發(fā)布時間：2019-07-14 19:21

【摘要】：針對對稱間隙單自由度振動系統(tǒng),為了解決仿真速度慢、實驗設(shè)計難度大的問題,設(shè)計了一種在數(shù)學模型上完全等效的電子電路,該電路僅使用了運放、電阻和電容等簡單的電子器件。通過Multi Sim12.0軟件進行仿真,結(jié)果和數(shù)值計算完全吻合。在仿真的基礎(chǔ)上,通過對非線性模塊的設(shè)計,搭建了硬件PCB電路,應(yīng)用信號發(fā)生器和示波器進行了實驗,進一步驗證了應(yīng)用等效電子電路進行非線性振動實驗的合理性和正確性,并且具有數(shù)值仿真無可比擬的高速運算和動態(tài)參數(shù)調(diào)整的優(yōu)良特性,為非線性系統(tǒng)的仿真和實驗提供了一種參考。
文內(nèi)圖片：
圖片說明： 率動態(tài)調(diào)整的特性，實驗表明，應(yīng)用等效模擬電子電路進行非線性系統(tǒng)的仿真實驗具有正確性、高速性和動態(tài)調(diào)整的優(yōu)點。1物理模型和數(shù)學模型典型的單自由度對稱間隙碰撞模型如圖1所示。質(zhì)量為M的振子通過剛度系數(shù)為K0的線性彈簧和阻尼系數(shù)為C的線性阻尼器相連接，振子在簡諧激振力的作用下沿著無摩擦的水平面運動。設(shè)線性彈簧在完全釋放狀態(tài)時，簡諧激振力為零點，以零點建立向右的一維坐標系統(tǒng)，在距離零點位置為B的左右兩邊各有一個剛度系數(shù)為K1的線性彈簧。在激振力的作用下，振子M在運動位移小于間隙B時做簡諧振動，當大于或等于B時，將會和K1作用，相互碰撞［6－7］。圖1單自由度間隙碰撞模型Fig．1Singledegreeoffreedomcollisionmodelwithgap1．1數(shù)學模型圖1所示對稱間隙單自由度振動系統(tǒng)為典型的非線性振動系統(tǒng)，主要含有分段線性彈性力F(X)，其數(shù)學模型為Md2XdT2+CdXdT+F(X)=Psin(ΩT+τ)(1)非線性部分，即分段線性彈性力為F(X)=K0X+K1X－0．5K1(X+B－X－B)取無量綱化參數(shù)為μk=K1K0，，ζ=C2K0i酠，x=K0XP，ω=ΩMKi

本文編號：2514460