2014, 12(2):97-104. DOI: 10.6052/1672-6553-2014-006
摘要:介绍了动载荷反演分析技术工程应用背景,综述了动载荷反演分析理论研究的最新进展.从动载荷反演分析理论、工程应用等方面回顾了动载荷反演分析技术的发展历程,探讨了动载荷反演分析研究中存在的关键科学问题,对动载荷反演分析技术应用于实际工程,后续需要进一步开展的研究方向进行了展望.
2014, 12(2):105-110. DOI: 10.6052/1672-6553-2013-074
摘要:本文研究相对论性非完整系统的Lagrange对称性,给出相对论性非完整系统Lagrange对称性的判据,得到相对论性非完整系统Lagrange对称性导致的守恒量及其存在条件,最后举例说明结果的应用.
2014, 12(2):111-114. DOI: 10.6052/1672-6553-2013-092
摘要:利用李群方法对广义Burgers方程ut+f(x,t)(ux-uxx)=0的对称分类及其约化作具体讨论,其中f是关于自变量x,u的光滑函数,得到了f(x,t)的八种分类对称及相应的约化方程.该结果对于广义Burgers方程精确解的研究有重要意义.
2014, 12(2):115-118. DOI: 10.6052/1672-6553-2013-076
摘要:应用孤子拟解法研究了含外力项时变系数KdV方程与一类时变系数耦合KdV方程组.首先将方程经过变量代换转换为齐次方程,然后将孤子解假设为双曲正割函数的形式带入方程或方程组,最后借助Maple软件完成复杂的计算来确定假设的孤子解的待定系数,从而得到孤子解存在的条件及其孤子解.结果显示: 孤子拟解法计算简便且能得到方程的亮孤子解.
2014, 12(2):119-126. DOI: 10.6052/1672-6553-2013-065
摘要:以分数阶Lü混沌系统和分数阶Chen超混沌系统为例,研究了维数不同、分数阶次不相等的异结构的混沌系统和超混沌系统的完全同步和反相同步.首先,基于分数阶系统稳定性理论和非线性动力学理论,构造出相应的非线性控制器,实现了两个维数不同,分数阶次不相等异结构混沌系统与超混沌系统的完全同步和反相同步;其次,基于分数阶稳定性理论,对上述两类同步给出了严格的数学证明;最后,借助于预估校正算法,利用数值模拟验证了所提方法的有效性.
2014, 12(2):127-131. DOI: 10.6052/1672-6553-2013-108
摘要:基于微分方程不变原理,针对带有一般耦合函数的动力学网络,设计了实现网络同步的自适应同步方法.与其它的自适应同步方法相比较,该方法的优点是利用网络的一个节点的状态作为控制目标轨道来设计控制器.这一改进可以降低控制系统的维数,并且减少控制过程中各节点间的信息传递量.最后,通过一些数值算例验证所设计控制方法的有效性.
2014, 12(2):132-138. DOI: 10.6052/1672-6553-2013-066
摘要:主要研究了锥齿轮传动转子系统的非线性动力学行为.在滑动轴承或挤压油膜阻尼器中,油膜力是齿轮传动转子系统非线性的一个重要来源,并且与轴承的结构参数、转子的转速和作用力等多个因素有关.首先在刚性转子、齿轮不脱啮等假设条件下,考虑了锥齿轮间的广义位移约束关系,建立在非线性油膜力作用下锥齿轮传动的多转子耦合系统动力学模型.由于油膜力具有强非线性特性,因此采用数值分析方法,结合系统的稳态响应、Poincaré映射和分叉图等多种手段分析系统的动力学行为.通过初步研究得到如下结论:对于不平衡锥齿轮传动的转子系统,在低转速时转子轴心的运动与转速同步;随着转速的增加系统出现2倍周期运动等复杂的分叉现象.这些振动特征可以为这类系统的动力学设计、结构参数优化和运动状态监测等提供必要的理论依据.
2014, 12(2):139-146. DOI: 10.6052/1672-6553-2014-009
摘要:研究了在参数激励和外激励联合作用下四边简支矩形薄板的非线性动力学.基于von Karman理论, 推导出了在参数激励和外激励联合作用下四边简支矩形薄板的动力学方程.利用Galerkin法对偏微分方程进行三阶离散, 得到一个三自由度的常微分方程.考虑1:2:4内共振-主参数共振-亚谐共振的情况, 利用多尺度法得到了薄板系统的六维的平均方程.最后,采用数值方法研究了薄板的周期和混沌运动.结果发现外激励对薄板的混沌运动是敏感的.
2014, 12(2):147-152. DOI: 10.6052/1672-6553-2013-072
摘要:研究了在减速带激励下具有磁流变阻尼器悬架系统汽车的非线性动力学行为.汽车采用七自由度模型,磁流变阻尼器采用Sigmoid模型.根据第二类Lagrange方程建立了汽车振动微分方程,并采用四阶Runge-Kutta法进行了数值仿真.首先以减速带高度为参数对汽车运动进行分岔分析,然后通过时间历程图、相位图、Poincaré截面分析了汽车在不同减速带高度时所呈现的不同运动形式,得到了系统发生混沌运动时减速带的高度范围,并分析了系统经拟周期运动通向混沌运动的途径.研究结果为汽车平顺性控制和安全性设计提供了理论指导.
