有限长轴承支撑的转子系统非线性动力学分析

基于π油膜假设,运用变分约束原理和分离变量法求得了有限长动压轴承非线性油膜力的近似解析表达式。通过计算比较可知,该方法和有限元法的计算结果非常接近,而且可以节约大量计算时间。在此基础上,以转子的角速度、圆盘处的偏心量及转轴的刚度为控制参数,运用Newmark法分析了轴承-转子系统的非线性动力学行为。数值结果揭示系统具有周期运动、倍周期运动、准周期运动、六周期运动、十周期运动等复杂丰富的非线性动力学特征。     

对称轮轨系统的“合成分岔图”法

定义对称轮轨系统对称性分岔的概念,由数值积分得到系统的时间响应并建立对称轮轨系统的离散动态Poincare映射截面及其对称截面,提出"合成分岔图"的构造方法,应用该方法对一两轴转向架系统运行与理想平直轨道上的对称/不对称分岔行为和混沌运动进行分析.在研究速度范围内,发现系统存在大量的对称运动形式,也存在很多的不对称运动形式,系统的对称性刚开始是通过不可捉摸突变而破坏的.     

拖车系统车身摆振的非线性动力学分析

考虑轮胎和悬架减振器的非线性特性,建立包含侧向、横摆、侧倾运动的5自由度拖车系统动力学模型。应用非线性动力学的相关理论,对拖车系统的多平衡点特性以及在各平衡点附近的时域响应进行分析。在此基础上结合不足转向梯度和系统阻尼比特性对系统失稳机制进行研究,并分析了拖车系统参数与路面附着系数对系统动态临界车速的影响。研究发现,由于轮胎和悬架减振器非线性特性的耦合,拖车系统存在多个平衡点。拖车系统的初始状态和各个平衡点共同决定了其失稳机制。结合拖车系统不足转向梯度的定义,当牵引车为过度转向时,牵引车的后轴侧滑导致的车辆折叠失稳是系统车身失稳的一种形式。此时通过对牵引车的横摆角速度进行控制,可以有效地避免系统出现折叠失稳。此外,增大拖车轴距、拖车前轴距离牵引点的距离可以有效地提高系统的动态临界车速,从而提高拖车系统的动态稳定性。     

电压稳定极限点的快速判定及其灵敏度算法

利用负荷裕度最大化的最优潮流计算结果,区分了电压稳定极限点,即鞍结分岔点和极限诱导分岔点,并求出了负荷裕度对控制变量的灵敏度。这种方法在求解极限点时避免了使用连续潮流法,在计算灵敏度时避免了求解潮流雅可比矩阵零特征值对应的左特征向量,节省了时间,适用于在线分析。极限点的计算过程中考虑了有功出力的再调度,充分挖掘了系统的潜在裕度。系统算例验证了所提方法的实用性和灵敏度线性估计的准确性。     

基于改进离散法的含输入滤波器电流型Buck变换器稳定性分析

基于系统精确的状态方程,数值仿真研究了含输入滤波器电流型Buck变换器的稳定性问题.结果表明,输入滤波器参数Rf增大会引起系统慢时标意义下的低频振荡,Buck变换器控制参数k的增大则会引起系统快时标意义下的次谐波振荡.提出了一种改进离散法,建立了系数矩阵不可逆时系统的离散映射模型,并结合仿真结果对系统的稳定性进行了分析,给出了系统的稳定性边界.最后,还将本文结果与现有输入滤波器设计标准进行比较,指出了标准不足之处.     

