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  • 简介:多体系统多点接触碰撞问题可以归结为一个将系统动力学方程与并协性约束方程相结合问题.针对这样一个含并协性条件混合方程组,建立了基于LCP格式包含碰撞/接触问题多刚体系统动力学分析框架,提出了一种基于步长评价准则变时间步长数值求解策略,实现了无摩擦情况下多刚体系统多点接触碰撞问题数值算法.最后给出了数值算例,验证了算法有效性.

  • 标签: 多体动力学 接触碰撞 LCP方法
  • 简介:建立了两自由度两点碰撞振动系统动力学模型,给出了碰撞振动系统产生粘滞条件,分析了系统存在粘滞运动,采用打靶法,利用变步长逐次迭代逼近方法求解系统不稳定周期碰撞运动,即Poincare截面上不动点,通过对两自由度两点碰撞振动系统进行数值模拟显示了系统在一定参数条件下存在周期倍化分叉和Hopf分叉,同时通过数值模拟方法得到了以两自由度两点碰撞振动系统Poincare截面上不变圈表示拟周期响应,并进一步分析了随着分岔参数变化,两自由度两点碰撞振动系统周期运动经拟周期分叉和周期倍化分叉向混沌演化路径。

  • 标签: 碰撞振动 两点碰撞 周期运动 POINCARE映射 分叉 混沌
  • 简介:在考虑结构变形对电磁场影响基础上,假设载流梁变形为小变形,把变形后载流梁中电流方向改变看成是电流矢量刚性旋转,建立了载流梁在磁场中横向固有振动控制方程.方程表明载流梁在磁场中横向固有振动是一个典型非线性问题.采用摄动法求得了其近似解,得到了载流梁在磁场中横向固有振动频率及位移解析表达式.并通过实例计算讨论分析了导线与载流梁间距、载流梁电流与导线电流方向及大小、载流梁梁长及其半径等因素对载流梁横向固有振动影响,得到了一些有价值结论.

  • 标签: 载流梁 磁场 固有振动 电流
  • 简介:首先弹性矩形薄板动力学方程表示成为Hamilton正则方程,然后采用辛几何方法对全状态相变量进行分离变量,并利用得到共扼辛正交归一关系,求出四边固支弹性矩形薄板固有频率和振型解析解表达式.由于在求解过程中不需要事先人为选取挠度函数,而是从弹性矩形薄板动力学基本方程出发,直接利用数学方法求出可以满足四边固支边界条件下薄板固有频率和振型解析解表达式,使得问题求解更加理论化和合理化.此外,还给出了计算实例来验证本文所采用方法以及所推导出公式正确性.

  • 标签: 弹性矩形薄板 四边固支 自由振动 HAMILTON正则方程 固支边界条件 固有频率
  • 简介:研究了重物对圆板冲击问题.采用伽辽金原理及拉普拉斯变换推导出了物体对圆板冲击力解析表达式.通过数值实例,讨论了圆板半径、板厚、缓冲垫刚度、重物下落高度、重物质量等因素对重物对圆板冲击力影响,并绘出了冲击力随时间变化曲线.算例表明:用该法求冲击力问题,不但比传统Hertz接触理论更接近真实情况,而且计算简便,便于工程设计人员应用.

  • 标签: 冲击力 圆板 重物 计算研究 HERTZ接触理论 撞击
  • 简介:以含主动调谐质量阻尼器(TMD)建筑结构为研究对象,研究作用于TMD上作动器输出力小于设计控制力时控制方法。为了确定系统控制率,在满足线性矩阵不等式约束前提下,通过优化控制目标函数来达到。同时,为了保证控制效果,采用了峰-能量控制器。最后,以一座六层建筑物为例来说明本文方法可行性。

  • 标签: 饱和作动器 LMIS 峰-能量控制器 建筑结构
  • 简介:描述了振动声系统建模技术基本概念.根据域分解连续性条件,讨论了界面的压力和速度连续以及阻抗连续,应用加权余量法推导了两者耦合模型.并用LMS/SYSNOISERev5.5进行了有限元数值模拟,计算结果与有限元结果符合得较好.通过比较两种连续性条件,发现前者更适合较小计算模型而后者更适合较大计算模型.最后对域分解提出了几个简单优化原则.

