基于指数摩擦力模型滑移隔震结构的动力特性

基于指数摩擦力模型,本文利用预估校正的数值积分方法计算滑移隔震结构的动力响应,分析了地面谐运动下结构的加速度传递率及基底滑移率随频率比的变化规律,并发现滑移隔振结构的振动有振幅跳跃、基底爬行等非线性动力特征。     

随机激励下振动系统非线性特性定性方法研究

结合FPK方程和非线性等效原理,对随机激励下的分别含有非线性阻尼、非线性刚度的单自由度系统计算等效阻尼及等效刚度。结果表明:非线性系统的等效线性频响函数图及奈奎斯特图随外激励量级的变化而变化,不同非线性类型的等效频响函数及奈奎斯特图随外激励量级的变化规律不同,从而给出了对根据实测频响函数与奈奎斯特图变化规律定性分析振动系统非线性特性和软硬特性的方法,为真实非线性动力学系统建模提供了理论依据。最后应用此方法对铝蜂窝夹层板的随机试验数据进行定性分析,得到结果可用于指导建模。     

参数振动系统频响特性研究

采用矩阵谱分解中常用的Sylvester理论和Fourier级数展开法,推导了单自由度参数振动系统的频响函数,并得到了系统外激励共振条件。在此基础上,以直齿轮副参数振动系统为例仿真了系统的频响特性,并讨论了系统参数稳定性、时变参数以及阻尼的影响。结果表明,参数振动系统的频响特性主要有以下一些特点:(1)系统具有多个频响函数,分别对应于多频响应中的各个频率成分;(2)系统存在多个外激励共振区。除了外激励频率等于系统固有频率的共振区外,当激励频率等于系统固有频率与参数激励频率的组合值时,同样存在共振现象;(3)参数振动系统共振响应时,主导频率成分为系统固有频率;(4)阻尼使得频响函数峰值有明显下降,而对非共振区的频响曲线影响不大。     

顶装式波轮洗衣机振动模型及其动态特性分析

应用Lagrange方程建立了洗衣机桶体振动微分方程,采用Runge-Kutta法数值仿真出桶体脱水阶段的运动状态,讨论了阻尼、弹簧刚度、吊杆倾角及脱水启动函数对振动特性的影响,同时讨论了各参数对传递给箱体力的影响,最后给出了洗衣机结构设计方面若干有意义的结论。     

非线性结构振动及其控制系统的多维ARMA模型

本文研究了结构非线性振动及其控制系统的ARMA模型的建立问题。对结构施行等效线性化处理：对状态变量的观测,仅测量结构的前几个位移或速度。将随机激励和观测噪声等维化处理后,建立了等效结构振动及其控制系统的多维ARMA模型。基于多维ARMA模型,给出了结构受风与地震作用下的ARMA模型和模态分析的ARMA模型。     

含摩擦力的行星齿轮传动系统非线性动力学模型

建立了一种考虑摩擦力、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差的2K-H型行星齿轮平移-扭转耦合非线性动力学模型。分析计算了啮合齿对间的相对位移,根据啮合区啮合齿对数不断变化的特点,推导出不同啮合齿对间摩擦力力臂计算公式,考虑了双齿啮合区的齿面摩擦力对齿轮系统振动的影响,推导了系统多间隙,变参数和多自由度的动力学微分方程组。最后运用变步长Gill积分法求解系统多自由度间隙型非线性微分方程组,得到了考虑滑动摩擦力影响时系统的振动响应。     

风洞模型-支撑系统多维振动特性辨识与试验研究

针对风洞模型-支撑系统振动特性不明导致控制有效性差的问题,首先基于风洞模型-支撑系统的结构与原理,设计了系统振动特性辨识整体方案;其次建立了系统的等效动力学模型,通过引入动刚度对系统的俯仰、偏航维度振动特性进行了理论分析;进而提出了“正弦扫频-频谱细化-频响函数”振动特性辨识方法,并依据辨识结果建立了振动状态估计模型,将其引入控制闭环形成了基于辨识的控制方法;最后开展了脉冲响应试验与锤击试验,并对比了传统方法与基于辨识的控制方法的抑振效果。试验结果表明：俯仰、偏航维度频率响应辨识结果的均方根误差分别为0.084 0 g/V、0.007 5 g/V;且基于辨识的控制方法相较于传统控制方法将俯仰、偏航维度的等效阻尼比分别提升了1.48倍、3.00倍,具有明显优势。     

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.     

面向振动响应特性的坐姿人体动力学模型

为了能准确地模拟人体的振动响应特性,并减少模型的复杂程度,结合分析力学和人体各部位实际状况,建立了六自由度坐姿人体动力学模型。列出了该模型的运动微分方程,并推导出人体振动响应特性的计算公式,以试验数据为依据,以动态等效质量和座位处到头部传递函数为目标,运用多目标优化方法获得了模型参数。结果显示,六自由度模型能准确的拟合人体振动响应特性曲线。将该模型与经典的集中参数模型（ISO 5982（2001）模型）和复杂生物力学模型（Tae-Hyeong Kim的模型）进行对比分析,该模型能更好地拟合实验数据,其结构简单却能相对完整、准确地反映人体动态特性,可用于人体振动响应仿真分析。     

双金属复合翅片管振动特性的研究

双金属复合翅片管是一种高效传热元件,容易发生流体诱导振动破坏,对其进行振动模态理论分析具有重要的工程指导意义。针对双金属复合翅片管的结构特征,将其简化为串、并联刚度系统,采用组合截面等效弯曲刚度、等效扭转刚度和等效抗拉压刚度,并结合等效质量和等效转动惯量的方法,对其弯曲、扭转和轴向振动模态进行理论解析。为了验证理论分析方法的准确性,对双金属复合翅片管的振动模态进行了实验测试和有限元分析。研究了翅片几何参数对双金属复合翅片管振动频率的影响规律。结果表明,对于矩形翅片形式的钢铝双金属翅片管,其弯曲、扭转和轴向振动频率均随翅片高度和翅片厚度的增大而减小,随翅片间距的增大而增大。     

