温度变化对悬索全局动力学特性影响

索是一类工程中常用的张力结构,其柔度大、阻尼轻,在各类外部荷载作用或端部位移激励下极易发生大幅振动,影响结构安全运营.已有研究表明悬索的振动特性对于温度变化极为敏感,因此本文同时考虑支座运动引起的参数共振以及模态间1∶2内共振,基于全局分岔理论,系统探究温度变化对悬索全局动力学行为的影响.首先引入张力改变系数,建立考虑整体温度变化影响与受参数激励悬索的面内非线性运动微分方程.采用Galerkin法进行离散,利用多尺度法得到该非线性系统直角坐标形式的平均方程,并基于坐标变换,将平均方程简化为规范形,采用能量相位法研究温度变化时悬索多脉冲混沌动力学行为.通过能量差函数的零点条件以及扰动系统下中心点的吸引域范围,分析激励幅值、阻尼系数和调谐参数的取值范围,并计算该四维系统的Lyapunov指数.研究结果表明：温度变化会影响系统Shilnikov型多脉冲同宿轨道的产生;随着温度变化,多脉冲同宿轨道可能消失,导致系统的混沌运动转变为周期运动;受温度变化影响,动力系统可能展现出截然不同的动力学行为.     

碳纳米管增强复合材料板的混沌动力学研究

基于碳纳米管增强复合材料板结构的非线性动力学方程,利用多尺度法得到该系统在1:3内共振情况下的平均方程.运用规范型理论对平均方程化简,研究了化简后系统未受扰部分的非线性动力学行为和扰动项对系统流形的影响.同时,利用能量-相位法验证了系统存在多脉冲跳跃轨线,进而证明在一定参数条件下碳纳米管增强复合材料板结构中存在Smale马蹄意义下的混沌.所得结论具有重要理论价值,对实际工程具有指导意义.     

内共振关系对弹簧摆动力学行为的影响

基于数值方法,以弹簧摆为对象,讨论了不同的内共振关系对一类平方、立方非线性系统动力学行为的影响.结果表明,对1∶1内共振的情况,两个模态的振动均可能发生在偏离原来平衡位置的新的平衡位置附近,即出现平衡位置飘移的现象.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...     

弹性支撑浅拱的非线性动力行为分析

本文研究了两端转角均为转动弹簧支撑的铰支浅拱在外激励作用下的非线性动力学行为.基于弹性支撑浅拱的基本动力控制方程,采用多尺度法对内共振进行了摄动分析,并得到了极坐标形式的平均方程.弹性约束的刚度通过特征方程影响结构的自振频率和模态,且与平均方程的相关系数一一对应,文中还以最低两阶模态之间1:1内共振为对象进行了数值分析.结果显示系统存在模态交叉与转向两种内共振形式,另一方面结构参数处于某一范围之内时外激励激发的模态作用可导致出现准周期运动和混沌运动.     

1:1内共振环形桁架天线的稳定性分析

复杂的太空环境易导致环形桁架天线产生大幅非线性振动,严重影响天线的稳定性和结构性能.在大幅的非线性振动中不同模态之间的能量可以相互传递和转换,将引起天线产生内振动.因此内共振在天线的大幅振动中起着重要的作用.本文所研究的环形桁架天线被简化成等效圆柱壳模型,建立其非线性动力学方程.根据有限元模态分析,得出环形桁架天线第四阶模态和第五阶模态的振动频率接近1:1.所以本文利用理论分析和数值计算研究1:1内共振情形下环形桁架天线的局部动力学性质.即系统受到小扰动后平衡点的稳定性.详细研究了两种不同形式下的平衡点的稳定性,即系统特征根为双零和两个负数时的稳定性以及系统特征根为双零和一对纯虚复数时的稳定性.利用中心流形理论、非线性变换、Routh-Hurwitz判据得到平衡点的稳定区域、不稳定区域和临界分岔曲线.最后通过数值模拟验证理论分析.     

多频激励磁悬浮能量采集

研究多频激励下磁力悬浮非线性磁电能量器采集系统的动力学特性.结合谐波平衡法、牛顿迭代法和弧长延伸法近似分析非线性电力耦合的常微分方程组,研究多简谐频激励下系统的非线性稳态幅频响应特征.通过改变激励的频率,研究磁力悬浮非线性振动能量采集器的幅频特性.研究结果表明,多频激励的稳态幅频响应随非线性系数的增大而位移幅频响应的共振峰变小但带宽变宽.另外,还通过对比电学参数对共振响应幅度以及区域的影响,确定了电阻、电感和耦合系数对增强两个共振强度、扩大两个共振区域,也就是提高能量采集的强度和带宽的影响.数值模拟验证了近似解析分析结果.     