  • 标签: 声学 多域 域分解 Trefftz法
  • 简介:探讨了用Laplace变换原理分析线性系统碰撞接触过程一般方法.首先,建立了线性系统碰撞模型,并导出了分析基本原理及计算公式,同时还给出了与之对应时域卷积分形式;然后,给出了集中质量、弹性杆、梁等子系统传递函数,并以这些子系统之间相互碰撞为分析实例,验证了该方法有效性.分析结果表明传统碰撞恢复系数远不能揭示碰撞过程动力学现象,系统动态特性和碰撞前运动状态都强烈地影响着碰撞过程和碰撞后果;该方法具有概念明晰、通用性强、数值计算高效等优点,且能得到较多解析结果.

  • 标签: 碰撞 线性系统 恢复系数
  • 简介:研究因结构激励导致不规则形状车厢封闭空腔声场.利用改进Trefftz方法,对复杂形状车厢空腔进行声学系统简化波函数建模.结合声固耦合关系,利用加权残数法处理边界条件,得出该声压稳态响应波函数级数展开式,并给出了中低频噪声场分析预测解.结合有源声控制理论,建立了复杂封闭腔体局部区域有源消声模型,并利用Matlab工具进行了数值仿真分析.仿真结果表明降噪效果良好,也证明了此方法可行性.

  • 标签: Trefftz 封闭空间 主动控制 声固耦合
  • 简介:引入离散奇异内积法分析材料非线性圆柱动力响应.离散奇异内积方法是一种结合全局方法高精度和局域方法稳定性计算方法.数值分析过程中用离散奇异内积方法离散空间导数,用四阶Runge—Kutta法离散时间导数.计算结果表明,离散奇异内积格式求解结果和LP法求解结果非常吻合.说明离散奇异内积格式非常适合数值分析材料非线性圆柱动力响应问题,并且是一种具有很高精度,和可靠性高效算法。

  • 标签: 离散奇异内积法 小波分析 动力响应 材料非线性 RUNGE-KUTTA法 动力响应
  • 简介:将广义微分求积法(GDQR)用于分析输流曲管流致振动问题,这是一个尝试.基于输流曲管面内振动微分方程,利用GDQR法使曲管系统在空间域上得以离散化,从而获得了输流曲管动力学方程组.数值算例中,计算得到了输流曲管在几种典型边界条件下固有频率以及曲管发生失稳临界流速等,这些计算结果与前人解析解结果吻合较好.此外,还给出了两端固定输流曲管典型动力响应行为.研究表明,GDQR法极易处理输流曲管这一类动力学模型,精度令人满意,进一步研究可望推广到输流管道非线性振动分析中.

  • 标签: QR法 流致振动 GD 广义微分求积法 振动微分方程 动力学方程组
  • 简介:依据电磁场方程及相应电磁本构关系,给出了作用于圆柱壳体上电磁力及力矩表达式.在此基础上,分别推得了纵向和横向磁场中圆柱壳体磁弹性轴对称振动方程.针对两端简支约束条件,通过位移函数设定,得到了相应有阻尼振动微分方程.通过算例,给出了系统衰减振动响应曲线图和相图,分析了磁感应强度和壳体厚度对系统振幅衰减速度影响.结果表明,通过改变磁感应强度可以达到控制系统振动目的.

  • 标签: 磁弹性 圆柱薄壳 振动 电磁力
  • 简介:基于营养盐、自养浮游植物、食植浮游动物之间食物链关系,利用生物生长生化机理,并考虑到海洋内微生物分解动植物遗体对营养盐补充,建立了营养盐-自养浮游植物-食植浮游动物相互作用生态动力学(Nutrition-Phytoplankton-Zooplankton)模型,运用现代非线性动力学理论,对模型解动力学稳定性进行了分析.结果表明,随着参数变化,系统稳定性也随之变化,甚至出现分岔现象.

