采用ARMAX模型的精磨非线性振动系统辨识

基于外源自回归滑动平均模型(ARMAX),提出改进的动态偏心精密磨削非线性振动系统的二阶振动微分方程解耦算法,获得其传递函数系统模态参数,主要包括模态刚度、模态质量和模态阻尼等的辨识.结合模态辨识理论,优化复模态振型的振动系统传递函数矩阵模态参数的模态留数或模态参数形式辨识算法,并进行相应实验验证.验证结果表明:该复模态振型振动系统解耦算法实现重构传递函数曲线低频区域局部振动特征,计算精度较高,有效应用于精密加工过程非线性振动的预估和控制.     

线性亏损振动系统的模态分析理论

在线性振动系统中系统矩阵不可能对角化的情况下,提出了所谓的线性亏损系统的模态分析理论。引入系统矩阵的概念,对一般线性振动系统给出了系统自由响应、强迫响应和传递函数的显式计算公式,并指出复模态理论是亏损系统模态分析理论的特例。     

连续系统振动特征值摄动问题的统一解法

将离散系统振动分析中的通用的矩阵摄动法推广到连续系统。采用弹性结构理论算子，对连续系统的振动特征值摄动问题进行统一描述。根据特征函数子空间缩聚法和正交分解的基本原理，推导了统一的摄动公式。该方法能同时有效地处理孤立、重及密集特征值3种不同情况。以薄膜振动和变厚度薄板弯曲振动的特征值问题为例，阐明了方法的实际应用。     

部分二次特征值及其敏感性配置

利用响应矩阵法配置主动振动控制中的配置特征值及其敏感性,使得特征值和敏感性配置的个数不受限制.提出用带等式约束的二次规划问题,来求解主动振动控制中单输入状态反馈控制系统的部分特征值及敏感性配置问题.数值实验表明:转化成二次规划问题来求解的方法,其特征值配置问题满足要求,敏感性配置也相对满足要求.     

货物列车编组对列车-桥梁系统空间振动的影响

基于列车、桥梁空间振动分析模型,利用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则,建立了列车-桥梁系统空间振动矩阵方程,采用Wilson-θ法求解。研究了5种不同货物列车编组对列车-桥梁系统空间振动响应的影响,得出了一些符合物理概念的桥梁振动响应时程曲线。研究结果表明:机车、车辆轴重是影响桥梁竖向振动位移的主因;空载货车作用下的车桥系统横向振动响应比重车的要大;全列空车编组及空重混编是影响列车-桥梁系统横向振动响应的不利编组,而全列空车编组更为不利;在进行桥上货物列车脱轨分析时,宜采用全列空车编组;通过改善列车编组的方法可以提高列车-桥梁系统振动性能。     

阻尼系统振动分析的复模态矩阵摄动法

研究了阻尼系统振动分析的复模态矩阵摄动法,推导了孤立特征值及重特征值情况的一阶、二阶摄动公式,特别是通过引进１个非常简单的范化条件,就完全确定了现有方法中的有关摄动项的不确定量．并且给出了相应的算例．     

基于相似理论的钢筋混凝土建筑结构振动模态

以三层钢筋混凝土建筑结构为研究对象，将其简化为3自由度的弹簧-质量振动系统，用相似理论建立振动系统的实验模型，制作等效的建筑结构实验模型．用传递函数响应方法对实验模型进行动态响应实验研究，测得振动系统的固有频率和振型，掌握振动系统的动态特性，为钢筋混凝土建筑的结构设计和系统减振设计提供动力学的实验测试方法，尤其给安装在建筑物内机械设备的振动控制提供了设计依据．     

轨/姿控发动机推力矢量测试平台动态特性分析

采用模态分析法解耦矩阵,建立轨/姿控火箭发动机推力与推力矢量测试平台系统的传递函数,采用有限元方法预估了固有频率,并通过实验模态分析方法对测试平台系统进行了精确测试,得出了测试平台在实际安装状态下4 kHz以内的各阶固有频率、阻尼比、主振型、留数等模态参数.验证了有限元方法的分析结果和测试平台系统的合理性,并通过仿真计算和模拟实际试车状态的实验,验证了所建立的传递函数的准确性.     

