• 2012年第10卷第2期文章目次
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    • 时滞与界带

      2012, 10(2):97-106.

      摘要 (797) HTML (0) PDF 448.23 K (811) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于分析结构力学提出的界带分析方法,将子结构间的分界面延拓为有一定宽度的分界带/分界域,从而可以用于分析计算结构的非局部效应.分析动力学中存在弹性时滞积分问题,在理论方面仍存在许多有待明确的问题.通过分析结构力学与分析动力学间的模拟关系,可将界带分析方法用到弹性时滞积分问题中去,基于辛体系建立相应的分析计算方法.数值算例验证该套理论算法的可行性,也为进一步开展深入研究打下了理论基础.

    • 经典力学的一个新基本原理及其几个重要应用

      2012, 10(2):107-116.

      摘要 (496) HTML (0) PDF 489.63 K (1209) 评论 (0) 收藏

      摘要:新基本原理定名为零原理,建立在三个基石上:1)隐显模型;2)显示力假设;3)μ- 证明.用逻辑推理证明了显示力的定量模式F =m r,从而也证明了零原理.它的结论被表达成三个等效的“零力系”.零原理作出了几个重要贡献:1)消除了牛顿第二定律的“实验性”局限,将它提高到基本原理的层次.2)使达朗伯原理摆脱了对牛顿第二定律的依赖,从而也成为独立的基本原理.3)它的改造形式成为“最小自由量原理”,而将高斯原理作为特殊情况包含其中.在此新证明中阐明了高斯原理原始证明中出现所谓Z-佯谬的原因,并给出了消除Z-佯谬的条件.4)零原理的另一个应用是直接证明了新意义下的哈密顿原理,即真正的最小作用量S原理.从而摆脱了雅可比准则的困扰.5)零原理被推广到冲击情况,得到三个等效的“零冲击系”.简明地定义了冲击情况的“自由量动能函数Z”,并导出了相应的最小自由量动能原理.

    • 事件空间离散完整系统的Noether理论

      2012, 10(2):117-120.

      摘要 (647) HTML (0) PDF 271.98 K (971) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究差分离散变分原理和事件空间中离散完整系统的Noether理论. 运用差分离散变分方法,通过群的无限小变换,得到了事件空间中离散完整系统的差分离散变分原理,并建立了离散的运动方程. 得到了系统的Noether对称性的判据方程和Noether守恒量的形式以及其存在的条件.举例说明结果的应用.

    • Hamilton体系下中厚板静力弯曲和自由弯曲振动问题的一类模型及通解

      2012, 10(2):121-126.

      摘要 (1010) HTML (0) PDF 307.95 K (908) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于中厚板的静力弯曲和自由弯曲振动问题,引入两个辅助函数,采用胡海昌在Reissner板理论基础上提出的中厚板微分方程及边界条件,将两类问题的控制方程引入Hamilton体系,分别得到Hamilton体系下中厚板静力弯曲和自由振动问题的微分方程组模型.比较后得到了Hamilton体系下中厚板静力和振动问题的统一模型,其特点是:微分方程组模型的统一形式中Hamilton矩阵在对角线位置有2个零子块矩阵.对于中厚板静力和振动问题,比较了所得齐次微分方程组的特征根,给出齐次微分方程组的通解并进行了比较,从而使问题的求解更理性化和合理化,求解过程遵循一套统一的方法论,便于把这类解法推广到其它问题.

    • Lagrange函数族及其存在条件的再研究

      2012, 10(2):127-129.

      摘要 (318) HTML (0) PDF 231.01 K (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:再研究由第一积分组成Lagrange函数族的结构及其存在条件,指出同一个函数族有多种表示方式,并给出新形式的函数族的存在条件.

    • 变形Boussinesq方程组的多辛Preissmann格式计算研究

      2012, 10(2):130-135.

      摘要 (565) HTML (0) PDF 633.65 K (722) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于Hamilton空间体系的多辛理论,研究了变形Boussinesq方程组的数值解法.利用Preissman方法构造离散多辛格式的途径,并构造了一种典型的半隐式的多辛格式,该格式满足多辛守恒律. 数值算例结果表明:该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性.

    • 基于混沌激励与吸引子几何分析的连接损伤状态识别

      2012, 10(2):136-141.

      摘要 (601) HTML (0) PDF 857.51 K (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:工程结构在使用寿命周期内,各种环境因素会导致连接部位出现损伤,从而威胁结构的完整性和功能性,甚至诱发安全事故.本文研究了一种利用混沌激励与吸引子几何特征进行连接损伤状态识别的方法,采用混沌振动信号激励待测结构,利用采集到的加速度响应时间序列信号进行相空间重构,并构造了一种基于吸引子局部方差计算的特征参量用于小程度连接损伤的识别,并对特征参量进行了统计分析计算.设计了悬臂梁连接损伤识别实验,通过控制固定端螺栓的预紧力来模拟连接损伤,利用上述方法对连接的损伤状态进行了识别.结果表明,本文方法能够有效识别连接的损伤状态,所构造的特征参量随损伤程度改变单调变化,特征参量能以一定置信度较好地区分不同的损伤水平.