抽油杆减震器的碟形弹簧系统动力学仿真研究

弹性元件"增载压缩,卸载即恢复"的特性来储存能量和释放能量原理是防抽油杆疲劳断裂和脱扣的有效途径之一,但目前只有定性研究.定量研究抽油杆减震器中的蝶形弹簧组成的多体动力学系统,并建立了动力学方程.采用Fortran语言编程进行了动力学仿真,证明了抽油杆减震器可以有效地降低抽油杆作用于抽油机系统的附加动载荷,从而降低抽油机系统对抽油杆的位移激励,进而有效地避免抽油杆的脱扣和断裂.计算机仿真结果与现场试验结果相一致,定量研究为抽油杆减震器在工程中的应用提供了理论支持.     

5∶3内共振轨道的非线性动力学研究

在平面圆型限制性三体模型基础上,详细研究了处于5:3内共振的二阶共振轨道的动力学特性和演化.计算并得到了处于精确共振时的临界半长轴、临界偏心率和共振角与相位之间的关系.计算获得了(θ, a)平面上的庞加莱截面,系统地分析了偏心率、初始位置对于二阶共振轨道拓扑结构的动力学影响,解释了共振岛屿数量的转迁过程.利用庞加莱截面得到了一些经典轨道,如周期、概周期和混沌轨道,研究了小天体轨道的演化过程.在(θ, e, a)空间内生成共振域,得到了可视化的稳定域和混沌域.     

石墨烯树脂复合材料板1∶3内共振非线性动力学分析

石墨烯是一种新型的碳纳米材料,将石墨烯添加到不同基体中可达到增强基体力学性能,并优化结构的效果.本文主要研究了在悬臂边界条件下石墨烯复合材料板的非线性动力学行为,通过Halpin-Tsai模型计算了复合材料板的等效杨氏模量,运用一阶剪切板理论和Hamilton原理得到复合材料板的非线性动力学方程.通过模态缩聚,得到复合材料板横向位移的运动控制方程.应用Rayleigh-Ritz法计算出复合材料板的固有频率,发现第二阶与第四阶固有频率间存在1:3的关系.利用多尺度法研究了复合材料板在1:3内共振情况下的非线性振动响应,通过数值模拟分析了外激励对板结构非线性振动响应的影响.结果表明:横向外激励对复合材料板的非线性动力学行为影响较大,对实际工程具有一定的指导意义.     

工程结构多刚度尺度分析与模态理论

当前工程结构设计大多基于成熟的线性振动理论,未综合考虑非线性、多尺度等特性的影响,导致各类工程振动问题频发,减振措施失效.首先,本文以质量弹簧系统为例,对系统刚度比和质量比等关键参数开展分析,指出刚度比对系统模态具有显著影响;再者,简述大跨桥梁动力学研究现状,从系统全局动力学角度,根据非线性动力学分析和有限元分析,提出工程结构多刚度尺度概念,分析并指出多刚度尺度耦合系统的全局模态、局部模态和混合模态基于不同刚度尺度的定义.为建立桥梁全局动力学模型和理论,桥梁非线性动力学研究奠定基础.     

节能降耗系统平台及关键技术研究 *

针对目前工矿企业节能降耗所遇到的问题 ,提出企业节能应该首先实现能源管理信息化 ,由注重单体设备节能向系统优化节能转变。基于此理念 ,构建了基于分布式体系架构的节能降耗系统平台 ,对企业生产环节和关键设备的能源消耗实行全面监测、管理和控制 ,实现节能的制度化和长效化。     

能耗感知的绿色数据库研究综述

随着全球的低碳化趋势以及以数据为中心的计算趋势,研究节能的绿色数据库系统已成为政府、企业和学术界共同关注的问题。然而,已有的数据库系统与算法大都针对性能目标而设计,缺乏对能耗的感知与处理,包括能耗有效性以及能耗同比性等问题的考虑。围绕绿色数据库系统的发展需求,对绿色数据库技术中的关键问题进行了讨论,重点阐述了数据库系统能耗有效性,以及面向数据库节点集群的能耗同比性等问题。在此基础上,给出了能耗感知的绿色数据库技术的未来发展方向,为该方向的进一步深入研究提供新的参考。     

Improvement of energy model based on cubic interpolation curve

In CAGD and CG,energy model is often used to control the curves and surfaces shape.In curve/surface modeling,we can get fair curve/surface by minimizing the energy of curve/surface.However,our research indicates that in some cases we can’t get fair curves/surface using the current energy model.So an improved energy model is presented in this paper.Examples are also included to show that fair curves can be obtained using the improved energy model.     

