本文關(guān)鍵詞：三類沖擊振動機械系統(tǒng)的動力學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進步,人類迫切需要大量新型、高效率、高精度和自動化的振動機械裝備。由于機械運行速度的提高,機械沖擊振動和平衡問題已經(jīng)成為某些機械設(shè)計的關(guān)鍵問題之一。在沖擊振動機械系統(tǒng)的設(shè)計方面,動力學(xué)優(yōu)化、提高運行效率和降低噪音等問題的研究具有重要的實踐意義。本文是基于工程實際中的沖擊振動成型機為背景,從中抽象簡化出三個不同的動力學(xué)模型。首先分別利用解析法推導(dǎo)了無量綱運動微分方程和存在周期運動時滿足的條件,接著選取碰撞瞬時為龐加萊截面截取時間,推導(dǎo)出了其周期運動固定點的龐加萊映射和簡要形式的雅可比矩陣。最后使用MATLAB軟件數(shù)值仿真了在其沖擊振動時的動力學(xué)特性,包括三維相空間圖、龐加萊映射圖和龐加萊映射相平面投影圖,在仿真過程中找到了系統(tǒng)周期運動和混沌振動的系統(tǒng)參數(shù)。仿真結(jié)果表明在系統(tǒng)的眾多動力學(xué)參數(shù)中,無量綱激振頻率的變化對系統(tǒng)運行狀態(tài)的影響是非常大的,它微小的變動就會引起沖擊振動系統(tǒng)振子從周期運動和混沌振動之間的轉(zhuǎn)化。因此,對沖擊振動成型機系統(tǒng)的參數(shù)選擇得當(dāng)可以使得振動頻率在寬范圍內(nèi)存在穩(wěn)定的周期運動,以避免其在隨機和混沌運動的運行狀態(tài)。為控制和動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計沖擊振動成型機系統(tǒng),可以參考對應(yīng)力學(xué)模型的仿真得到的參數(shù)值。本文的最大創(chuàng)新點在于仿真了系統(tǒng)的三維龐加萊映射圖,許多相關(guān)參考文獻中的仿真圖都是二維的龐加萊映射投影圖。一般情況下,投影圖可以涵蓋和折射出立體圖的所有信息。在本文的一系列三維仿真圖中,發(fā)現(xiàn)了一些特殊的龐加萊映射圖,它們的特征只能在三維空間中出現(xiàn),因為它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖關(guān)于某個平面對稱,其中該平面和相平面平行。在本文中仿真發(fā)現(xiàn)了三組內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)于相位角??0平面對稱的龐加萊映射圖,當(dāng)激振頻率發(fā)生變化時,其??0的部分不復(fù)存在,僅保留??0的下面部分;仿真中也發(fā)現(xiàn)了一組內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)于相位角??0的某個平面對稱的龐加萊映射圖,隨無量綱激振頻率的不斷增大,在它們之間的距離不斷減小的同時,其形態(tài)結(jié)構(gòu)也發(fā)生著變化。
【關(guān)鍵詞】：沖擊振動 龐加萊映射 周期運動 混沌振動
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH113.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 引言9
• 1.2 沖擊振動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 研究沖擊振動系統(tǒng)的目的及意義11-12
• 1.4 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)12-14
• 2 沖擊振動系統(tǒng)的分岔與混沌理論14-18
• 2.1 分岔理論14-15
• 2.1.1 分岔的概念14
• 2.1.2 分岔的類型14-15
• 2.2 混沛理論15-16
• 2.2.1 混沌的定義15
• 2.2.2 混沌運動的基本特征15-16
• 2.3 常用的研究非線性的方法16-18
• 3 無連接相對沖擊振動系統(tǒng)的動力學(xué)分析18-32
• 3.1 引言18
• 3.2 力學(xué)模型及運動微分方程18-20
• 3.3 系統(tǒng)的周期運動和其存在的條件20-22
• 3.4 系統(tǒng)的龐加萊映射及其雅可比矩陣22-24
• 3.5 系統(tǒng)的動力學(xué)仿真與分析24-30
• 3.5.1 系統(tǒng)的三維相空間的仿真與分析25-26
• 3.5.2 系統(tǒng)的龐加萊映射相平面投影圖的仿真與分析26-28
• 3.5.3 系統(tǒng)的三維龐加萊映射圖的仿真與分析28-30
• 3.6 小結(jié)30-32
• 4 有連接相對沖擊振動系統(tǒng)的動力學(xué)分析32-48
• 4.1 引言32
• 4.2 力學(xué)模型及運動微分方程32-37
• 4.3 系統(tǒng)的周期運動和其存在的條件37-39
• 4.4 系統(tǒng)的龐加萊映射及其雅可比矩陣39-41
• 4.5 系統(tǒng)的動力學(xué)仿真與分析41-47
• 4.5.1 系統(tǒng)的三維相空間的仿真與分析42-43
• 4.5.2 系統(tǒng)的龐加萊映射相平面投影圖的仿真與分析43-45
• 4.5.3 系統(tǒng)的三維龐加萊映射圖的仿真與分析45-47
• 4.6 小結(jié)47-48
• 5 含被動隔振體的沖擊振動系統(tǒng)的動力學(xué)分析48-63
• 5.1 引言48
• 5.2 力學(xué)模型及運動微分方程48-50
• 5.3 系統(tǒng)的周期運動和其存在的條件50-52
• 5.4 系統(tǒng)的龐加萊映射及其雅可比矩陣52-55
• 5.5 系統(tǒng)的動力學(xué)仿真與分析55-61
• 5.5.1 系統(tǒng)的三維相空間的仿真與分析55-57
• 5.5.2 系統(tǒng)的龐加萊映射相平面投影圖的仿真與分析57-58
• 5.5.3 系統(tǒng)的三維龐加萊映射圖的仿真與分析58-61
• 5.6 小結(jié)61-63
• 結(jié)論63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-69
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果69

【共引文獻】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 周艷;非線性動力系統(tǒng)雙Hopf分叉及在工程中的應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

2 李超;一類碰撞振動系統(tǒng)的響應(yīng)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 柴林;機械碰撞振動非線性動力響應(yīng)的參數(shù)演化[D];廈門大學(xué);2014年

2 王池國;一類三維系統(tǒng)單參數(shù)周期軌族的存在性與分支[D];上海師范大學(xué);2012年

3 姜春霞;振動沖擊系統(tǒng)的動力學(xué)及其在軌道車輛中的應(yīng)用[D];蘭州交通大學(xué);2014年

4 趙琳燕;分段光滑機械系統(tǒng)的周期振動與分岔[D];蘭州交通大學(xué);2014年

5 侍玉青;高速機車轉(zhuǎn)向架輪軌沖擊動力學(xué)研究[D];蘭州交通大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：三類沖擊振動機械系統(tǒng)的動力學(xué)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：256108