基于同伦摄动法三次型非线性系统跌落冲击响应分析

目的 以典型的三次型非线性系统为研究对象,研究非线性系统跌落冲击响应的近似解析.方法 研究包含复杂非线性项的保守缓冲包装系统,以三次型非线性系统为例,通过使用同伦摄动法求解运动方程,求得跌落冲击响应的一阶近似解,并使用能量法修正一阶近似解.基于最大加速度响应表达式,获取非线性系统破损边界曲面,进行系统损伤评价.结果 修正后的一阶近似解的最大位移响应、最大加速度响应与龙格库塔法的数值更接近.随着产品脆值的增大,破损边界曲线逐渐上移,系统就越安全.结论 同伦摄动法的应用可为后续的非线性跌落冲击分析提供简便性.     

非线性振动问题等效线性化研究

采用Newmark-β法及Runge-Kutta法求解非线性振动的响应,阐述了Newmark-β时间推进方法和求解非线性振动方程组的迭代过程.讨论了基于优化理论的等效线性化方法,并采用遗传算法求多变量极值,将实际非线性振动系统等效为线性振动系统.通过算例分析了在单自由度和多自由度情况下,非线性系统的振动响应和等效线性系统的振动响应的问题,验证了对非线性振动问题进行等效线性化的可行性.     

基础位移激励下包装系统的非线性振动分析

包装系统的振动特性是研究其共振频率和振动过程中所受动态载荷的基础.用三次多项式函数表征包装系统非线性弹性力,建立了基础位移激励下包装系统的非线性动力学方程,分别用谐波平衡法和直接数值积分法研究了其非线性动力响应特征,得出了频响函数和幅频曲线,并揭示了忽略包装系统弹性力的非线性会导致振动分析的显著误差.分析理论和方法为预测包装系统共振频率以及振动过程中受到的动态载荷提供技术基础.     

耦合非线性振荡系统运动的一种全局分叉

一、引言非线性振荡系统运动的全局分叉是全局分析中重要和复杂问题,至今尚无一般解决方法.对于耦合非线性振荡系统,由于维数大于4更加困难.1980年开始提出的胞映射法,由于将连续的N维相空间离散为N维胞空间,将非线性振荡系统转化为胞胞映射系统,故可以用一种算法完成包括非线性系统的全局分析.     

斜支承弹簧减振系统竖向非线性自振研究

建立了斜支承弹簧减振系统的竖向非线性振动控制方程,研究了斜支承弹簧减振系统的竖向非线性自振问题.采用L-P法推导了斜支承弹簧减振系统竖向非线性自振的近似解,讨论分析了斜支承弹簧的倾角、减振系统的竖向振幅等因素对斜支承减振系统非线性自振的影响,为斜支承弹簧减振器的设计提供了理论依据.     

一类非线性振动系统的响应计算方法

研究了一类具有弹性非线性及阻尼非线性的振动系统在简谐激励下的响应计算方法.将等效线性化法与谐波平衡法相结合,求出了系统的近似解析响应.通过与采用数值积分求解结果进行对比分析,表明该方法编程简单、精度高,具有较好的工程实用性.     

含非线性部件的船舶推进轴系自由振动解析

通过分析含非线性元件的扭转振动数学模型特点,建立单一质量点的非线性扭转振动方程,从而推导得到多自由度系统非线性扭转振动通用方程。研究谐波平衡法以及摄动法在求解非线性系统的优缺点,提出采用摄动-谐波法求解多自由度系统非线性振动方程,推导得到自由振动通用计算公式,为求解非线性多自由度系统自由振动提供了一定的理论指导和参考。     

考虑几何非线性的旋转薄壁圆柱壳进动响应分析

选取悬臂旋转薄壁圆柱壳作为研究对象,利用能量法推导了其振型进动因子,并考虑了阻尼以及几何非线性的影响.应用Donnell's简化壳理论建立考虑几何非线性以及振型进动的非线性波动方程,使用Galerkin法对非线性波动方程进行离散化,获得模态坐标上的非线性微分方程组,分别应用Runge-Kutta法和谐波平衡法对其进行数值求解和近似解析求解,并分析了近似解析解的稳定性.结果表明,几何非线性不影响振型进动因子,但使系统的频率响应曲线具有多值性和跳跃性.     

一种非线性校正器的设计及应用

文章阐述了具有非线性特性的测量系统如何通过"非线性校正器"自动进行对应的反非线性特性转换的方法,并给出一种分段线性插值法非线性校正器的设计及其在热电偶测温中的应用.     

具有局部非线性元件的结构动力分析

谐波增量平衡法在描述非线性力时计及多谐分量,是处理强非线性的一个有效方法.在本文中,此法被推广于分析局部非线性结构的稳态响应.被分析的结构分解为若干子结构,所有非线性元件均位于子结构的分界面上.系统的响应用谐波增量平衡法(Incremental Harmonic Balance Method,简称I.H.B法)结合F.F.T.(快速福里哀变换)技术与状态空间的模态综合法分析之.     

