發(fā)布時(shí)間：2018-03-14 13:44

  本文選題：振動(dòng)　切入點(diǎn)：間隙　出處：《蘭州交通大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)非線性動(dòng)力學(xué)的研究大多是基于單參數(shù)分岔,而研究非線性動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及其與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系及參數(shù)的合理匹配規(guī)律,急需提出新的計(jì)算方法。在研究胞映射算法的基礎(chǔ)上,本文提出了多參數(shù)協(xié)同仿真的新方法,即把系統(tǒng)參數(shù)平面離散化為參數(shù)胞空間,研究多參數(shù)影響下非線性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的復(fù)雜特性,揭示周期運(yùn)動(dòng)的多樣性、相關(guān)性、相互作用及其呈現(xiàn)的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)律,確定各類周期運(yùn)動(dòng)的參數(shù)域。本文基于多參數(shù)協(xié)同仿真方法研究了含間隙、剛性(彈性)約束系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及其與參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系,揭示周期沖擊振動(dòng)在參數(shù)空間內(nèi)的多樣性及其演化特征,為系統(tǒng)參數(shù)的合理匹配提供了依據(jù)。首先,運(yùn)用多參數(shù)協(xié)同仿真方法,分析了一類兩自由度含間隙剛性碰撞系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及其與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。發(fā)現(xiàn)了低頻激勵(lì)條件下相鄰基本周期沖擊運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)遷的不可逆性,揭示了此類轉(zhuǎn)遷不可逆性導(dǎo)致的一系列奇異點(diǎn)和兩類過(guò)渡轉(zhuǎn)遷區(qū)域(舌形域和遲滯帶)。揭示了完整顫碰-粘滯振動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理。研究結(jié)果表明,在小間隙工況下,隨力頻率ω的持續(xù)遞減,p/1基本周期沖擊運(yùn)動(dòng)序列的Grazing分岔接連發(fā)生,碰撞次數(shù)p也相應(yīng)地逐次增加。碰撞次數(shù)p足夠大時(shí),系統(tǒng)呈現(xiàn)非完整顫碰振動(dòng)。當(dāng)力頻率減小至Sliding分岔邊界時(shí),非完整顫碰振動(dòng)轉(zhuǎn)遷為具有粘滯特性的完整顫碰-粘滯振動(dòng)。隨力頻率ω或間隙δ的遞減,p/1振動(dòng)發(fā)生Real-grazing和Bare-grazing分岔,其分別位于奇異點(diǎn)的兩側(cè)。隨力頻率ω或間隙δ的遞增,(p+1)/1振動(dòng)發(fā)生倍化分岔和鞍結(jié)分岔,其分別位于奇異點(diǎn)的兩側(cè)。這四條分岔邊界交替地橫截于一系列奇異點(diǎn),其結(jié)果產(chǎn)生了舌形域和遲滯帶兩類轉(zhuǎn)遷區(qū)域。由數(shù)值計(jì)算結(jié)果可知,由(p+1)/1周期運(yùn)動(dòng)的Period doubling分岔邊界PD(p+1)/1和p/1周期運(yùn)動(dòng)的Bare-grazing分岔邊界G_(p/1)~b所圍成的舌形域內(nèi)存在(2p+1)/2,(3p+1)/3,(4p+1)/4,…,(np+1)/n,…(p≥0,n≥2)等一系列復(fù)雜且有規(guī)律的亞諧沖擊振動(dòng)和混沌。而在與0/1和1/1周期運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的特殊舌形域內(nèi),系統(tǒng)存在1/n亞諧周期運(yùn)動(dòng)和Period-adding周期運(yùn)動(dòng)序列。在p/1周期運(yùn)動(dòng)的Real-grazing分岔邊界Gp/1和(p+1)/1周期運(yùn)動(dòng)的Saddle-node分岔邊界SN(p+1)/1所圍成的遲滯帶內(nèi),p/1和(p+1)/1振動(dòng)因初值不同能夠共存于其內(nèi)。p/1和(p+1)/1運(yùn)動(dòng)間的相互轉(zhuǎn)遷只有在奇異點(diǎn)處才是可逆的。其次,把A處的剛性約束改為剛度為K0的彈性約束,以此兩自由度含間隙彈性約束碰撞系統(tǒng)為研究對(duì)象,著重分析了彈性約束和剛性約束對(duì)碰撞系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性影響的差異。當(dāng)彈性約束剛度分布比μk0足夠大時(shí),含彈性約束與含剛性約束的碰撞系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性類似。對(duì)相應(yīng)的預(yù)壓碰撞系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性分析,即把A處的剛性(彈性)約束改為初始預(yù)壓量為B的碰撞系統(tǒng),因碰撞系統(tǒng)中預(yù)壓量B的存在,使得此類碰撞系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)及其參數(shù)域在負(fù)間隙方向上延伸。最后,把多參數(shù)協(xié)同仿真方法應(yīng)用到復(fù)雜的工程實(shí)際中,通過(guò)建立含間隙彈性碰撞的輪軌動(dòng)力學(xué)模型,研究了軌道車輛輪軌彈性碰撞的周期運(yùn)動(dòng)及其參數(shù)域,著重分析了動(dòng)力學(xué)特性及其與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。得出了輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)的失穩(wěn)速度隨輪對(duì)懸掛裝置剛度等主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化關(guān)系。研究結(jié)果為優(yōu)化輪對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性和提高蛇行運(yùn)動(dòng)的臨界速度提供了參考,同時(shí)也為軌道車輛、車-橋耦合、車輛-軌道耦合等含間隙碰撞系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及參數(shù)匹配研究提供依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH113

