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  • 简介:基于Euler—Bernoulli梁理论、Hamilton原理以及Galerkin方法,建立了大变形悬臂芯梁横向周期载荷作用二阶动力学方程;通过考虑外周期激励不同频率幅值,详细分析材料阻尼比对泡沫铝芯梁振动响应影响.结果表明,泡沫芯结构具有较好阻尼性能,可有效抑制梁混沌振动.

  • 标签: 泡沫铝夹芯梁 动力学建模 阻尼 分岔 混沌
  • 简介:研究金字塔芯层点阵芯梁自由振动和非线性受迫振动特性.基于折线理论推导出两端简支金字塔型点阵芯梁非线性动力学方程.计算点阵芯梁固有频率并进行了验证.分析杆件半径、杆件倾斜角度和芯层高度对点阵芯梁固有频率影响.研究了点阵芯梁不同激励幅值和不同结构参数非线性幅频响应特性.结果表明,随着各结构参数增大,芯梁固有频率均呈先增大后减小变化规律,并且芯层结构参数对点阵芯梁非线性响应存在复杂影响.

  • 标签: 振动分析 点阵夹芯梁 非线性幅频响应 结构参数 固有频率
  • 简介:基于非线性动力学理论研究不可压电活性聚合物圆柱壳在内表面周期载荷作用运动破坏等动力响应问题.通过对所得描述圆柱壳表面运动非线性常微分方程数值计算和动力学定性分析,发现存在临界载荷和临界电压;当周期载荷平均载荷值小于临界载荷外加电压小于临界电压时,圆柱壳运动随时间演化拟周期性非线性振动.反之,圆柱壳将被破坏.讨论外加电场和载荷参数对临界值和圆柱壳运动特性影响.

  • 标签: 电活性聚合物 非线性常微分方程 拟周期振动 临界载荷 破坏
  • 简介:研究悬索超谐波共振和1:3共振共同作用两模态响应.首先利用Galerkin方法对悬索运动方程进行离散,得到无穷维离散模型.并利用多尺度法推导出悬索同时发生超谐波共振和1:3共振时平均方程以及近似响应.最后研究平均方程稳态解以及垂跨比对幅频曲线、水平张力以及时间历程影响.

  • 标签: 悬索 多尺度法 内共振 超谐波共振
  • 简介:随着航空航天事业发展,对各种材料性能要求也越来越高.而蜂窝夹层板结构和性能上具有许多优点,已在航空航天等领域应用广泛,并在些重要结构中充当承力部件,但由于其特殊蜂窝结构,相对于板,受力时会发生比较大变形,所以用非线性理论研究蜂窝夹层板结构,并考察不同参数对非线性振动特性影响,具有重要理论和实际意义.如今,蜂窝夹层板几何非线性问题已引起更多学者关注.般均质理论假设下,些学者已经研究各项同性蜂窝夹层板板非线性动力学特性.研究类受面激励和横向外激励联合作用四边简支蜂窝夹层板主参数共振-1:2共振时双Hopf分叉问题.首先利用多尺度法得到系统平均方程,然后结合分叉理论得到了系统分叉响应方程,根据对分叉响应方程分析,得到了六不同分叉响应曲线并给出了系统产生双Hopf分叉条件.利用数值方法得到系统参数平面的分叉集,通过对不同分叉区域分析发现,随着参数变化系统平衡点会分叉为两类周期解,随后周期解会通过广义静态分叉为准周期解,或者通过广义Hopf分叉为3D环面.

  • 标签: 双Hopf分叉 蜂窝夹层板 不变环面 周期解
  • 简介:对于大型二维稳态声场问题,本文提出了基于间接Trefftz方法波数法.方法中,声压响应解用组精确满足Helmholtz控制方程波函数通解和由外部激励自由空间产生特解来近似表示.通过边界上采用加权余量法得到各个波函数系数,从而得到所求声场声压响应.个60m×40m大型声场算表明,得到相同精度和收敛性结果时,波数法比BEM所需自由度少.

