摘要:本文指出,现有文献对反共振现象的机理解释有若干不妥之处.针对简谐激励下的两自由度系统稳态振动,分析其反共振的机理,阐述了原点反共振?跨点反共振的机理差异,以及反共振与固有振型节点之间的关系.以两个相同弹簧支撑的刚性杆简谐受迫振动为例,详细说明了上述机理和关系.

摘要:在几何力学框架下提出了开链机械臂末端实时追踪避障算法.首先,将回转力引入机械臂末端的自然运动方程,可以在工作空间获得光滑的避障轨迹;其次,利用阻尼最小二乘法求解相应的逆运动学问题,得到关节空间的平滑运动轨迹;最后,通过6自由度机械臂的仿真,并与经典的RRT算法作对比,验证了所提算法的有效性.

摘要:建立了考虑车架柔性的刚柔耦合重型汽车整车模型,通过与刚性车对比,验证了所建刚柔耦合车辆模型的正确性.依据实际需求建立了三组连续减速带模型,以车身垂向加速度和各轮垂向轮胎力为评价指标,分析车辆行驶速度、减速带高度和宽度对汽车行驶平顺性的影响.研究表明,减速带的高度与车身垂向加速度和垂向轮胎力成正比,减速带宽度与车身垂向加速度和垂向轮胎力成反比,对于限速60 km/h的道路,宽度为600 mm,高度为8 mm的减速带能起到良好的限速效果,同时还能保证车辆行驶的平顺性.

摘要:本文研究了一类具有参数激励和外激励弦-梁耦合非线性系统.首先,运用多尺度法分析弦-梁耦合非线性系统的响应,求得系统平均方程.其次,基于求得的方程,以系统的阻尼系数作为分叉参数,并对系统平衡点的稳定性进行分析,得到平衡点的分叉曲线.为了验证理论预测的正确性数值模拟了不同分叉参数下的相空间轨线.利用四阶龙格库塔方法验证了弦-梁耦合非线性系统混沌运动的存在性,从数值模拟看出系统存在单倍周期运动、多倍周期运动和混沌运动.

摘要:基于模糊控制理论和滑模控制理论以及自适应控制理论,研究了一类含有外部扰动的不确定分数阶混沌系统的混合投影同步问题.提出了一种自适应模糊滑模控制的分数阶混沌系统投影同步方法.模糊逻辑系统用来逼近未知的非线性函数和外部扰动,并且对逼近误差采用了自适应控制,同时构造了一种具有较强鲁棒性的分数阶积分滑模面.应用分数阶Barbalat引理设计了自适应模糊滑模控制器和参数自适应律.最后数值仿真结果验证了所提控制方法的有效性.

摘要:研究了变截面粘弹性旋转梁的非线性参数振动.基于KelvinVoigt粘弹性本构关系,考虑几何非线性建立了变截面粘弹性旋转梁的非线性振动方程,用Galerkin法将其转化为常微分方程.运用多重尺度法得到其幅频响应.用数值方法讨论了转速和轮毂半径对梁固有频率和幅频响应的影响.研究表明:不稳定域随轮毂半径、转速的增大而增大,随锥度的增大而减小.

摘要:主要利用推广的四维次谐Melnikov方法研究一类面内载荷与横向载荷联合作用下四边简支矩形蜂窝夹芯板的周期运动.首先,通过引入周期变换和相应的Poincaré映射,获得一个四维次谐Melnikov向量函数,通过对该向量函数简单零点的研究,得到一类四维非线性非自治系统周期运动的存在性判定定理.然后,利用推广的四维次谐Melnikov方法研究了1∶2内共振情况下蜂窝夹芯板的周期运动,获得了系统存在两倍周期运动的参数域.最后,对系统进行数值模拟,验证了理论分析的正确性.

摘要:近年来,由于变体飞行器能够通过改变结构几何参数从而有效地改善飞行特性,成为了各国研究的热点问题. 然而气动弹性问题一直是制约变体飞行器发展的瓶颈. 所以,通过计算特殊形状变体飞行器的气动特性并分析结构的动态稳定性,能更多的了解变形结构的气动特性,也将推动变体飞行器中气动力计算的发展及相关领域的研究. 本文主要研究了Z型折叠机翼的气动力计算及非线性动力学分析.根据亚音速下气流的特点,采用薄翼型理论计算Z型折叠机翼的环量分布,然后利用KuttaJoukowski升力定理,推导了在理想不可压流体来流条件下定常气动升力的解析公式. 将上述得到的气动力作用在Z型折叠机翼中,将Z型折叠机翼简化为以刚性铰链相连接的三块碳纤维复合材料层合板,应用Hamilton原理建立了在亚音速气动载荷作用下Z型折叠机翼结构的非线性动力学方程,并根据特殊的边界条件得到了结构的模态函数.利用Galerkin方法离散得到了结构带有折叠角度的常微分运动控制方程. 利用数值方法分析了一定气动力作用下Z型折叠机翼结构在折叠过程中的非线性动力学特性,分析了折叠角度对变形机翼结构稳定性的影响.

