塑性冲击振动系统的非光滑分岔

考虑塑性碰撞工况下的单自由度冲击振动系统,推导了擦边分岔和余维一滑动分岔的条件。结合二维参数和单参数分岔分析,研究了单冲击周期运动的分岔特征,揭示了冲击振动系统的穿越滑动分岔、切换滑动分岔和余维二滑动分岔等非光滑分岔以及擦边分岔和混沌激变等不连续分岔行为。非黏滞型周期运动与黏滞型周期运动经穿越滑动分岔相互转迁。在二维参数平面的低频小间隙区域,(1,1,1)周期运动与(1,2,1)周期运动交替出现。两类周期运动的临界线为切换滑动分岔线。混沌边界激变导致混沌吸引子及其吸引域突然消失。     

汽轮机叶片内共振系统的稳态和非稳态振动特性研究

针对汽轮机叶片弯曲-转子扭转耦合振动系统,利用数值方法揭示系统在叶片弯曲、转子扭转振动固有频率分别为1∶1和1∶3两种内共振情况下的稳态和非稳态振动特性.通过分析可知,系统不仅存在两个主共振,还存在超谐和亚谐共振的非线性动力学现象.由于阻尼器的调频特点,使得主共振频率点既可能升高(1∶1内共振),也可能降低(1∶3内共振).在系统非稳态响应中,主共振、超谐和亚谐共振幅值将会降低,共振点一般会出现延迟现象.内共振状态对汽轮机叶片系统有重要影响.     

悬架系统振动特性的非平稳虚拟激励法研究

传统时频分析法在分析悬架系统非平稳随机振动时难以同时提高时频分辨率,无法精确分析其时频特性。针对非平稳虚拟激励法的关键问题,构造了一种新型非均匀调制函数,以提高悬架系统垂向振动特性的分析精度。利用该非均匀调制函数,建立车辆单轮非平稳虚拟激励通用模型;基于协方差等效法,解决前后轮变时差问题;建立1/2车辆动力学模型,求得车辆垂向加速度演变功率谱,获得高分辨率时频分布。仿真分析了匀速和变速两种行驶工况下悬架振动特性,并经过整车试验验证得到结论：车辆非平稳行驶时,速度的增加将扩大共振区范围。该特性可为提高车辆行驶平顺性提供理论参考。     

半空间内圆孔对稳态入射平面SH波的散射

利用复变函数方法、多极坐标移动技术和Graf加法公式讨论半空间内圆孔对稳态入射平面SH( shearing horizontal)波的散射问题.首先写出介质内的自由波场和散射波场,它们能够预先满足半空间边界自由应力条件;其次,利用Graf(格喇夫)加法公式,将虚源波函数进行数学变换,使之与圆孔产生的波函数共同表示为同一个无穷正交函数级数的形式;最后利用圆孔边界处的应力自由条件,得出确定散射波函数中未知系数的无穷线性代数方程组,该方法避免了散射波函数傅里叶级数展开中积分的数值计算,因而显著地提高收敛速度和计算精度.算例结果表明方法的可行性.     

基于A-算符方法的齿轮系统的分岔与混沌

利用Adomian分解算法的思想,针对齿轮-转子-轴承系统的间隙非线性模型构造了求解系统解析解的A-算符方法(AOM),建立了基于AOM的符号-数值方法,并利用该方法研究了系统的分岔与混沌现象。研究表明,对于不同的啮合阻尼参数,随着激励频率的变化,系统的响应都经历了从稳态到混沌再到稳态的历程,且都发现了倍周期分岔的现象。同时,对于不同的激励频率,随着系统阻尼的变化,系统响应也经历了从稳态到混沌的历程,出现了倍周期分岔及激变现象。该方法不仅适用于对该系统的非线性模型进行研究,也为机械系统中一般的非线性模型的动力学分析提供了一个有力的工具。     

三圆盘非线性扭振系统的内共振

建立了具有平方非线性三圆盘扭振系统的数学模型,应用非线性振动平均法,求得了系统满足双重共振条件的一次近似及对应的稳态解。求得了用椭圆函数表示的系统内共振条件下无阻尼自由振动的解析解,指出系统有能量交换现象,存在周期运动、概周期运动以及调幅调相运动。     

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.     

