受简谐激励弹簧测力机构的主参数共振研究

应用拉格朗日方程得到有阻尼弹簧测力机构在简谐激励作用下的非线性运动微分方程Duffing-Mathieu方程;根据非线性振动的多尺度法求得系统满足主参数共振情况的一次近似解,并对其进行数值计算.分析激力、谐调值、阻尼等对系统主参数共振响应曲线的影响.随着阻尼的减小和参数激励幅值的增大,系统幅频响应曲线的峰值和共振区增大.其他参数相同时, 硬刚度力幅响应曲线与软刚度力幅响应曲线关于谐调值反对称.     

电动机轴承转子多频激励系统主共振分析

以三相异步电机轴承转子系统为研究对象,考虑转子在偏心力、轴承反力和不平衡电磁力影响。应用牛顿定律建立了电机轴承转子系统非线性振动方程。应用平均法,解析系统主共振的一次近似解和对应的定常解,并进行数值计算。分析转子偏心距、转子刚度和电磁参数等对主共振幅频响应曲线的影响。     

温度场中非线性弹性地基上矩形薄板主共振

为了研究温度场中非线性地基上矩形薄板受简谐激励的主共振稳定性问题,应用弹性力学理论建立其动力学方程,应用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.利用非线性振动的多尺度分析方法求得系统主共振的近似解,并进行数值计算.分析温度、地基系数、阻尼、几何参数、激励等对系统主共振的影响.幅频响应曲线存在跳跃现象.随着阻尼、板厚、地积系数的增加,主共振振幅减小;随着激励幅值的增加,主共振振幅增大.随着温度系数-T1的增加,共振曲线的振幅增大;随着温度系数-T0的增加,共振曲线的振幅减小.     

系物弦在温度场中受简谐激励的亚谐共振研究

建立温度场中系物弦受简谐激励的数学模型,研究其亚谐共振规律.用伽辽金法得到系统的非线性振动方程.采用非线性振动的多尺度法求得系统亚谐共振的近似解,并进行数值分析.分析温度、阻尼、调谐值、激励幅值等参数对响应曲线的影响.给出1/3次亚谐共振存在非零解的条件.指出随着温度差的升高,系统的固有频率增加;随着阻尼的增加,幅频响应曲线向开口方向移动;随着调谐值的减小,响应曲线的振幅减小.力幅响应曲线的形状区别于经典的1/3次亚谐共振,是封闭的曲线.     

温度场中桥面矩形薄板的主共振—主参数共振

为了研究温度场中桥面矩形薄板受简谐激励的主共振-主参数共振问题,应用弹性力学理论建立其动力学方程,应用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.利用非线性振动的多尺度分析方法求得系统主共振-主参数共振的近似解,并进行数值计算.分析温度、激励等对系统主共振-主参数共振的影响.指出系统主共振-主参数共振幅频响应曲线具有双峰特点并呈M形状.     

温度场中输电线在谐扰力作用下的3次超谐共振

研究输电线在温度场中谐扰力作用下的3次超谐共振问题,应用动力学方法建立温度场中受谐扰力作用输电线的非线性振动.根据非线性振动的多尺度解法,得到系统满足3次超谐共振情况的近似解,并对其进行数值计算.分析温差变化、外部激励、谐调值、阻尼等对系统的影响.得到系统失稳的临界温度,指出幅频响应曲线存在跳跃现象.     

含间隙迟滞非线性系统的稳态响应

提出一种含间隙弹性约束的干摩擦迟滞非线性系统模型.利用谐波线性化方法,将迟滞恢复力转化为等效刚度和等效阻尼表示,利用K-B平均法求出周期激励下系统响应的一次近似解.研究表明,该模型综合了两种非线性因素,幅频响应复杂,幅频曲线分为两类,不同参数条件下可以表现出分段线性系统的硬特性、迟滞系统的软化特性或二者的综合,存在跳跃现象.通过幅频图的对比分析,讨论各参数变化对动力学特性的影响.     

皮带传动的非线性扭转振动分析

建立了考虑具有非线性粘弹性材料的皮带传动系统的扭转振动方程组；应用多尺度方法对方程求解，确定了寻求主系统稳态解的幅频响应方程；分析了几种参数对幅频响应曲线的影响。计算结果表明，即使粘弹性材料具有硬弹簧系统特性，而主系统的幅频响应曲线一般地呈软弹簧系统特性。     

电动机轴承转子系统弱非线性主共振分析

以电动机轴承转子系统为研究对象,考虑转子系统受不平衡磁拉力、油膜力、偏心力、阻尼力以及非对称刚度等因素的影响。应用牛顿第二定律建立电动机轴承转子系统的弱非线性振动方程模型,应用求解非线性方程的平均法,得到系统主共振的幅频响应方程。并分析电磁参数对系统主共振幅频响应曲线的影响,随着转子半径、气密磁隙和铁芯长度的增加,系统的幅频响应曲线均向右偏移。     