  • 标签: 生态动力学 稳定性研究 海洋赤潮 非线性动力学理论 藻类 动力学稳定性
  • 简介:基于改进KBM法,研究了强非线性多自由度自治系统内共振.求出了极限环振幅和近似解表达式.与KBM法比较,该方法特点是:近似解中包含项中不再是时间线性函数,而是时间非线性函数,它能提高近似解精度,且应用更广,最后给出一个具体实例,得到了近似解以及相图.和数值结果比较,本文方法具有较高精度.

  • 标签: 强非线性多自由度自治系统 内共振 近似解
  • 简介:对含有时滞位移和时滞速度vanderPol方程进行了研究,着重研究了时滞参数对vanderPol方程极限环幅值影响.首先采用摄动法从理论上推导出极限环幅值与时滞参数之间关系,分析时滞参数对幅值大小影响,并着重讨论了不改变振动频率情况下对幅值控制.最后用数值计算方法验证了理论计算结果,结果表明数值计算结果与理论结果相当吻合.

  • 标签: van der 极限环 幅值 时滞控制 l系统
  • 简介:结构模态参数测试是进一步进行结构动力响应计算、结构损伤检测等重要基础.在线结构模态参数测试通常采用环境激励来进行.在采用环境激励结构动力特性测试中,传感器布置直接影响测试结果.采用有限带宽白噪声激励模拟环境激励研究传感器布置对结构模态参数测试影响.实验结果表明传感器不同布置影响结构动力参数测试结果,优化布置传感器可以提高结构模态参数测试精度.

  • 标签: 优化布置 参数测试 传感器 结构模态参数 动力响应计算 动力特性测试
  • 简介:把柔性梁离散坐标法——有限段法扩展到规则柔性板中,视柔性板为带关节柔性(刚度、阻尼)多刚体系统,详细阐述了离散坐标法基本思想、理论依据,采用牛顿-欧拉方法建立了动力学方程,借助通用有限元软件和动力学仿真程序验证了离散坐标法可以解决具有几何非线性变形规则柔性板构件多体系统动力学问题。

  • 标签: 离散坐标法 柔性板 多刚体模型 动力学方程
  • 简介:针对重力梯度稳定小卫星大角度姿态机动问题,采用四元数来描述卫星姿态,通过选择一类滑动流形,设计了变结构控制律,得到了在大角度姿态机动中卫星姿态角、姿态角速度以及三个反作用飞轮转速变化规律.理论分析和数值仿真都表明了该控制律具有渐近稳定性和鲁棒性.

  • 标签: 重力梯度稳定 大角度机动 变结构控制
  • 简介:对一类具有状态反馈控制脉冲动力系统动力学性质进行了研究.由周期解扰动解得到了一个Poincare映射,利用Poincare映射讨论了系统周期解分岔,并得到了半平凡周期解和正周期-1解存在和稳定充分条件.定性分析和数学模拟表明,半平凡周期解通过fold分岔分岔出正周期-1解,正周期-1解通过flip分岔分岔出正周期-2解,再通过一系列flip分岔通向混沌.此外,讨论了脉冲状态反馈控制效果.

  • 标签: 脉冲动力系统 状态反馈控制 分岔 周期解
  • 简介:应用混和控制(HybridControl)中切换系统(SwitchedSystem)方法,分别对汽车四轮转向系统高速态与低速态两个子系统以及由高速态向低速态变化切换系统进行了最优控制设计.仿真结果表明,Hybrid控制实现了四轮转向系统(4WS)低速灵活性与高速稳定性,具有良好控制效果.

  • 标签: 四轮转向系统 混和控制 切换系统 鲁棒控制