复合材料纵横加筋圆柱壳自由振动分析

使用能力法分析了两端简支复合材料纵横加筋圆柱壳的自由振动特性,从Love’s理论出发,分别计算壳体面板和纵横加筋结构的应变能和动能,在计算加筋结构应变能和动能时,将加筋结构的作用影响平均在整个壳体区域。然后代入Lagrange方程得到频率方程。通过比较,计算方法所得到的结果与文献比较吻合。采用平均法计算的结果比采用离散方法计算的结果偏小。还研究了壳体和加筋结构参数的变化对圆柱壳自由振动频率的影响。     

Winkler地基上四边自由矩形薄板的3次超谐波共振与奇异性

通过Galerkin方法,将Winkler地基上四边自由受横向简谐激励矩形薄板的控制微分方程转化为非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法,求得了系统满足3次超谐共振情况时的一次近似解以及对应的定常运动,并对其进行数值了计算。对3次超谐共振定常运动分岔响应方程进行了奇异性分析,得到了开折参数平面的转迁集和分岔图。揭示了一些新的动力学现象。     

非线性动力吸振器的动力学分析

运用非线性振动的模态方法对非线性动力吸振器进行了动力学分析,研究了该类吸振器的反共振工作点、工作点的稳定性以及阻尼对反共振工作点的影响.     

Winkler地基上四边自由矩形薄板的主共振与奇异性

通过Galerkin方法，将Winkler地基上四边自由受横向简谐激励矩形薄板的控制微分方程转化为非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法，求得了系统满足主共振情况时的一次近似解以及对应的定常运动，并对其进行数值计算，分析了激振力、调谐值、阻尼系数、非线性参数对系统的影响。对主共振定常运动分岔响应方程进行了奇异性分析，得到了开折参数平面的转迁集和分岔图。揭示了一些新的动力学现象。     

轴向初压力和横向初偏移对梁非线性振动的影响

本文应用摄动法对受轴向初压力、并具有一定初偏移的梁的非线性自由振动进行了研究.结果表明:初压力和初偏移的不同组合,能够影响梁非线性振动的频率.这对动态环境下压力杆件的设计有一定的工程意义.另外文中通过数值结果对一次摄动解进行了误差分析.     

基于MBC的模型结构振动控制实验研究

基于市场机制控制策略（Market-based control, MBC）是一种多目标优化算法。为检验MBC在实际结构振动控制中的控制效果,本文进行了基于MBC的模型结构振动控制实验研究。实验选用压电陶瓷片作为驱动单元和传感单元,在dSpace系统平台下,结合Matlab/Simulink工作环境,完成了MBC控制算法在实际模型振动控制中的应用。实验过程中分别对自由振动（无控）状态下和MBC控制状态下的模型结构进行了振动反应测试,获得了模型结构在输入同一正弦激励后自由振动与MBC控制状态下的结构振动响应,并对实验结果进行了对比分析。实验结果表明,MBC算法应用于实际结构中具有较好的减振控制效果     

弹性支撑条件下一维声子晶体结构振动特性研究

为了开展弹性支撑环境下一维声子晶体结构弯曲波振动特性的研究,采用回传射线矩阵法对其频率响应函数曲线进行计算,并开展相应的参数化研究。通过与有限元法比较可以发现,二者的吻合程度较好,证明该计算方法的正确性。为了进一步分析几何参数与多种条件下弹性刚度对于弹性支撑下一维声子晶体振动特性的影响规律,对不同情况下带隙的起始频率、截止频率以及带隙宽度的变化情况进行总结,得到相应的影响规律。结果表明,几何参数与多种条件下弹性刚度对于弹性支撑下一维声子晶体结构的振动特性影响情况存在不同的情况,有着各自的影响规律。     

环加肋圆柱壳振动分析的复合有限条法

提出一种分析环加肋圆柱壳自由振动问题的高效半解析方法──复合有限条法。该方法可在一个有限条元内计入若干个横向加肋的影响，包含横向加肋的有限条元称为复合有限条元，环加肋圆柱天采用一系列复合有限条元进行离散。复合有限条法可按加强肋骨的实际分布情况进行计算，而不必采用将加肋的影响平均到整个壳体的方法，且可考虑肋骨偏心的影响，它是一种子结构求解技术。算例表明，复合有限条法具有良好的求解精度和很高的求解效率，与常规有限元法相比，复合有限条法大大减少了系统自由度和计算工作量，且易于程序实现，是一种分析加肋板壳结构振动问题的较理想方法。     

用GDQ空-时半解析法分析圆弧拱强迫振动

从圆弧拱的强迫振动控制方程出发,在空间域采用广义微分求积法,将广义微分求积法中的节点参数在时域内取为响应的时间级数,通过时域配点求解该六阶偏微分方程得到全域内的响应位移场,分析了圆弧拱的平面内强迫振动问题。运用Matlab语言编制圆弧拱强迫振动时程分析的计算程序,并进行了相应的算例分析,数值计算结果表明该方法对于求圆弧拱的强迫振动问题具有较高的精度和效率。