2014, 12(2):153-159. DOI: 10.6052/1672-6553-2013-078
摘要:基于三维、非定常、不可压缩Navier-Stokes方程以及k-ε两方程湍流模型,利用计算流体软件FLUENT,对列车通过时路堤声屏障气动力特性进行数值仿真,研究了声屏障上脉动力的变化.建立了高速列车通过路堤声屏障的数值计算模型,采用FLUENT中的滑移网格技术,对声屏障时产生的气动力进行数值模拟,列车速度分别为200km/h、250km/h、300km/h、350km/h.通过计算得到不同列车速度下声屏障上气动力的大小和变化情况,分析了气动力沿声屏障垂向和列车运行方向的变化规律,并拟合了声屏障压力波幅值与列车速度的关系式.在ANSYS Workbench软件中建立了声屏障的结构计算模型,将声屏障上的气动力作为外部荷载加到声屏障上,对其进行了模态分析和瞬态动力学分析.
2014, 12(2):160-164. DOI: 10.6052/1672-6553-2014-029
摘要:随机共振是非线性系统中的一种动力学现象.本文对基于Duffing振子的随机共振现象进行研究,研究了Duffing系统噪声强度与信噪比的关系,不同频率正弦信号与信噪比的关系,以及阻尼比参数对随机共振的影响.研究结果表明,Duffing系统的阻尼比参数对随机共振的影响非常重要,阻尼比参数与输出信号信噪比之间存在着一种复杂的非线性关系,并且会随着Duffing系统参数的改变而变化.
2014, 12(2):165-169. DOI: 10.6052/1672-6553-2014-017
摘要:随着卫星技术的发展,分离技术的研究日益重要.运用动力学知识和虚拟样机技术,实现了对卫星分离的动力学分析及姿态预测,对比理论计算与ADAMS仿真分析结果,验证了模型的正确性.同时也分析了各种因素对母子星运动状态的影响.对单弹簧和四弹簧分离机构的防故障能力进行仿真分析,比较两个方案的利弊.运用ADAMS对空间飞行器进行地面仿真,避免了复杂的动力学计算,具有广泛的应用前景.
2014, 12(2):170-177. DOI: 10.6052/1672-6553-2014-027
摘要:以航空发动机整机系统的结构特点及复杂的运行环境为研究背景,运用Lagrange方法建立双盘转子在不平衡激励和轴向窜动影响下的弯扭耦合动力学模型;针对温度非均匀分布以及热膨胀性质引起的转轴轴向窜动,导出转/静盘面接触时环带面摩擦力与摩擦力矩表达式;最后采用4阶Runge-Kutta方法对系统进行数值求解.对系统进行动力学分析的结果表明,对于非对称双盘转子结构,热膨胀所积蓄的温度内力引发的转子轴向窜动将改变转子系统的固有特性,所产生转静件盘面环带面摩擦力与力矩,是造成转轴扭转振动的关键因素之一.
2014, 12(2):178-182. DOI: 10.6052/1672-6553-2014-022
摘要:基于无网格自然邻接点PetrovGalerkin法,本文建立了一种求解带源参数瞬态热传导问题的新方法.为了克服移动最小二乘近似难以准确施加本质边界条件的缺点,采用了自然邻接点插值构造试函数.在局部多边形子域上采用局部PetrovGalerkin方法建立瞬态热传导问题的积分弱形式.这些多边形子域可由Delaunay三角形创建.时间域则通过传统的两点差分法进行离散.最后通过算例验证了该数值算法的有效性和正确性.
2014, 12(2):183-187. DOI: 10.6052/1672-6553-2014-025
摘要:永磁同步电机由于谐波少、转矩的精度高,常用于伺服系统和高性能的调速系统.为研究需要,对其物理模型进行简化,建立了电机的数学模型及其基本方程.本文采用使直轴电流id=0方法进行研究,得到了基于转子磁场定向矢量控制下的电机电磁转矩方程.在Matlab/Simulink搭建整个系统仿真模型、转速和电流控制模块,并对系统进行仿真.仿真结果表明所得波形符合理论分析,系统响应快、超调量小,系统运行稳定,具有良好的动、静态特性.该方法采用易扩展的模块化设计,可在线修改和观察所有参数以及参数变化对系统控制效果的影响,从而能方便地验证各种控制策略,并据此选出高效的快速设计方案,缩短了研制周期,对系统设计和调试起到了很大的作用.
2014, 12(2):188-192. DOI: 10.6052/1672-6553-2014-014
摘要:本文研究采用基于非线性混沌理论的两种非线性参数估计方法(代替数据法和Lyapunov指数估计法)对非平稳信号进行分析.首先对上述两种非线性方法的具体算法进行介绍,然后对两组本质不同的非平稳振动信号进行对比分析.这两组信号是通过测试具有不同非线性约束边界条件的薄壁构件获得.分析结果表明,在时域波形上直观相似的非平稳信号,用上述非线性混沌分析的方法可以有效地加以定量区分.