岩石在平面应变条件下剪切带的分叉分析

分析了岩石在平面应变条件下的弹塑性本构模型,在此基础上采用分叉理论对岩石在平面应变条件下变形局部化及剪切带的形成和方向进行了分叉分析,得出了剪切带产生的条件以及剪切带倾角的表达式．研究表明,所得的理论结果与试验结果相吻合．     

考虑PMSM转子偏心作用的EV动力传动系统非线性扭振特性分析

针对在路面激励,系统阻尼以及惯性负载作用下,纯电动汽车（Electric vehicle,EV）动力传动系统呈现复杂的非线性扭转振动特性,造成EV动力传动系统失稳的问题,考虑永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）制造和安装引起的静态偏心和路面激励引起的动态偏心的影响,建立EV动力传动系统非线性扭振模型,求解并分析无扰动Hamilton系统的平衡点,采用控制变量法分别研究路面激励波动,系统阻尼渐变以及惯性负载跃变对EV动力传动系统非线性扭振特性的影响,得到EV动力传动系统失稳的具体途径和机理。研究表明：分别取路面激励f₁、系统阻尼μ₁及惯性负载m₁作为单一变量,当f₁ < 0.23,μ₁ > 0.2或0 < m₁ < 0.3时,EV动力传动系统表现为稳定的一周期运动;当0.23 < f₁ < 0.52,0 < μ₁ < 0.2或0.3 < m₁ < 0.5时,EV动力传动系统由倍周期分岔通往混沌运动;当0.52 < f₁ < 0.62或0.5 < m₁ < 0.6时,EV动力传动系统由混沌运动转变为三周期运动;随着路面激励f₁或惯性负载m₁的进一步增大,即0.62 < f₁ < 0.8或0.6 < m₁ < 0.85时,EV动力传动系统表现为倍周期运动与混沌运动交替的运动状态,而随着系统阻尼μ₁进一步增大,即μ₁ > 0.2时,系统始终表现为稳定的一周期运动。     

不同边界条件对钢岔管水压试验应力变形的影响

结合某抽水蓄能电站月牙肋钢岔管的工程实际情况,采用有限元方法对比分析了工程中水压试验通常使用的边界条件简化方法与同时考虑钢岔管结构自重、水重及实际支撑的仿真方法,研究了结构自重、水重、支座及摩擦系数等因素对岔管应力分布及变形的影响。结果表明,简化方法与仿真方法计算所得的钢岔管应力及变形十分接近,用这两种方法分析水压试验中的岔管应力分布及预估埋藏式钢岔管水压试验压力值均是可行的,该计算结果为现场水压试验提供了很好的参考。     

外部激励下行星换向机构的分岔及混沌

为分析行星换向机构在动态外部激励即转速和扭矩作用下的分岔及混沌特性,建立了该行星系统的非线性扭转振动模型。采用变步长4-5阶Runge-Kutta算法对动力学方程进行数值求解,根据仿真结果绘制了系统分岔图,并结合典型工况下的相图和庞加莱截面图,得到系统响应随外部激励的变化历程。另外,借助混沌时间序列分析理论,计算最大Lyapunov指数,对系统是否处于混沌状态进行判定。结果表明:在一定的扭矩作用下,随着转速的增大,系统在较长范围内维持单周期运动状态,但在共振频域附近因啮合冲击的出现而产生频繁的分岔行为、振幅跳跃及状态突变,且期间出现了倍周期、拟周期等状态以及状态之间的交替现象,并最终由周期状态突变为混沌状态;与此相反,扭矩的增大对系统随转速增大而进入混沌状态的趋势有一定的抑制作用,且扭矩增大至一定程度时可使系统由混沌状态退化为单周期运动状态。     

具有轴向流道的柔性悬臂梁亚临界流速范围内冲击振动响应研究

针对冲击载荷作用下具有轴向流道的柔性悬臂梁流固耦合问题,建立了系统的耦合动力学方程。基于动态Hopf 分岔判定定理,对该系统线性化扰动方程的Jacobi 系数矩阵特征多项式进行了计算,在理论上确定了系统振颤失稳时的临界流速,并通过数值计算模拟了系统的颤振失稳现象。分析了亚临界流速范围内,冲击载荷作用下柔性梁的衰减振动响应,结果显示流体流速V的变化对衰减振动的幅值、持续时间和频率都有显著的影响,在0相似文献