A MINIATURE SURFACE PLASMON RESONANCE BIOANALYTICAL SYSTEM FOR FIELD DETECTION OF MICROCYSTIN-LR IN SURFACE WATER

A miniature surface plasmon resonance (SPR)–based immunoassay system for analyzing microcystin-LR (MC-LR) in surface water has been developed. A Spreeta biosensor was adopted in the SPR flow injection analysis (FIA) system. An optional biofilm immobilization method was exploited using covalent-coupling between a bioconjugate of microcystin-LR and bovine serum albumin [(MC-LR)-BSA] and the golden surface. An acceptable relative standard deviation of repeatability, 1.29% (n = 20), was achieved. An analysis of the calibration curve showed that this method has a detection limit of 0.55 ng/mL, a half-maximal inhibitory concentration (IC₅₀) of 5.6 ng/mL, and a quantitative range of 1.56–25.00 ng/mL. The recovery from water samples containing varying concentrations of MC-LR ranged from 90% to 112%. After samples of tap water and pool water were assayed, it was concluded that tap water did not contain a measurable amount of the analyte, whereas pool water contained 2.39 ng/mL. Compared to other methods of analysis, SPR immunoassay has the advantage of being label-free, rapid, and cost-effective and can easily detect levels of MC-LR within the World Health Organization (WHO) drinking water guidelines. The SPR FIA system with reusable biosensor is compact and convenient for instant in situ determination of MC-LR levels in environmental water.     

大型回转窑支承系统的力学行为分析

对操作工况下大型回转窑支承系统的力学行为规律进行理论分析和接触非线性有限元仿真.根据轮带结构和运行特点,解析导出轮带内壁受简体的压力分布公式,修正了长期以来前人轮带压力公式的不妥之处.基于Ansys及其APDL( Ansys parametric design language)编程,实现对支承系统的多体接触模型在分布压力、摩擦转矩和预紧配合作用下的复杂加载及其边界非线性有限元模拟,获得回转窑支承系统的变形与应力分布规律.结果表明,轮带与托轮之间是循环挤压过程;每回转一周,轮带内外表面的等效应力经历五次脉冲循环,在与托轮接触处的峰值应力达最大.托轮外表面也存在较高接触应力.循环应力集中是使轮带与托轮发生表面疲劳失效的根本原因.过盈配合与支承载荷的双重作用,导致轮孔在与轮轴的配合端面成为托轮强度的最薄弱部位,可解释轮孔开裂或喇叭口失效现象.摩擦转矩使载荷偏置,导致支承系统应力分布非对称,故左右对称模型只适用于停工状态,对操作工况是不准确的.这些认识对回转窑支承系统的设计、检修和窑线调整具有参考价值.     

结构系统单元的疲劳可靠性估算

实际工程结构大多是由元件组成的结构系统，所以元件的疲劳可靠性分析应从系统角度加以考虑，即考虑系统中其他元件的影响。针对系统单元的疲劳可靠性问题，文中提出一种建立在一次二阶矩方法和随机有限元法基础上的估算方法。将结构具有的多个不确定因素，如材料、几何、载荷等，用基本随机变量表达。因单元疲劳可靠性分析的功能函数不能表达为基本随机变量的显式函数，故采用数值方法和随机有限元法求偏导。结合改进的一次二阶矩法对系统单元进行疲劳可靠性分析。为工程应用提供一种实用的估算方法。     

大型星载天线展开系统故障树的区间分析方法

针对某周边桁架式大型星载天线进行展开可靠性研究。分析大型星载天线的展开机理,并在对星载天线展开系统故障树分析的基础上,针对传统故障树分析中存在的不确定性难以量化的问题,结合D-S(dempster-shafer)理论和区间概率理论,提出星载天线展开机构故障树区间分析方法,构造失效独立和失效相关情况下故障树区间分析的与门区间算子和或门区间算子,在此基础上对系统的展开可靠度进行分析和预测。可靠性分析的结果表明文中提出的计算模型和分析方法是合理和可行的。