比特驱动的瓦特变革—信息能源系统研究综述

采用科学知识图谱的方法系统梳理了信息能源系统研究的整体概况,以数据和知识混合驱动的方式展现了信息能源系统专业领域的热点领域和学术链条,并聚焦4个重点研究领域:优化调度、一致控制、用户驱动的优化管理、信息能源深度融合系统.在共被引分析基础上,依据文献重要性和贡献度人工筛选出高影响力文献,梳理了信息能源系统研究演化发展趋势...     

一种云计算环境下的能效模型和度量方法

提出一种云计算环境下的能效模型和度量方法.首先定义了能效的数学表达及其测量和计算方法,并推导出了能效最大值的发生条件;其次,为方便能效计算,改进了计算机功率和CPU工作状态之间关系的数学表达,通过CPU使用率和频率来计算能效,从而简化了能效测量方法,此外,还设计并实施了大量实验,验证了提出的能效模型的正确性;同时对单机环境,云计算环境中CPU密集型、I/O密集型和交互型运算进行能效评估,总结其能效规律和优化办法,理论和实验证明,所提出的能效模型和计算方法能够准确地评估云系统的能效,并为能效优化奠定基础.     

基于单片机的三相交流电能测量系统的研究与实现

本文介绍了用８０９８单片机测量三相交流电能的设计思想和实现方法，详细描述了系统的硬件电路和软件设计阐述了“硬件软件化”的设计方法，扼要说明了提高系统可靠性的措施。     

基于MSP430的无线充电器系统设计

本设计是基于手机锂电池来研究无线电能传输的,采用电磁感应方式进行电能传输。首先,对系统电能传输方式和锂电池充电的工作原理进行分析,其次对系统的硬件和软件进行分析。在理论分析的基础上,借助工具对无线充电系统进行调试,采取数学数据分析方法对设计系统进行验证,分析出系统传输电能的最大距离、最优效率、最大功率,最终设计出多功能无线充电平台。     

超网络能量研究与应用

图能量是图论研究的重要内容,图能量及其变种已在无向图、有向图、混合图等其他多种类型的图中得到很多成功的应用。超网络是一类较传统意义上的复杂网络更为复杂的网络。大多数图能量均是基于矩阵特征值计算得到的,无法推广应用到超网络中,应用范围受限。基于网络维数的网络能量已先后应用于无向图、有向图等多种类型图的分析研究中,并与无向图的图能量及有向图的斜能量等其他类似能量之间存在密切关联。基于超网络的超网络维数,结合网络能量,将超网络维数应用于超网络中,提出了超网络的超网络能量,给出了超网络能量的若干上下限,论证了超网络的超网络能量与图的网络能量之间的内在关联,最后分析了超网络的超网络能量若干重要性质。     

公共机房微机节能方法探索

分析了微机机房管理中不容忽视的能耗问题,探讨了通过加强机房节能技术应用与管理维护等方面的工作,以达到机房节能降耗的目的的相关方法与手段     

能量收集分布式检测系统中基于门限的节点能量管理策略

针对能量收集分布式检测系统由于环境能量到达随机造成系统检测性能不稳定的问题,在同时考虑节点能量不确定性、探测能量不确定性、通信能量不确定的前提下,给出了一种基于节点能量使用门限的能量管理策略的确定方法。该方法首先优化探测和通信的能量分配方式,然后根据能量到达强度,对有限能量区间进行穷举搜索,确定合理的节点能量使用门限。该方法的优势是确定的策略是一种离线策略,不占用节点通信资源,电池存储能量是唯一执行条件,简单易行。仿真表明该方法确定的节点能量管理策略与“能量到达即使用”的策略相比,有效降低了能量随机到达对系统检测性能的影响,提升了检测系统平均检测性能。