采用的柔性绳索模型的正确性,然后通过数值仿真分析了与服务星质量接近的空间碎片被拖动期间动力学特性,为这类航天器总体设计及空间碎片清除策略制定提供了参考依据.

简介：本文研究空间钢结构力学模型中，梁柱之间纯刚性连接和不同程度的半刚性连接对整体结构抗震性能的影响．以一阶横向振动周期、结构梁柱轴力比和层间位移限角为评价指标，在实测地震波的激励下，采用ANSYS软件分析横向弯曲和轴向扭转刚度对塔形钢结构整体抗震性能的影响．仿真分析表明，横向弯曲刚度对结构抗震性能的影响显著，从而为钢结构建筑的设计和分析提供参考．

简介：研究离心力和温度变化引起的附加弯曲变形对复合材料柔性多体系统振动特性的影响．从本构关系和非线性应变与位移关系式出发，用虚功原理和有限单元法建立了复合材料柔性梁的动力学变分方程，在此基础上建立了复合材料柔性多体系统的动力学方程．对曲柄-连杆-滑块机构的数值仿真表明，对于非对称的复合材料梁，各层弹性模量和热膨胀系数的差异会引起附加弯曲变形，从而影响系统的振动特性．