    • 基于线性控制器的时滞混沌系统同步与数字电路实现

      2012, 10(2):142-146.

      摘要 (722) HTML (0) PDF 424.43 K (834) 评论 (0) 收藏

      摘要:以Lorenz时滞混沌系统为研究对象,基于Lyapunov-Krasovskii 泛函理论,设计了一组线性控制器实现混沌同步.所设计的控制律简单,鲁棒性强并且易于实现.为验证所提出的控制算法的有效性,基于DSP builder设计了时滞混沌系统的数字电路,并在数字电路上完成了混沌系统的同步仿真.仿真结果表明所设计的控制器取得了很好的控制效果.

    • 两自由度碰撞振动系统的粘滞运动和隆起现象

      2012, 10(2):147-151.

      摘要 (624) HTML (0) PDF 406.63 K (871) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑了一类两自由度多运动约束的碰撞振动系统力学模型,根据质块碰撞时可能出现的粘滞运动情况,分别求出了各种可能粘滞运动情况时的解析解.通过对粘滞运动判定的必要条件,证明了当约束分别位于质块的异侧时,两质块不会出现同时粘滞的运动,即所谓的暂时“静止”状态.当约束分别位于质块的同侧时,通过对参数的调整,可能出现同时粘滞的暂时“静止”状态.最后通过数值计算,分别在考虑的两种情况中,对于外激励频率较小时,验证了周期粘滞运动.并且在约束位于质块的同侧时,模拟出了两质块同时粘滞的暂时“静止”状态,对于约束分别位于两质块的异侧时,模拟出了周期粘滞运动和所谓的隆起现象.由数值计算可以看到,暂时的“静止”状态一般是由两个质块分别先后进入和离开粘滞运动而发生和结束的,而不是两个质块同时粘滞和同时结束.

    • 具有引导者的多智能体网络系统的脉冲一致性

      2012, 10(2):152-156.

      摘要 (625) HTML (0) PDF 335.01 K (1022) 评论 (0) 收藏

      摘要:多智能体网络系统的协调与控制在工程领域中有着重要的作用. 本文给出了具有引导者的一阶多智能体网络系统的动力学模型. 模型中, 假设网络系统中仅有一个智能体在一系列离散时刻基于自身及引导者的信息, 以脉冲跳跃方式改变自身的状态.应用矩阵理论、数值分析理论、脉冲微分方程等理论给出了网络系统达到一致的一个充分条件. 计算机仿真实验验证了算法的正确性和有效性,展示了系统的一致收敛速度与脉冲间隔、脉冲强度之间的关系.

    • 格栅夹层板抑振性能研究

      2012, 10(2):157-161.

      摘要 (509) HTML (0) PDF 1.37 M (587) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效降低铺板与圆柱壳体耦合结构中因铺板振动而引起的壳体振动,提出了以格栅夹层板作为一种铺板结构.以格栅夹层板安装于带有端板的圆柱壳体上作为研究模型,采用有限元软件对格栅夹层板的抑振性能展开了仿真分析,讨论了格栅结构参数对其抑振效果的影响,并实验验证了格栅夹层板的抑振效果.仿真和实验结果一致表明:格栅夹层板能有效降低圆柱壳体的振动响应,尤其是在中高频段抑振效果显著;格栅的结构参数对抑振效果影响规律比较复杂,格栅夹层的上层面板采用阻尼较大的材料利于提高其抑振效果.

    • 单纤维刺扎人体皮肤的弯曲力学行为分析

      2012, 10(2):162-167.

      摘要 (372) HTML (0) PDF 510.72 K (581) 评论 (0) 收藏

      摘要:伸出织物表面的短、粗纤维末梢是产生贴身纺织品针刺感的主要原因,本质是纤维末梢刺扎并诱发皮肤伤害性机械刺激感受器.通常基于固定-铰接约束条件下弹性压杆轴向压缩稳定性理论,计算纤维末梢的临界压力判断这种感受器的诱发可能性.然而,这种方法忽略了织物握持纤维末梢的强度、纤维末梢接触皮肤的滑动阻力及其柔韧性特征.本文以伸出织物表面的直立纤维末梢为对象,假设其织物握持端为线弹性转动约束、另一端受皮肤的接触反作用力和滑动阻力作用,建立纤维末梢刺扎人体皮肤的弯曲变形力学模型.通过参数化模拟,本文比较分析了纤维末梢在弹性-支撑约束和固定-铰接约束条件下的弯曲变形行为.研究发现,纤维末梢在弹性-支撑约束条件下的弯曲力学行为才能解释其刺扎皮肤产生的大多数力学现象及针刺感现象.