横风作用下的列车-轨道系统空间振动响应分析

基于列车-轨道系统空间振动分析理论,考虑横风作用,建立横风-列车-轨道系统空间振动分析模型。根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的"对号入座"法则,建立此系统空间振动矩阵方程,并编制相应的计算机程序求解该方程。计算横风作用下的列车-轨道系统空间振动响应,研究不同类型铁路车辆振动响应及倾覆稳定性的差异,分析横风对此系统振动响应的影响规律。研究结果表明:罐车的稳定性最好,敞车次之,棚车最差;横风对车体横向位移、轮重减载率和倾覆系数有很大影响,对车体横向加速度、脱轨系数及横向平稳性指标影响不大。     

阻尼系统的特征

严格证明矩阵复指数法.用传递函数和复频响应函数,推导有阻尼多自由度系统的强迫振动解析解.有阻尼多自由度系统强迫振动解析解的构建,有助于分析主阻尼矩阵不为对角阵的情况.     

关于阻尼线性振动系统的广义特征问题的讨论

通过引入矩阵函数变换,将阻尼自由振动系统转化为不含有阻尼项的新系统,分析了新系统的广义特征问题及其振型的求解,提高了在阻尼自由振动系统使用振型叠加法的效率,为计算阻尼自由振动系统的响应提供了一种方法。     

用拉普拉斯变换求解有阻尼系统的冲击响应

对于有阻尼的振动系统的冲击问题，以一个半正弦波冲击作为激励说明。     

Analysis of the Mode of the Periodically Time-varying Vibration Systems

By Liapunov reducibility theorem, the periodically time-varying vibration system can be transformed to a linear time-invariant system. Based on the dynamic characteristics of the linear time-invariant system, the mode of the periodically time-varying vibration system has been discussed. The paper defines the mode and analyzes its characteristics. It can be found that the mode of the periodically time-varying system is periodically time-varing but has such characteristics as orthogonality. Finally, a method is given to solve the mode. By solving the eigenvalues and the eigenvectors of the state transition matrix in one period, the periodically time-varying mode can be obtained.     

一类二阶振动矩阵方程的求解

研究了一类二阶振动矩阵方程的求解问题,该方程在振动控制领域得到广泛应用。针对具有约当对角标准型的特征值情形,提出了一种求解该二阶振动矩阵方程的参数化方法。该参数化方法给出了该矩阵方程中两个未知矩阵的完全参数化表达式,其含有自由参量为二阶振动矩阵方程的解提供了全部自由度。最后,利用所提出的二阶振动矩阵方程的参数化方法对数值算例进行了求解,结果表明该参数化方法的简单和有效性。     

综合阻尼系统的模态分析和时序模型

本文定义同时计及粘性阻尼和结构阻尼的系统为综合阻尼系统。讨论了多自由度比例综合阻尼系统的模态分析。推导出传递函数矩阵的表达式。应用拉氏变换和Z变换间关系,得到系统的ARMA时间序列模型。     

用复模态理论讨论状态矩阵对角化问题

首先介绍了复模态理论,然后利用线性阻尼离散系统的自由振动微分方程的左右特征向量,推导出状态矩阵与振动系统的左右特征向量之间的关系。最后根据状态矩阵的左右特征向量系的正交性,对给出的状态矩阵进行对角化。从而实现振动微分方程的降阶与解耦。     

STM隔振系统的复模态分析

用复模态分析法求出了针对扫描隧道显微镜隔振系统的运动解和振幅传递函数的解析表达式，从该表达式可以看出，隔振系统第一级参数极大地影响着整个系统的隔振性能，然后用由本方法计算得出的三维和二维图象分析ＳＴＭ隔振系统，在悬挂弹簧加磁阻尼系统和金属块中夹橡圈系统的比较中，得出了一些有用的结论。     

一类连续线性系统的完全辨识

在一般情况下，对于连续线性系统可以获得其代数等价系统或传递函数的辨识。本文对这种线性系统的一个特例，即由高阶方程描述的一类线性系统，依据系统的观测数据，用该系统的特征值构造出唯一的变换矩阵，解决这类系统辨识中，由离散辨识结果返回连续系统的反问题，进而实现这一类线性系统的完全辨识。     

非线性系统参数识别的频域方法

系统识别是现代控制过程的关键环节．本文提出了一种识别弱非线性振动系统参数的方法．本方法中，参数识别的数学模型是系统的一阶近似频率响应函数．首先，用多尺度法导出弱非线性强迫激励系统的频率响应函数．接着，利用非线性参数变换将此频率响应函数变换为系统参数的线性函数，在此基础上用最小二乘法识别系统的参数．最后，通过数值模拟检验了方法的精度．