摘要:本文以飞行器机翼为工程背景,将机翼简化为悬臂板模型,在应用经典板理论和Hamilton原理建立横向和面内激励共同作用下压电复合材料悬臂板的无量纲非线性偏微分方程的基础上,利用Galerkin方法将系统离散为两自由度的非线性常微分方程.然后考虑主参数共振1∶3内共振,运用多尺度法将两自由度的系统控制方程进行摄动分析,推导出四维平均方程.基于四阶RungeKutta法,使用MATLAB软件研究了横向外激励幅值和压电参数项对压电复合材料悬臂板非线性动力学行为的影响.结果表明,系统存在周期和混沌运动,所得结论对实际工程具有指导意义.

摘要:论文分析了耦合调和振子网络系统在联合连通网络拓扑结构下的引导-跟随同步问题.假定每个网络拓扑结构图不连通,但它们在有限时间内能够联合连通,利用代数图论,李雅普诺夫稳定性理论和LaSalle不变原理,证明了该系统的同步稳定性.最后,数值模拟进一步验证了所得理论结果的正确性和有效性.

摘要:复杂转子系统由多级叶盘组成,在利用有限元等方法分析时,需建立十分精细、规模巨大的三维有限元模型,即使利用叶盘的回转对称特性,单扇区的自由度数目依然庞大,计算效率有待进一步提高.为降低转子整体的自由度,可从等效单级叶盘模型出发,针对复杂叶片组部件进行等效建模.等效后的叶片组为变参数各向异性环形板,在保证等效前后模型整体的质量和惯量相等的条件下,通过调节等效环板模型的几何和材料参数,使得主要固有频率和模态具有相似的特征.文章以航空发动机带叶冠的低压涡轮叶盘模型为应用对象,将其精细的三维有限元模型作为初始模型,选择三维实体单元作为等效环板的单元类型,通过理论推导和数值计算得到建立等效模型所需的几何和材料参数,验证了等效方法的可行性和高效性.

摘要:柔性太阳电池阵展开动力学分析一般将板间的铰链视为理想铰,展开到位时施加与角度相关的撞击力矩模拟锁定过程.本文采用多体动力学方法,在动力学建模时将板间铰链视为物体,考虑太阳电池阵的刚柔耦合效应,基于Hertz接触理论,建立锁销和锁槽的碰撞模型.然后实现了太阳电池阵展开锁定全过程的动力学数值仿真,并研究了碰撞模型中参数的选取对仿真结果的影响.研究结果表明,碰撞参数的选取不仅影响铰间碰撞力的大小,还会影响整个系统锁定后的频率响应.最后给出了如何选取碰撞参数进行太阳电池阵展开与锁定动力学仿真的策略.

摘要:目前小卫星快速响应要求不断提高,然而小卫星包含大量的螺栓连接部件,在小卫星装配完成后对其螺栓预紧扭矩进行快速检测,对于提高小卫星快速响应具有重要意义.为实现螺栓预紧扭矩快速检测,本文研究了基于机电阻抗法的两螺栓搭接梁中螺栓预紧扭矩检测方法.由于螺栓松动导致结构机械阻抗发生变化,通过机电耦合效应,会使贴于结构表面的压电陶瓷的电阻抗发生变化.根据上述原理,将压电陶瓷纤维复合材料MFC贴于搭接梁表面,利用阻抗分析仪测量MFC的阻抗实部的谱曲线,以此找到阻抗实部随扭矩变化而变化的敏感频段,在此频段内,通过比对松动后阻抗实部的均方根偏差与标准扭矩下的阻抗实部均方根偏差,判断螺栓松动状况.实验结果显示,随着搭接梁两个螺栓的松动甚至脱落,阻抗实部的谱曲线上的峰值大小和峰值频率会发生明显变化,对应的均方根偏差也逐渐增大.建立了包含标准状态下阻抗实部数值和已知工况的RMSD的数据库,通过对比未知工况的RMSD,来判断螺栓松动状况,并用实验验证了该方法.因此,采用MFC作为压电敏感元件的机电阻抗法,能够有效地检测搭接梁两螺栓连接是否松动.

摘要:基于主制造商供应商的协同合作模式和利益追求,建立了主制造商供应商的价格博弈模型,考虑主制造商供应商的合作共生关系,引入共生系数,研究利益分配下的供应链定价问题.应用复杂系统理论分析了系统的稳定性与混沌状态,通过数值模拟,发现了供应商的价格调整速度影响供应链系统的稳定,共生系数影响主制造商和供应商的利益.由此,供应链企业通过选择合适的控制系数,可使系统维持在稳定状态下,这一研究结果对复杂产品主制造商供应商的价格决策有很好的借鉴作用.