基于分数阶微分的金属橡胶迟滞非线性动力学模型

金属橡胶元件的应力应变关系为非线性滞回曲线,现有的金属橡胶动力学模型大多采用多参数、分段函数进行描述,增加了系统的复杂性。通过分析金属橡胶的弹性恢复力和阻尼力的组成,利用分数阶微分能够描述各种材料及过程记忆性的特点,提出一种含有分数阶微分的金属橡胶黏弹性本构模型,在此模型基础上建立了金属橡胶非线性动力学系统模型;通过正弦位移加载实验获取了典型金属橡胶隔振系统在多种激励幅值、频率作用下的恢复力;采用遗传算法对实验数据进行曲线拟合,识别出模型中所有参数;通过分析推导出系统模型中各参数与振幅及频率的函数关系。结果表明,所提出的含分数阶微分项的金属橡胶非线性动力学系统模型,具有连续的数学表达式,能够较准确地反映金属橡胶非线性系统的完整动力学性能,而且与现有金属橡胶动力学系统模型相比,参数较少,结构简单,为金属橡胶动力学系统的研究提供了新的思路。     

非线性能量阱在转子系统振动抑制中的应用

现代旋转机械需要结构简单且具有宽频抑振范围的抑振装置,因此研发了一种具有分段线性非线性刚度的非线性能量阱(Nonlinearenergysink,NES)。首先介绍了该非线性能量阱的结构和工作原理;其次分析了非线性能量阱的刚度和阻尼特性,并建立了转子-非线性能量阱系统的动力学方程;之后,采用数值方法分析了非线性能量阱在各向同性转子系统和各向异性转子系统中的振动抑制效果,并对其宽频抑振能力进行了验证;最后,建立试验系统验证了非线性能量阱的效果。研究结果表明,该非线性能量阱对于各向同性和各向异性转子系统都有很好的振动抑制能力,数值仿真最佳抑振率达到68%,试验最佳抑振率达到67%。     

非线性状态下饱和紧密砂土的孔隙压力估算

介绍了无限土体中球孔扩张理论,以及在高应力状态下,考虑材料非线性时紧密砂性土的八面体应力及极限承载力解答,推演出了在非线性饱和紧密砂土内,球孔扩张压力下的孔隙压力公式,并分析了其分布特性。     

柔性台背路基沉降的非线性计算与评价

为了研究桥台路基结构的数值模拟计算方法,该文在考虑土的固结和土体的非线性应力应变关系的基础上,利用非线性有限元数值方法对土工织物加筋柔性台背路基的受力性状和破坏机理进行了分析。分析结果表明,将铺有土工合成材料的桥台路堤,看作由土体、土工合成材料、土体-土工合成材料界面组成的、独立的平面应变三层连续体系,进行数值计算是行之有效的。计算显示,加筋可以明显使台背位移分布趋于均匀化,显著减轻由于台背密实度不足造成路堤的差异沉降。现场监测表明,该文采用的数值模拟方法与实际工程具有一致性。     

Solving method of generalized nonlinear dynamic least squares for data processing in building of digital mine

Data are very important to build the digital mine. Data come from many sources, have different types and temporal states. Relations between one class of data and the other one, or between data and unknown parameters are more nonlinear. The unknown parameters are non-random or random, among which the random parameters often dynamically vary with time. Therefore it is not accurate and reliable to process the data in building the digital mine with the classical least squares method or the method of the common nonlinear least squares. So a generalized nonlinear dynamic least squares method to process data in building the digital mine is put forward. In the meantime, the corresponding mathematical model is also given. The generalized nonlinear least squares problem is more complex than the common nonlinear least squares problem and its solution is more difficultly obtained because the dimensions of data and parameters in the former are bigger. So a new solution model and the method are put forward to solve the generalized nonlinear dynamic least squares problem. In fact, the problem can be converted to two sub-problems, each of which has a single variable. That is to say, a complex problem can be separated and then solved. So the dimension of unknown parameters can be reduced to its half, which simplifies the original high dimensional equations. The method lessens the calculating load and opens up a new way to process the data in building the digital mine, which have more sources, different types and more temporal states.     

气固流化床密度的在线测控研究

在对气固流化床选煤系统被控对象特性分析研究的基础上，提出用逆系统控制方法解决具有非线性多变量特点的气固流化床密度控制问题，建立了相关数学模型，介绍了流化床密度逆控制系统和方法，并获得较好的控制精度。     

非线性函数协方差传播公式的两种方法及其等价性

本文将非线性观测值函数泰勒级数展开，并取至二次项，得到线性一二次项形式。一方面在线性空间[L，M]］n中推导出含有二次项的非线性函数的广义协方差传播公式，该公式在形式上类似于经典欧氏空间中的协方差传播公式；另一方面又利用矩阵理论等推导出含有二次项的非线性函数的协方差传播公式的矩阵形式。分析并证明了二者的等价性及与经典传播公式间的关系。     

我国条带煤柱稳定性研究现状及存在问题

为了揭示条带煤柱动力系统失稳的机理,丰富和发展条带开采优化设计理论,在综合分析大量文献的基础上,从煤柱的载荷和强度、煤柱的尺寸设计、煤柱的稳定性分析等方面对条带煤柱的稳定性研究现状进行了论述．研究指出目前条带煤柱缺少在长期稳定性和动力稳定性方面的理论研究,通过深入系统地研究条带煤柱非线性动力系统稳定性的主要影响因素,应用非线性动力学理论,建立条带开采煤柱变形、破坏、滑动等非线性动力系统稳定性模型和稳定性的判定准则和分析方法,找出影响系统稳定性的控制变量,研究控制变量的变化规律,用调整系统控制变量的方法来防治系统失稳．     

非线性规划法在矿井综采工作面长度优化中的应用研究

根据矿井综采工作面 ,用非线性规划法对矿井综采工作面长度进行优化 ,建立有关工作面长度的目标函数和约束条件 ,经不同经济指标参数的计算 ,其理论与实际结论吻合 ,有十分明显的经济效果