  • 标签: 加权余量法 声学 Trefftz方法 BEM
  • 简介:提出类Lorenz系统,它具有三维二次型自治常微分方程组形式.理论分析中,应用Lyapunov判定方法研究系统平衡点稳定性.在此基础之上,数值仿真表明,文中所考查动力学系统具有极其丰富动力学现象,包括混沌和多种形式周期运动形式.文中还分析两个重要参数对系统稳定性影响,并通过构建个受控系统分析系统混沌吸引子形成机制.

  • 标签: 类LORENZ系统 混沌 形成机制 稳定性
  • 简介:以两对边简支另两对边自由功能梯度材料板为研究对象,首先建立了考虑材料物性参数温度相关热/机械载荷共同作用几何非线性动力学方程,采用渐进摄动法对系统1:1共振-主参数共振-1/2亚谐共振情况非线性动力学行为进行了摄动分析,得到系统四自由度平均方程,并对平均方程进行数值计算,分析外激励对系统非线性动力学行为影响,发现在定条件通过改变外激励可以改变系统运动形式,产生混沌运动.另外,第二阶模态幅值远比第阶模态幅值大,这应该是两阶模态耦合产生共振结果,因此,研究该类结构非线性动力学行为时不应该只考虑阶模态,而应考虑到前两阶甚至更多阶模态相互作用,以便于更好地利用或控制其运动形式.

  • 标签: 功能梯度材料板 复合边界条件 混沌运动 内共振
  • 简介:能量编码原理基础,利用哈密尔顿函数得到了大脑皮层大规模神经元集群和阈上互相耦合时神经元电位变化能量函数.根据神经生理实验数据得到了高斯白噪声条件神经元电位活动膜电位运动方程.研究结果表明:本文得到膜电位均值恰先前已发表膜电位运动方程精确解.在这个基础,还得到了神经元集群编码哈密尔顿函数随时间演变过程,即神经元集群随时间能量演化过程定量表达式.

  • 标签: 神经元集群 能量编码 哈密尔顿函数 生物学神经网络
  • 简介:本文利用基于线性系统稳定性准则SC混沌比例投影同步方法,提出全新多进制数字信息混沌保密通信方案.多进制数字信号调制到发送端系统雅克比矩阵和比例因子中,然后接收端构造子系统中判断并解调出数字信号.以传输10进制数字信息为,利用Lorenz混沌吸引子进行数值模拟仿真,详细分析通信过程中数字信息同步性、安全性以及解码精度.仿真结果和数值分析证明了该多进制数字信息混沌调制方案正确性和有效性.

  • 标签: 保密通信 混沌调制 数字信息 投影同步 雅克比矩阵
  • 简介:为研究斜拉桥中索梁、索索之间耦合振动问题,建立了斜拉桥单梁-多索力学模型.考虑索初始垂度引起几何非线性因素影响,多索梁模型分段处理,基于索、梁经典振动微分方程,通过索、梁连接处动态平衡条件,建立多索梁模型面振动理论.以双索梁为,应用分离变量法,结合边界条件,求解双索斜拉梁模型平面自由振动特征值问题.同时,建立双索梁有限元模型,有限元所得结果与本文理论研究吻合良好.最后对CFRP索梁模型各项相关重要参数进行分析,并将本文理论课题组前期成果进行对比分析.研究表明,CFRP索能极大改善双索梁模型基本动力学性能.增大拉索轴向刚度能明显提高模型低阶频率,而梁弯曲刚度提高对其高阶频率提高比较明显.