    • 龙虾心脏神经节模型的动力学分析

      2012, 10(2):168-170.

      摘要 (503) HTML (0) PDF 449.25 K (866) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对龙虾心脏神经节模型的研究,从非线性动力学角度对模型所产生的簇发放做了详细的分析,讨论了不同电生理参数条件下,模型簇发放中所蕴含着的丰富的动力学性质,如:峰峰间距(InterSpike Intervals,ISIs)的加周期分岔和倍周期分岔等.通过模型分析结果可进一步理解龙虾心脏神经节动作电位簇发放中所蕴含的丰富的发放模式和节律编码.

    • 风力机叶片大挠度挥舞振动特性分析

      2012, 10(2):171-176.

      摘要 (1898) HTML (0) PDF 451.51 K (1589) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了风力机叶片大挠度挥舞振动特性.基于Hamilton原理,建立了叶片大挠度挥舞振动控制方程,其中非稳态气动力由Greenberg公式得出.使用瑞利-利兹法求解振动特征问题,得到振动的频率和无阻尼模态函数.基于得出的模态函数,使用Galerkin方法将控制偏微分方程离散,得到模态坐标方程.将振动位移分解为静态位移和动态位移,得到了静态位移和动态位移方程,考查了入流速度比对静态位移和气动阻尼的影响,并对大挠度挥舞振动动态响应进行了分析,得到如下结论:大挠度挥舞振动静态位移沿叶片展向随入流速度比的增大而增大,叶尖处位移最大;当入流速度比较小时,振动为小振幅的周期运动,入流速度比较大时,振动为大振幅的拟周期运动.

    • 基于LQG自校正器的机翼颤振主动抑制

      2012, 10(2):177-181.

      摘要 (324) HTML (0) PDF 581.63 K (729) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了一种基于LQG自校正器的机翼颤振主动抑制设计方法.以带有后缘控制面的柔性机翼为研究对象,采用在线辨识来获取系统的时变参数,利用Kalman滤波器重构状态,通过求解离散时间代数Riccati方程得出机翼颤振主动控制律.在Simulink仿真平台上实现了上述方法,仿真结果表明,该控制器能够有效抑制机翼颤振的发生并具有一定的鲁棒性.

    • 基于模糊神经网络的无人动力伞控制

      2012, 10(2):182-185.

      摘要 (465) HTML (0) PDF 325.73 K (1026) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人动力伞在执行任务时常常在低空、城市上空等复杂气流环境飞行,无人动力伞的响应特性受到飞行速度、航向角和各种风的综合影响,具有的非线性和不确定性.导致事先设计的控制规则不再适合,对此基于PID的控制算法难以达到满意的控制效果.本文提出了一种模糊神经网络控制无人动力伞航向控制策略,利用RBF神经网络所特有的局部逼近能力,对模糊控制规则进行在线推理并获得连续输出,采用GA算法对神经网络参数进行调整来实现对模糊控制器规则库的优化和模糊规则的自动生成.使控制器能够进一步适应无人动力伞实时控制中的时变性和不确定性,保持良好的控制性能;仿真表明算法是可行的.

    • 竖向环境振动对人车路系统耦合振动的影响

      2012, 10(2):186-191.

      摘要 (638) HTML (0) PDF 459.85 K (1156) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析竖向环境振动对人车路系统耦合振动的影响,人体采用并联动力模型,车辆采用7自由度全车模型,路面采用Kelvin地基上梁单元进行模拟,通过车路之间的动态轮胎力建立起考虑竖向环境振动作用的人车路耦合振动方程;运用New-mark积分法对方程组进行求解,采用人体竖向振动加速度均方根值对车辆乘坐舒适度进行评价;对地震波频率和地震波幅值对系统振动的影响进行讨论,以及车辆乘坐舒适度和乘坐者人体生理反应进行分析.数值分析结果表明:竖向环境振动加剧了人车路系统的振动,显著增大了车辆乘坐舒适度指标;地震波频率和地震波幅值对车辆乘坐舒适度的影响都很大.

    • 《动力学与控制学报》第三届编委会会议纪要

      2012, 10(2):192-192.

      摘要 (801) HTML (0) PDF 228.15 K (749) 评论 (0) 收藏

      摘要:《动力学与控制学报》第三届编委会会议于2012年4月14日在湖南大学集贤宾馆召开.与会人员有编委21人、编辑部成员3人及相关专家.会议由副主编张伟教授主持.会议的主要议程为:中国力学学会动力学与控制专业委员会主任、副主编徐鉴教授致开幕辞;湖南大学校长、主编赵跃宇教授作“《动力学与控制学报》编委会工作报告”;第一、二届编委会副主编梅凤翔教授作“关于《动力学与控制学报》历史回顾与发展”的重要讲话;接着与会代表就《动力学与控制学报》进一步提高刊物的学术质量和社会影响等进行讨论;最后,赵跃宇教授还作了总结发言.

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