非恒定滑动摩擦系统振动系统等产线性化计算方法研究

研究了单自由度滑动摩擦系统随相对速度变化的干摩擦振动系统简谐激励响应计算问题，提出了等效线性化处理方法，并推导了相应的频响方程。通过一个数值例分析，考察了简化为理想干摩擦模型时带来的计算误差。     

干摩擦振动系统随机激励响应的Krylov-Bogoliubov计算方法

本文通过Ｋｒｙｌｏｖ－Ｂｏｇｏｌｉｕｂｏｖ方法,研究了含有立方非线性粘性阻尼双线性滞迟振动系统在稳态Ｇａｕｓｓｉａｎ白噪声激励下的稳态均方响应计算问题,重点考察了系统存在的立方非线性因素对响应均方比η的重要影响作用。     

干摩擦动力吸振器简谐激励响应计算的最优化方法研究

研究了两自由度滑动摩擦系数随相对速度变化的干摩擦吸振系统简谐激励响应计算问题，提出了最优化处理方法，并推导了相应的迭代方程。通过一个数值例分析，考察了干摩擦动力吸振器的性能及简化为理想干摩擦模型时带来的计算误差。     

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.     

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.     

磨擦摆系统振动性态的进一步分析

基于摩擦摆（FPS）及其隔震剪切型结构的非线性振动微分方程,进一步研究了该系统的振动性状。利用平均法得到了FPS自治振动的一阶近似解。计算分析了FPS系统在简谐激励作用下的稳定性及恢复力特性。一个FPS隔震多层剪切型结构对三种水平地震作用响应的计算结果表明,尽管会引起结构的竖向附加振动,FPS仍具有良好的限位水平能力和隔离水平地震作用的效应。     

干摩擦阻尼系统的非粘结受迫振动分析

对于谐波激励下干摩擦振荡的非粘结振动的稳态周期解,本文在D en H artog和H K Hong的工作基础上,弱化了导出结论所需要的假设,得到了解的对称性,给出了最大速度的理论解答。分析表明,最大速度可表示为放大因子B、固有频率ωn、激振力幅值作用下的静变形p0/k三者的乘积。并用数值分析验证了最大速度的解答。     

高铬白口铸铁干滑动摩擦磨损特性的研究

研究了两种碳化物 ((Fe,Cr) 2 3 C6型碳化物和 (Fe,Cr) 7C3 型碳化物 )和 3种基体组织 (共析组织、马氏体组织和奥氏体组织 )的高铬白口铸铁与淬火 4 0Cr钢对磨时的干滑动摩擦磨损特性。试验结果表明 ,与(Fe,Cr) 2 3 C6型碳化物相比 ,(Fe,Cr) 7C3 型碳化物有利于提高高铬白口铸铁的耐磨性 ,降低其摩擦系数 ;在高接触应力情况下 ,与马氏体和奥氏体基体的合金相比 ,共析组织基体的合金具有更大的摩擦系数 ,其耐磨性也更好。     

两自由度干摩擦振动系统的粘滑运动分析

干摩擦结构广泛存在于机械系统中,由此引起的振动行为属于典型的非光滑动力学研究范畴。通过将含干摩擦非线性振动系统看作一分段线性系统,提出了求解各粘滑状态阶段解析解的方法,并以两自由度干摩擦振动系统的力学模型为例进行了数值模拟,进而分析了由干摩擦导致的粘滑振动行为。     

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。     

求解非线性随机振动的一种新的加权等价线性化方法

本文提出了一种新的权函数,由此构成一种加权等价线性化方法,借助几种常见类型的非线性振动系统进行了计算,结果表明与一般的等价线性化方法或其它加权方法相比,利用建议的方法所得的均方响应与精确解或蒙特卡罗(Monte Carlo)法的数值解之间具有较好的一致性,并有更高的精度。     

基于可变摩擦阻尼力的斜拉索半主动控制算法

通过比较线性粘滞阻尼器和摩擦型阻尼器的耗能,发现斜拉索采用摩擦型阻尼器获得的最大附加阻尼高于相应的线性粘滞阻尼器,进而提出了基于可变摩擦阻尼力的斜拉索半主动控制算法。该算法通过控制阻尼器位置处的拉索位移振幅来实时调节阻尼力,使其始终满足拉索-阻尼器系统的最优阻尼力幅值与最优阻尼器位移幅值的对应关系。按摩擦型阻尼器的方式耗能,系统获得的最大附加阻尼总是高于线性粘滞阻尼器的被动最优控制,且与振动频率无关,可以实现斜拉索的变频率多模态振动控制。最后,分别针对斜拉索的自由振动和简谐强迫振动进行了半主动控制算法的数值模拟,验证了其减振效果。     

变速移动质量作用下轨道动力响应解析解研究

列车进出站的振动及噪声问题不容忽视,然而目前关于列车变速移动问题的研究相对较少。为了研究进出站列车对周围环境的振动影响,在轨道结构频域周期性解析模型基础上,求解了单个及系列移动质量、移动质量系统变速移动下轨道结构的动力响应。通过求解变速移动质量下简支梁的动力响应,与已有算例进行对比,验证了计算模型的正确性。研究结果表明：移动质量作用下轨道动力响应远大于移动力作用下的动力响应;由于移动质量和轨道结构间的相互作用,轨道的动力响应中包含了较多的振荡成分;随着移动加速度的增大,轨道动力响应略有增大。     

一类非线性系统随机振动的等效线性化

本文根据机械振动系统中弹性力、阻尼力只决定于弹性元件的变形和阻尼元件的相对速度的特点，建立了一种处理一类多自由度非线性系统随机振动的新方法。此方法物理意义明确，计算量小，是处理这类非线性系统随机振动行之有效的方法。     

颗粒接触摩擦系数空间变异性对颗粒流双轴数值试验的影响

提出了考虑颗粒摩擦系数空间变异性的砂土双轴剪切响应分析方法。采用随机场模型表征颗粒摩擦系数空间变异性,通过Karhunen-Loève展开方法离散接触摩擦系数随机场,编写了基于颗粒流程序PFC^2D和MATLAB的随机模拟耦合分析程序。研究了摩擦系数空间变异性对密砂试样的双轴剪切响应影响规律。结果表明：1） 提出方法可有效地考虑颗粒间接触摩擦系数变异性对土体材料双轴压缩宏观力学行为影响;2） 密砂试样在剪切过程中的应力-应变关系曲线、体积-应变关系曲线的变化规律与颗粒间接触摩擦系数不确定性密切相关,在初始加载阶段随机模拟的偏应力曲线、体积应变曲线基本重合,继续加载后曲线开始发散;3） 垂直相关距离对峰值偏应力均值与标准差影响明显大于水平相关距离。颗粒接触摩擦系数的均值对峰值偏应力的影响大于摩擦系数空间分布的影响。摩擦系数的空间分布会影响剪切带的形成位置。     

干摩擦隔振系统稳态周期响应最优化计算方法

本文通过双折线泛函本构关系Foueier级数展开技巧及一次谐波平衡法与非线性方程组最优化解法相结合 ,提出了两自由度激振质量含有立方非线性粘性阻尼双线性滞迟振动系统简谐激励下稳态周期响应的迭代计算方法 ,数值分析结果表明该方法具有很高的计算精度 ,具有一定的工程应用价值