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 羅冠煒,康勝,蔡永輝,堯輝明;一類含間隙機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的概周期運(yùn)動(dòng)與混沌(英文)[J];蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2001年01期

2 張艷龍;一類三自由度沖擊振動(dòng)系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)和分岔[J];蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2003年04期

3 李景正;慣性振動(dòng)落砂機(jī)周期運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性[J];東北工學(xué)院學(xué)報(bào);1986年01期

4 張安兵;褚衍東;韓振輝;張文琦;;一類對(duì)稱碰振系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)和分岔研究[J];西南科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

5 徐慧東;謝建華;;單自由度含間隙分段線性系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)的倍化分岔[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

6 呂小紅;朱喜鋒;;一類沖擊鉆進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性[J];振動(dòng)與沖擊;2011年06期

7 鄭惠萍,陳予恕,梁建術(shù);滑動(dòng)軸承不平衡彈性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2002年03期

8 張勇;;電動(dòng)力繩索系統(tǒng)的周期解求解及其穩(wěn)定性分析[J];振動(dòng)與沖擊;2011年05期

9 何學(xué)軍;張琪昌;趙德敏;;索結(jié)構(gòu)風(fēng)雨振的周期運(yùn)動(dòng)及混沌運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2009年03期

10 舒仲周;;有碰撞存在的多體振動(dòng)系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定條件[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);1990年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 姜澤輝;;振動(dòng)顆粒床中的倍周期運(yùn)動(dòng)與對(duì)流[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 劉長(zhǎng)利;鄭建榮;吳清;;裂紋轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性分析[A];第十一屆全國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第八屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

3 秦志英;;非光滑系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及周期運(yùn)動(dòng)的非光滑分岔[A];第六屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制青年學(xué)者學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2012年

4 陳樹輝;沈建和;;分岔計(jì)算的新方法研究[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（上）[C];2007年

5 文桂林;徐慧東;;碰撞振動(dòng)系統(tǒng)擬周期運(yùn)動(dòng)的反控制[A];第三屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會(huì)論文摘要集[C];2009年

6 劉爽;李玉仙;賀敏佳;李延樹;鞏蕊;劉彬;;一類非線性相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性控制[A];數(shù)學(xué)·力學(xué)·物理學(xué)·高新技術(shù)交叉研究進(jìn)展——2010（13）卷[C];2010年

7 劉新華;金俐;;一類兩自由度非線性碰振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析[A];第十一屆全國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第八屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

8 文桂林;;分岔反控制理論與碰撞振動(dòng)系統(tǒng)擬周期運(yùn)動(dòng)的反控制[A];第四屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會(huì)論文摘要集[C];2010年

9 王姣;劉才山;;Bouncing Dimer的周期運(yùn)動(dòng)及其穩(wěn)定性[A];第七屆全國(guó)多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)暨第二屆全國(guó)航天動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2011年

10 劉新華;金俐;;一類兩自由度非線性碰振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析[A];第十一屆全國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第八屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 朱喜鋒;含間隙機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及參數(shù)匹配規(guī)律研究[D];蘭州交通大學(xué);2016年

2 孫敏;高維非線性動(dòng)力系統(tǒng)周期解的研究及工程應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

3 趙廣慧;非線性桿中的孤波與復(fù)雜動(dòng)力行為研究[D];太原理工大學(xué);2005年

4 于洪潔;多自由度轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)數(shù)值分析及混沌控制[D];大連理工大學(xué);2002年

5 徐慧東;非光滑動(dòng)力系統(tǒng)周期解的分岔研究[D];西南交通大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 滕漢卿;單雙跨電磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

2 荊亞芳;空氣阻力對(duì)完全非彈性蹦球倍周期運(yùn)動(dòng)的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 勾戩;再生型切削顫振的非線性動(dòng)力學(xué)分析[D];西南交通大學(xué);2009年

4 朱辰鐘;多自由度參數(shù)振動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)建模研究[D];浙江大學(xué);2013年

5 馮景;水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片的非線性動(dòng)力學(xué)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2009年

6 陳玉明;一類干摩擦系統(tǒng)的周期解及粘滑分岔研究[D];廣西大學(xué);2011年

7 馮長(zhǎng)先;齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及參數(shù)合理匹配研究[D];蘭州交通大學(xué);2013年

8 甄亞欣;高維非線性動(dòng)力系統(tǒng)的降維方法與分岔研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

9 李軍;非線性動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的參數(shù)控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

10 陳威;彈性轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)行為及控制[D];江蘇大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：1611463