• 2006年第4卷第3期文章目次
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    • 约束动力系统的分析结构力学积分

      2006, 4(3):193-200.

      摘要 (360) HTML (0) PDF 0.00 Byte (662) 评论 (0) 收藏

      摘要:约束保守系统导出了微分代数方程,其数值求解总是采用差分法.微分代数方程的约束带来Lagrange参变函数转变而得的微分方程,有其指标问题,扩大了求解的规模.虽然已经注意差分的保辛,但沿切面积分再投影,仍带来许多问题.本文运用分析结构力学的方法,以节点处的独立位移为未知数且严格满足节点的约束条件,再将有限元近似用于区段作用量函数,在区段内部用简单插值求解.则按分析结构力学的理论,不但达到了积分的保辛且区段内部的约束条件也可在变分原理的意义下近似满足.数值结果满意.

    • 微分方程的Hamilton化与解法

      2006, 4(3):201-204.

      摘要 (321) HTML (0) PDF 0.00 Byte (377) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种求解微分方程的力学方法.首先, 将一类常微分方程化成一个Hamilton方程,在特殊情况下化成Hamilton原来的方程,在一般情况下化成带非保守力的Hamilton方程.其次,利用Hamilton系统的Noether理论求守恒量.如果找到足够多的守恒量,便找到了方程的解.最后,举例说明结果的应用.

    • 基于微分/代数方程的多体系统动力学设计灵敏度分析的伴随变量方法

      2006, 4(3):205-209.

      摘要 (353) HTML (0) PDF 0.00 Byte (726) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于多体系统动力学微分/代数方程数学模型和通用积分形式的目标函数,建立了多体系统动力学设计灵敏度分析的伴随变量方法,避免了复杂的设计灵敏度计算,对于设计变量较多的多体系统灵敏度分析具有较高的计算效率.文中给出了通用公式以及具体的计算过程和验证方法,并将目标函数及其导数积分形式的计算转化为微分方程的初值问题,进一步提高了计算效率和精度.文末通过一曲柄-滑块机构算例对算法的有效性进行了验证.

    • 带干摩擦的非光滑动力系统Lyapunov指数的数值计算

      2006, 4(3):210-216.

      摘要 (316) HTML (0) PDF 0.00 Byte (339) 评论 (0) 收藏

      摘要:对带干摩擦的非光滑动力系统,在不连续点利用闭上链(cocycle)得到一个传递矩阵,由此给出一种非光滑动力系统Lyapunov指数的数值计算方法.该方法是根据计算光滑动力系统Lyapunov指数的数值方法而提出的.通过对带干摩擦的动力系统进行Lyapunov指数的数值计算,结合时间历程图和Poincare映射对其动力学特性进行了分析.数值结果表明该方法的可行性和有效性,与一般的计算非光滑动力系统Lyapunov指数的数值算法相比,该方法更便于数值计算.

    • 广义Chaplygin系统的形式不变性与Noether对称性

      2006, 4(3):217-220.

      摘要 (262) HTML (0) PDF 0.00 Byte (307) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究广义Chaplygin系统的形式不变性,利用广义Chaplygin方程在无限小变换下的变形形式,给出广义Chaplygin系统的形式不变性的定义和判据.给出了广义Chaplygin系统的Noether对称性判据,并研究形式不变性和Noether对称性的关系.结果表明形式不变性与Noether对称性是两种不同的对称性,广义Chaplygin方程的形式不变性有可能是Noether对称性,也可能不是Noether对称性.最后举例说明结果的应用.

    • 考虑内流压力时输流曲管的混沌运动及其抑制模型

      2006, 4(3):221-226.

      摘要 (285) HTML (0) PDF 0.00 Byte (426) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑内部流体压力因素的影响,研究了具有非线性运动约束输流曲管的混沌运动及其抑制模型.首先,在输流曲管的运动微分方程中计入流体压力作用项,并采用微分求积法对此方程进行离散化处理.然后,通过数值迭代计算,分析了在流体压力这一参数区域内曲管的多种运动形态(包括混沌运动).研究表明,流体压力因素对曲管的动力响应有较大的影响,在实际工程中应给予充分考虑.在此基础之上,提出了一种曲管的混沌抑制模型,有效的消除了系统的混沌运动.

    • Lorenz系统的线性反馈控制

      2006, 4(3):227-233.

      摘要 (311) HTML (0) PDF 0.00 Byte (540) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了状态变量的线性反馈控制器对Lorenz系统的平衡点和周期轨道进行控制.首先,利用RouthHurwitz准则对受控系统进行了稳定性分析,证明了达到控制目标反馈系数的选择原则.然后,通过数值计算证明了该方法能够有效地控制混沌系统达到稳定的平衡点同时也能使系统控制到1p周期轨道,并且得到了相应的稳定的1p周期轨道的控制参数和系统幅值的关系曲线.最后给出了控制到1p周期轨道的控制参数的选取范围.

    • 横向磁场中矩形薄板在分布载荷作用下混沌分析

      2006, 4(3):234-241.

      摘要 (258) HTML (0) PDF 0.00 Byte (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:在应用Melnikov函数方法,给出受横向分布载荷作用下,矩形薄板的磁弹性耦合系统发生混沌运动的条件和混沌运动判据的基础上,建立了Duffing振动系统的微分方程,针对薄板的磁弹性耦合振动系统做了混沌运动分析.应用Matlab程序,对系统的混沌特性作了仿真实验分析,给出了不同γ值时的相图和位移波形图,并将本文(Ⅰ)中Melnikov函数法的判断条件与仿真结果作比较,两者的结果是一致的,而且仿真实验反映的混沌更具有丰富的数字特性.本文给出的方法可以推广到其他不同边界条件和不同外载荷条件下弹性薄板的磁弹性振动

    • 平方非线性振动方程的渐近解及其数值验证

      2006, 4(3):242-246.