电机轴承转子多频激励系统参—强联合共振

以电机轴承转子系统为研究对象,考虑转子偏心力、轴承反力和不平衡电磁力影响。应用牛顿第二定律建立电机轴承转子系统非线性振动方程。应用求非线性振动的平均法,得到系统参强联合共振的一次近似解和对应的定常解,并进行数值计算。分析电磁参数对系统参强联合共振幅频响应曲线的影响,随着电阻增加或电抗的减小,系统参强联合共振幅频响应曲线向右偏移。     

Winkler地基上材料非线性矩形薄板1/3次亚谐共振

为研究Winkler地基上材料非线性矩形薄板受简谐激励的非线性振动,应用弹性力学理论建立其动力学方程,并由Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法求得系统1/3次亚谐共振的近似解,并进行数值计算。分析激励、几何参数、阻尼系数、非线性参数对共振响应曲线的影响。     

主体结构位移激励下碳纤维索桁架非线性振动

研究碳纤维材料索桁架在主体结构位移激励下的非线性振动问题,是空间索结构抗震防震设计的基础.在考虑温度变化的基础上,建立碳纤维索桁架在主体结构位移激励下的非线性振动方程,采用Galerkin原理及Krylov-Bogo1iulov-Mitropolsky法求得碳纤维材料索桁架非线性振动的近似解.在将碳纤维索网与钢丝索网比较的基础上,讨论分析温度、位移激励、振幅、阻尼等因素对索桁架非线性振动的影响,得到碳纤维索桁架振动特性优于钢丝索桁架振动特性的结论.     

受简谐激励弹簧测力机构的主共振与奇异性分析

应用拉格朗日方程，得到有阻尼弹簧测力机构在简谐激励作用下具有周期系数的非线性运动微分方程Duffing-Mathieu方程；根据非线性振动的多尺度法，求得系统满足主共振情况的一次近似解以及对应的定常解，并对其进行数值计算，分析激振力、谐调值、阻尼、弹簧刚度等对系统的影响。应用奇异性理论分析方法得到系统主共振稳态响应的转迁集和分岔图。揭示一些新的动力学现象。     

Approximate Solutions of Primary Resonance for Forced Duffing Equation by Means of the Homotopy Analysis Method

Nonlinear dynamic equation is a common engineering model.There is not precise analytical solution for most of nonlinear differential equations.These nonlinear differential equations should be solved by using approximate methods.Classical perturbation methods such as LP method,KBM method,multi-scale method and the averaging method on weakly nonlinear vibration system is effective,while the strongly nonlinear system is difficult to apply.Approximate solutions of primary resonance for forced Duffing equation is investigated by means of homotopy analysis method (HAM).Different from other approximate computational method,the HAM is totally independent of small physical parameters,and thus is suitable for most nonlinear problems.The HAM provides a great freedom to choose base functions of solution series,so that a nonlinear problem may be approximated more effectively.The HAM provides us a simple way to adjust and control the convergence region of the series solution by means of an auxiliary parameter and the auxiliary function.Therefore,HAM not only may solve the weakly non-linear problems but also may be suitable for the strong non-linear problem.Through the approximate solution of forced Duffing equation with cubic non-linearity,the HAM and fourth order Runge-Kutta method of numerical solution were compared,the results show that the HAM not only can solve the steady state solution,but also can calculate the unsteady state solution,and has the good computational accuracy.     

钻柱横向非线性振动分析

利用同伦分析法求解了钻柱横向非线性振动方程,得到了该非线性振动的频率和主振动的一阶近似解析解.分析过程中发现,同伦分析法在求解钻柱横向非线性振动方程时不需要引入以往摄动求解的小参数,这样提高了近似解的精度和扩大了解的适用范围.计算结果表明非线性因素改变了主振动的形态,使其不再成为简谐振动,同时非线性因素对频率的影响程度随着振幅、轴向压力和钻柱长度的增大而增加.因此,对于受较大轴向压力作用的长钻柱横向振动,应当考虑非线性因素的影响.     

冷轧机垂向辊系非线性振动建模与稳定性分析

考虑轧制界面的非线性阻尼和辊系-机架间的非线性刚度影响,建立冷板带轧机两自由度垂向系统非线性自激振动模型.利用奇异值理论讨论不同参数条件下系统的稳定性,并通过平均法求解垂向振动系统一次近似解,得到系统的振幅、相位微分特性方程.分析了刚度、阻尼等非线性参数变化对系统稳定性及振动特性的影响,并采用数值仿真方法验证了理论推导结果的正确性,为抑制冷轧机垂向辊系系统振动提供了一定的理论指导.     

Winkler地基上四边自由矩形薄板的亚谐共振与奇异性分析

研究Winkler地基上四边自由矩形薄板的亚谐共振问题.按照弹性力学理论建立Winkler地基上四边自由受简谐激励作用矩形薄板的动力学方程.利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.应用非线性振动的多尺度法求得系统满足1/3次亚谐共振情况时的一次近似解,并进行数值计算.分析激励、阻尼等对系统响应曲线的影响.应用奇异性理论对1/3次亚谐共振幅频响应方程进行奇异性分析,得到选取不同分岔参数时开折参数平面的转迁集和分岔图.