干摩擦振动系统响应计算方法研究

运用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数分析技巧和谐波平衡法，提出了一种三次非线性粘性阻尼双线性滞迟振子强迫振动响应计算方法，并通过四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ数值积分对近似解析方法的精确性进行了验证。根据Ｆｌｏｑｕｅｔ理论，对定常解的稳定性和鞍结分叉现象进行了讨论。     

PTFE编织复合材料摩擦特性研究

在高速摩擦磨损试验机上以摆动频率、载荷为变量对PTFE编织复合材料进行于摩擦性能测量实验,分析摆动频率、载荷对摩擦因数的影响规律。结果表明:材料的摩擦因数随载荷增大呈稳定降低趋势,最后趋于平稳。在20～40kN载荷范围内,摩擦因数随摆动频率的增大经过一个最小值后上升到稳定值。载荷对摩擦因数的影响大于频率的影响。通过扫描电子显微镜对不同载荷频率下产生的PTFE编织复合材料转移膜的分析,从微观上解释了摆动频率、载荷影响PTFE编织复合材料摩擦因数的作用机理。     

爆破地震波对结构体受振响应幅值的影响分析

结构体受振破坏程度与结构体的受振响应幅值成正比,为研究爆破地震波对结构体受振响应幅值的影响,建立了结构体受振响应的微分方程。通过方程推导分析表明:结构体受振响应的幅值不仅与爆破地震波的幅值和频率有关,还与爆破地震波的持续时间有关,结构体在爆破地震波的激励作用下,要想达到稳态的强迫振动需要一个过渡时间段,在这个时间段内,结构体的受振响应幅值随着爆破地震波持续时间的增加而增大。实际工程中应考虑爆破地震波持续时间对结构体受振响应幅值的影响。     

钢筋混凝土框架结构非平稳随机地震反应分析

本文考虑地震动过程的非平稳性和钢筋混凝土框架结构的动力非线性,将线性结构非平稳反应分析的时域模态综合技术与非线性结构平稳反应分析的等价线性化法相结合,构造了一种计算结构非平稳反应的离散时域等价线性化法.通过对剪切型钢筋混凝土框架结构的实例计算,探讨了地震动的非平稳性和结构反应的非平稳性对最终结果的影响,给出了有关的结论.     

变摩擦阻尼方法的建模与实验分析

考虑被动隔振系统自适应调整阻尼的技术措施,提出一种变摩擦阻尼方法;使隔振系统能近似地根据激振频率来改变自身阻尼,从而适应外界宽频激振。为了对此方法中的摩擦阻尼力建模,提出一种考虑了摩擦接触面间的相对速度与正压力影响的曲线摩擦模型。通过实验设计与研究,以参数辨识验证了此模型的拟合能力。     

双轮摩擦仪测量模型的共源激励动态标定方法

为解决双轮式摩擦仪测量模型参数的动态标定问题,提出了基于共激励源的模型参数动态标定方法,设计了反力约束型动态标定装置,通过共激励源条件下的数据序列匹配,建立双轮式摩擦仪力传感器和参考力传感器之间的数据映射关系,利用分组回归及二维最优化方法确定测量模型参数。试验表明,所提方法可有效实现双轮式摩擦仪测量模型参数的动态求解,对仪器动态试验过程中的运动状态转变具有良好的适应性,拟合的残差平方和比直接对校准全过程进行最小二乘法拟合的残差平方和减小50%以上。     

混合指数跳扩散模型下基于 FST 方法的期权定价

混合指数跳扩散模型因其能够近似任意分布被广泛应用于刻画股价实际变动趋势．本文利用傅里叶空间时间步长（Fourier Space Time-stepping, FST）方法研究混合指数跳扩散模型下的欧式期权定价．通过傅里叶变换和特征指数将模型所满足的偏积分-微分方程转换为常微分方程并求解,得到了欧式期权价格．数值结果表明 FST 方法精度高、运行时间短．然后,通过搜集市场交易数据,利用非线性最小二乘方法,将得到的期权价格应用于模型校正,得到符合实际市场的模型参数．通过检验跳参数对隐含波动率图像的影响,发现混合指数跳扩散模型能够很好地体现资产收益的“波动率微笑”等特征．     

飞机摩擦副摩擦学特性研究

通过对２４５－２铁基金属陶瓷摩擦材料与３０ＣｒＳｉＭｏＶＡ钢摩擦副实验室和航线使用的摩擦学特性研究，探讨材料的组织结构变化对磨损性能的影响及摩擦在使用过程中的磨损规律。     

基础隔震建筑非线性动力响应的时程计算方法

应用随机振动等价线性化法和Benc—Wen光滑模型拟合基础隔震系统中隔震层的滞回特性，采用Wilson-θ法和线性加速度法直接积分，对基础隔震建筑物的非线性地震动力时程响应进行了研究，并通过算例计算表明，两种方法拟合效果理想，值得推广。     

轴-壳耦合系统摩擦振动

推进轴系与壳体的组合是水下航行器的主要结构,而艉轴承支撑轴系与壳体连接中最大负载。采用有限元法与子结构模态分析法综合,建立轴系-壳体耦合结构有限元模型及子结构耦合模型,研究该耦合系统在摩擦激励下的振动特性,分析了摩擦引起系统自激振荡的影响因素及摩擦振动引起系统粘-滑运动的特点。旨在建立准确的轴、壳耦合系统振动的原理模型,分析摩擦力下系统振动响应。