      摘要 (246) HTML (0) PDF 0.00 Byte (339) 评论 (0) 收藏

      摘要:改进的LindstedtPoincaré(LP)法在传统的LP法的基础上,对频率的展开式作了改进;卷积分法则提供了一个求近似解的迭代格式.本文首先用这两种方法求得平方非线性振动方程的二阶渐近解,并用Picard逐步逼近法证明由卷积分法得到的渐近解在有限的时间上是一致收敛的.其次,一种数值阶验证技术证实求得的二阶渐近解对小参数都是一致有效的.最后,对这两种渐近解进行误差的数值比较,结果表明它们对大参数无效,并简明分析其失效的原因.因此,这两种方法在平方非线性振动方程中的应用受到小参数的限制.

    • 人体HRV信号的检测及其最大李雅普诺夫指数估算

      2006, 4(3):247-252.

      摘要 (375) HTML (0) PDF 0.00 Byte (785) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种便携式心电监测仪器,用于监测人心电(ECG)信号.根据获得的心电信号数据,采用小波变换技术进行心电R峰的准确定位,进而得到心率变异(Heart Rate Variability, HRV)信号序列.在对HRV信号进行相空间重构的基础上进行关联维、最大李雅普诺夫指数的估算.结果表明,健康者和心率不齐者的HRV信号的最大李雅普诺夫指数均为正值,但处于心率不齐状态HRV的最大李雅普诺夫指数低于健康状态的最大李雅普诺夫指数.

    • 车-桥系统的振动分析及控制

      2006, 4(3):253-258.

      摘要 (283) HTML (0) PDF 0.00 Byte (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:推导出了由变速行驶车辆与不同边界和路面不平桥梁组成的系统,在安装调质阻尼器(TMD)后的无量纲运动微分方程.作为其特例,研究了匀变速车辆与简谐路面简支桥梁系统,获得了桥梁跨中的无量纲最大挠度随加速度、减速度、初速度、质量比和路面不平度的变化规律,并对系统发生共振时进行TMD 控制.数值计算表明:加速度、减速度、初速度和质量比对桥梁的影响均很大;路面不平度对桥梁的影响不可忽略,因为它甚至有可能使桥梁产生共振;TMD可明显减小桥梁的共振振幅.

    • 桁架结构振动的主动模糊控制中主动杆数目与位置优化

      2006, 4(3):259-266.

      摘要 (377) HTML (0) PDF 0.00 Byte (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了采用自适应模糊控制器抑制桁架结构振动时的主动杆数目与位置优化问题.通过定义输入能量相关矩阵优化了主动杆的数目.基于主动杆的控制能量配置准则,给出了主动杆优化配置的模型.研究基于整数编码的遗传算法用于大型离散体中的作动器组合优化问题.最后针对挠性空间智能桁架结构的振动控制仿真,使用基于整数编码的遗传算法(GAs)优化主动杆位置.结果表明对于采用自适应模糊控制律的离散体结构振动控制是行之有效的.

    • 恒定磁场中简支圆柱壳的磁弹性振动分析

      2006, 4(3):267-271.

      摘要 (242) HTML (0) PDF 0.00 Byte (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:依据电磁场方程及相应的电磁本构关系,给出了作用于圆柱壳体上的电磁力及力矩表达式.在此基础上,分别推得了纵向和横向磁场中圆柱壳体的磁弹性轴对称振动方程.针对两端简支约束条件,通过位移函数的设定,得到了相应的有阻尼振动微分方程.通过算例,给出了系统衰减振动的响应曲线图和相图,分析了磁感应强度和壳体厚度对系统振幅衰减速度的影响.结果表明,通过改变磁感应强度可以达到控制系统振动的目的.

    • 非线性地基上正交异性矩形板的非线性热振动

      2006, 4(3):272-277.

      摘要 (238) HTML (0) PDF 0.00 Byte (262) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了非线性地基上正交异性矩形板的非线性固有热振动.采用常规的LP法分析非线性地基上正交异性矩形板的非线性热振动难以得到高精度的近似解,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.然后采用改进的LP法进行求解,得到了强非线性振动系统的高精度近似解.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的影响,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、长宽比变大而增大的结论.

    • WB法在多域声学分析中的应用

      2006, 4(3):278-283.

      摘要 (263) HTML (0) PDF 0.00 Byte (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:描述了振动声系统建模技术的基本概念.根据域分解的连续性条件,讨论了界面的压力和速度连续以及阻抗连续,应用加权余量法推导了两者的耦合模型.并用LMS/SYSNOISERev 5.5进行了有限元数值模拟,计算结果与有限元结果符合得较好.通过比较两种连续性条件,发现前者更适合较小的计算模型而后者更适合较大的计算模型.最后对域分解提出了几个简单优化原则.

    • 基于神经网络和模糊逻辑的工业过程故障诊断与报警系统

      2006, 4(3):284-288.

      摘要 (233) HTML (0) PDF 0.00 Byte (837) 评论 (0) 收藏

      摘要:用单一理论和方法对复杂系统进行故障诊断效果不太好.文章讨论了基于神经网络和模糊系统的故障诊断以及它们之间结合方式的特点,提出了一种保障工业生产安全可靠运行的有效方法:分级故障诊断算法+过程监控与报警,仿真并设计了基于工控网络的工业过程故障诊断与报警系统.研究表明基于径向基函数神经网络+模糊逻辑的算法具有较快的训练速度和较好的泛化能力,可识别多回路故障.

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