• 2004年第2卷第4期文章目次
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    • 分析结构力学与有限元

      2004, 2(4):1-8.

      摘要 (662) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1379) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析力学历来是在动力学范围内论述的,结构力学与最优控制模拟关系的共同基础就是分析力学.这表明在结构力学与最优控制理论的架构内也应有分析力学的整套理论.本文就结构力学讲述分析力学,称分析结构力学.保守体系可用Hamilton体系的方法描述,其特点是保辛.保辛给出保守体系结构最重要的特性.有限元法是从结构力学发展的,有限元的单元刚度阵应保持对称性,其实这就是保辛,根据区段单元变形能只与其两端位移有关,就可通过数学分析得到Lagrange括号与Poisson括号,展示了其辛对偶体系、正则方程、正则变换等的内容.

    • 保守系统中非线性振动问题的数值解法

      2004, 2(4):9-13.

      摘要 (239) HTML (0) PDF 0.00 Byte (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:在本文中,用目标函数方法寻求保守系统中非线性振动问题的解.文中以摆的运动作为例子, 对相关的微分方程在初位移不为零又初速度为零条件下在时间上进行积分.此时,速度为时间的函数, 把此 函数 称为目标函数. 因为摆从右侧到左侧再回到右侧完成一个周期, 从而此目标函数的第二个零点便是运动的周期.此外,在数值积分过程中, 同时得到了位移函数.此法依赖于常微分方程的数值解法和找函数零点的对分法.某些其它非线性常微分方程的解也得到研究.最后,文中给出了一些例子和数值结果.

    • 连续混沌系统的混沌同步控制

      2004, 2(4):14-18.

      摘要 (735) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1057) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文给出了一种实现混沌系统混沌同步的控制方法.通过引入一待定的控制项,将两系统的混沌同步问题转化为讨论与其对应的线性系统的0解渐近稳定性问题,然后根据线性系统控制理论确定此控制项实现两混沌系统的同步目的.该方法简单易行,可有效的实现两个混沌系统的混沌同步,且其同步是全局渐近稳定的.

    • 窄带随机噪声作用下强非线性Duffing-Rayleigh振子的响应

      2004, 2(4):19-23.

      摘要 (371) HTML (0) PDF 0.00 Byte (752) 评论 (0) 收藏

      摘要:将参数变换法和随机多尺度法结合起来,研究窄带随机噪声激励下强非线性Duffing-Rayleigh振子的响应及稳定性问题.文中先借助于参数变换思想引入小参数,然后用多尺度法分离了系统的快变量,由摄动法和矩方程法得到了系统的稳态响应。利用Routh-Hurwitz准则得到了稳态解稳定的充要条件.理论分析与数值计算表明:在一定条件下系统存在两个稳定的稳态解.数值模拟的结果表明参数变换法结合随机多尺度法研究强非线性随机系统的响应、稳定性等问题是有效的.

    • 一个时滞反馈受控机电系统中的暂态混沌

      2004, 2(4):24-28.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 0.00 Byte (728) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究一种具有时滞反馈的磁悬浮轴承系统的暂态混沌现象.数值分析表明,在相当大的时滞取值区间内,该系统的最终稳态运动不仅对初始值极其敏感,而且对反馈环节中的时滞也极其敏感.论文对这种暂态混沌运动现象作了初步解释.

    • 谐波平衡法求解俯仰运动矩形贮箱中液体非线性晃动

      2004, 2(4):29-34.

      摘要 (434) HTML (0) PDF 0.00 Byte (648) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对俯仰运动贮箱中液体的晃动用变分原理建立了一类新的Lagrange函数,以此为基础可以解析方式来研究俯仰运动贮箱中液体的非线性晃动.文中首先将速度势函数在自由液面处作波高函数的Taylor级数展开,从而导出自由液面运动学和动力学边界条件非线性方程组;然后用谐波平衡法(HBM)假设其解为各次主导谐波叠加的形式,并代入方程组中得到含有未知系数相应多个代数方程式;最后用Broyden法对代数方程组求解.以无挡板开口二维、刚性矩形贮箱为例,研究了液体的大幅晃动,就液体晃动的幅值而言,在一定激励频率范围内,理论计

    • 电磁与机械载荷作用下导电梁式板的超谐波共振

      2004, 2(4):35-38.

      摘要 (374) HTML (0) PDF 0.00 Byte (640) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了电磁与机械载荷共同作用下梁式薄板的非线性超谐波共振问题。在给出薄板的电磁弹性运动基本方程及电磁力表达式的基础上,推得了横向稳恒磁场和机械载荷共同作用下梁式薄板的振动方程;应用伽辽金积分法,进一步导出了相应的非线性振动控制微分方程.采用多尺度法进行求解,得到了稳态运动下的幅频响应方程.最后,通过算例,给出了相应的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的影响.

    • 转子—轴承系统响应的分岔与混沌控制分析

      2004, 2(4):39-43.

      摘要 (378) HTML (0) PDF 0.00 Byte (615) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文给出了对转子—轴承系统的分岔与混沌等复杂动力学行为进行控制的思想.应用washout-filter状态反馈控制方法进行分岔与混沌控制器的设计,用以改进系统转速变化时转轴响应的分岔与混沌特性.通过调整控制器的参数来影响转子系统的动力学行为,控制其运行的稳定性.数值模拟结果表明,随着转子—轴承系统转速的不断提高,系统的动力学行为会发生较大变化,此时应用washout-filter状态反馈控制方法进行分岔与混沌控制,理论上可起到较好的控制效果.