  • 标签: 多索梁 模态分析 CFRP索 频率 有限元
  • 简介:基于改进KBM法,研究强非线性多自由度自治系统共振.求出了极限环振幅和近似解表达式.KBM法比较,该方法特点:近似解中包含项中不再时间线性函数,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:考虑高架索倾斜角、货物悬挂点张力周期波动等因素影响,建立了海上横向干货补给高架索系统面振动3自由度动力学模型.对模型进行1阶Galerkin模态截断,对离散后动力学模型惯性项解耦,得到了高架索面振动3自由度常微分形式非线动力学模型.借助Mathematica程序,对系统进行数值分析,研究表明货物摆动会引起高架索和货物大幅横向振动.

  • 标签: 摆动 Galerkin截断 惯性耦合 面内振动
  • 简介:将同伦理论和参数变换技术相结合提出了适用于求解强非线性动力系统响应方法,即PE-HAM方法(基于参数展开同伦分析技术).其主要思想通过构造合适同伦映射,非线性动力系统求解问题,转化为线性微分方程组求解问题,然后借助于参数展开技术消除长期项,进而得到系统解析近似解.为了检验所提方法有效性,研究具有精确周期保守Duffing系统响应,求出了其解析近似解表达式.精确周期比较中,可以得出:非线性强度α很大,甚至α→∞时,近似解周期原系统精确周期误差也只有2.17%.数值模拟结果说明了新方法有效性.

  • 标签: 系统响应 DUFFING系统 非线性动力系统 线性微分方程组 求解问题 非线性强度
  • 简介:针对结构动力方程转化为状态空间方程后矩阵维数增加而导致计算量增大问题,考虑状态空间方程中所含外部荷载特点,提出了改进精细直接积分法.给出了利用梯形公式、复化梯形公式、辛普生公式、复化辛普生公式、特斯公式、高斯公式计算杜哈姆积分时计算格式,分析不同计算格式计算精度和计算效率.数值算表明本文改进方法正确性.

  • 标签: 结构动力方程 直接积分 分块计算 精细积分 改进方法
  • 简介:研究含有绝对值项三维微分动力系统,用李雅普诺夫方法得到了系统发生第次Hopf分岔条件.利用相轨迹图、分岔图、最大李雅普诺夫指数谱等非线性动力学分析方法,分析该系统从规则运动转化到混沌运动规律.该系统按照Feigenbaum途径(倍周期分岔)通向混沌,在混沌区域存在周期窗口.当参数达到激变临界点时,混沌吸引子和不稳周期轨道吸引子边界上碰撞,发生边界激变,激变临界值领域还存在相对长时间瞬态混沌过程.

  • 标签: 带绝对值项系统 分岔 激变 混沌 倍周期分岔
  • 简介:基于数值方法,以弹簧摆为对象,讨论不同共振关系对类平方、立方非线性系统动力学行为影响.结果表明,对1:1共振情况,两个模态振动均可能发生在偏离原来平衡位置平衡位置附近,即出现平衡位置飘移现象.能量可以从低阶(摆动)模态传递到高阶(呼吸)模态,但不能从高阶(呼吸)模态传递到低阶(摆动)模态.然而对1:3共振情况,这种能量两个模态之间传递却非常弱.从仿真结果来看,对1:1和1:3共振情况,等幅周期解稳定;但对1:2共振情况,出现调幅周期运动即拍振,且拍频初始条件有关.

  • 标签: 弹簧摆 内共振 能量传递 稳定性
  • 简介:基于压电效应设计包含屈曲梁、质量块和非线性弹簧新型压电俘能器结构,并对其进行了振动响应分析.首先基于Euler—Bernoulli梁理论,利用Hamihon原理建立了压电俘能器结构非线性动力学方程,通过Galerkin离散后数值分析了结构参数对系统阶固有频率影响;进利用多尺度法对系统进行摄动分析,研究系统稳态幅频特性,数值分析各系数对幅频响应曲线影响,结果表明该结构简谐激励作用会存在多种跳跃现象;最后数值分析压电俘能器发电性能,讨论激励幅值和初始静挠度对发电电压影响.

  • 标签: 能量采集 屈曲梁-质量-弹簧系统 幅频特性 非线性振动