    • 陀螺系统微振动模态摄动分析与灵敏度计算

      2004, 2(4):44-48.

      摘要 (370) HTML (0) PDF 0.00 Byte (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:在状态空间下,将线性陀螺系统微振动问题导向哈密顿体系,可以得到一组加权共轭辛正交关系和模态展开定理。本文利用这种特点构造了陀螺系统模态摄动计算式与灵敏度计算式,从而解决了拉格朗日体系下陀螺系统模态摄动分析与灵敏度计算的困难,算例显示了文中计算方法的有效性.

    • 滚动轴承-转子系统支承松动时的复杂运动研究

      2004, 2(4):49-55.

      摘要 (355) HTML (0) PDF 0.00 Byte (679) 评论 (0) 收藏

      摘要: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.

    • 用微分求积法分析输液管道的非线性动力学行为

      2004, 2(4):56-61.

      摘要 (440) HTML (0) PDF 0.00 Byte (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:将微分求积法(Differential Quadrature Method,简称DQM)应用于输液管道的非线性动力学分析,这是一个新的尝试。本文采用此法研究了受非线性约束输液管道的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的动力学方程.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的影响.结果表明,在所研究的系统中存在出现倍周期分岔现象和混沌运动的参数区域,这与前人的研究成果具有一致性.本文为一类结构的非线性动力响应问

    • 磁流变阻尼力建模及主共振研究

      2004, 2(4):62-66.

      摘要 (458) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1059) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过实验建模,提出了一种改进的Bingham模型来描述磁流变阻尼力,模型中的各参数具有明确的物理意义,都与磁流变阻尼器的特性有关.另外,还采用此模型研究了单自由度天棚阻尼控制系统的主共振,利用平均法得到了系统的理论解,并对理论解进行了数值验证.最后,研究了各参数对主共振的影响,从而可以更加有效地控制主共振.

    • 尾翼稳定脱壳穿甲弹卡瓣膛外非对称脱壳模型

      2004, 2(4):67-70.

      摘要 (461) HTML (0) PDF 0.00 Byte (526) 评论 (0) 收藏

      摘要:尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)是杀伤地面装甲目标的利器.尾翼稳定脱壳穿甲弹在后效期脱壳阶段卡瓣和弹芯存在相互干扰使膛外运动非常复杂,影响脱壳穿甲弹的射击密集度.根据质点运动和动量矩定理的多坐标系的表达形式和脱壳穿甲弹的膛外运动和卡瓣分离规律,本文建立了能够更精确的描述卡瓣的膛外运动非对称性分离的动力学模型,实例计算了卡瓣的脱壳过程.该模型对分析卡瓣膛外运动和分离过程具有借鉴价值.

    • 基于磁流变阻尼器整车半主动悬架的开关控制

      2004, 2(4):71-76.

      摘要 (423) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1093) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究整车半主动悬架的控制问题.利用一般系统的第二类Lagrange方程建立了适合磁流变阻尼器半主动悬架的Lagrange方程,并在此基础上建立了侧倾、俯仰和垂直运动完全耦合的整车半主动悬架系统运动方程和状态方程.以某种磁流变阻尼器作为作动器,系统地研究了整车半主动悬架开关控制的策略。仿真结果表明:开关控制对整车悬架的簧载质量的垂直加速度和侧倾角加速度的控制效果不明显,特别是对俯仰角加速度反而有所恶化.但是,对悬架动挠度和轮胎动挠度,和非簧载质量的垂直加速度 簧载质量的侧倾加速度可以进行有效的控制,特别是对

    • 几何非线性的损伤粘弹性Timoshenko梁的动力学行为

      2004, 2(4):77-83.

      摘要 (340) HTML (0) PDF 0.00 Byte (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:从考虑损伤的粘弹性材料一种卷积型本构关系出发,建立了在有限变形下损伤粘弹性Timoshenko梁的控制方程.利用Galerkin方法对该组方程进行简化,得到一组非线性积分-常微分方程.然后应用非线性动力学数值分析方法,如相平面图,Poincare截面分析了载荷参数对非线性损伤粘弹性Timoshenko梁动力学性能的影响. 特别考察了损伤对粘弹性梁的动力学行为的影响.

    • 考虑多种影响因素的导线舞动三维有限元分析

      2004, 2(4):84-89.

      摘要 (344) HTML (0) PDF 0.00 Byte (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用三维有限元方法,分析了风速、攻角、导线分裂、磁场力和防舞装置等各种因素对导线舞动的影响.结果表明:风速、攻角和导线分裂等对导线舞动的影响很大;磁场力的影响很小.为减轻和防止导线舞动,在导线距离杆塔1/3和2/3处施加压重,可以获得明显的防舞效果.

    • 巨型混流式水轮机叶片水弹性失稳特性分析

      2004, 2(4):90-96.

      摘要 (124) HTML (0) PDF 0.00 Byte (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:巨型混流式水轮机水力振动及其稳定性机理十分复杂,其中由于叶片的水弹性作用诱发的流固耦合振动是重要的影响因素,是导致叶片损失刚度而发生失稳的关键.在正交流线坐标系中,使用基于一般壳体理论及任意拉各朗日—欧拉描述(ALE)建立的叶片流激振动模型,分析了在水弹性作用下,叶片近壁摩擦速度与其动力稳定性的关系,得到了按Bessel 函数展开的叶片失稳判别条件.

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