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相似文献
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1.
应用非线性动力学理论与随机理论,建立随机风浪作用下风翼助航船舶非线性横摇运动数学模型,分析风翼助航船舶在随机风浪作用下的非线性横摇运动。以一艘76000 DWT巴拿马型散货船为目标船,仿真分析其加装风翼前后在轻载和满载时的横摇特性。仿真结果表明,风翼助航船舶轻载状态较满载状态产生的固定横倾角大得多。风翼助航船舶应尽量避免轻载航行或轻载航行时应减少风翼数量,以提高船舶航行安全性。  相似文献   

2.
船舶非线性大幅横摇导致倾覆的研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
综述了风浪中船舶倾覆研究的最新进展,对各种主要的研究成果作了述评,着重归纳论述风浪中稳性损失,非线性大幅横摇运动的性态和随机波浪中船舶倾覆的概率预报,在分析了各种理论方法优缺点的基础上提出了须进一步研究的建议。  相似文献   

3.
舰船横摇垂荡非线性耦合的动力不稳定区域   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了横摇和垂荡非线性耦合情况下的动力不稳定区问题,在船舶顶浪情况下,采用约束参数法分别对非线性耦合和线性耦合的方程进行了稳定性分析,得到稳定区域传递曲线方程。用龙格-库塔数值积分方法分别对此两类方程选择多种类型参数值进行摇摆响应分析,观察到横摇回复运动、周期稳态运动、以及混沌和倾覆等现象,验证了理论分析的结果,理论与数值分析表明,横摇和垂荡的非线性耦合对于船舶摇摆是不可忽略的非线性因素,采用约束  相似文献   

4.
碰摩转子系统的稳定性   总被引:22,自引:0,他引:22  
为研究一个支承在油膜轴承上的单盘转子系统在发生动静件碰摩时系统的稳定性 ,假定轴承为短轴承近似和碰撞为弹性碰撞后 ,导出包括分段线性刚度和非线性油膜力的非线性运动微分方程 ;使用打靶法求系统的周期解并结合 Floquet理论分析解的稳定性 ,发现了在系统的运动中具有倍周期分岔和 Hopf分岔现象 ;研究结果对于更好地了解转子系统的碰摩故障以及其早期预测有意义  相似文献   

5.
基于谐波平衡法和反馈系统理论,用频域法分析了在线性前馈部分具时滞的非线性映射的Hopf和倍周期分岔。利用该方法,论文得到了分岔解及其稳定性的相关表达式。最后将得到的结果应用于一个具时滞的离散复合种群模型。  相似文献   

6.
利用Poincare映射原理,提出了求高维非线性系统周期解及其分岔的方法.将从初值至稳态解的整个积分长度分成若干积分子段,设定每个积分子段中的最大循环数,并使周期数按一定规律增加.在每个子段中应用直接积分法求解,根据Poincare截面上映射点的距离判断周期解的收敛精度.由于每个积分子段中的周期数是递增的, 故求周期解所用的总积分长度趋于最小,从而耗时较少.同时,通过对Poincare映射数据矩阵中的元素排序、差分和筛选,可以计算出周期分岔解的周期数以及周期解的分岔点.应用该方法计算了2个非线性转子模型的周期分岔解:一个是考虑非线性油膜力和非线性内阻力作用的4DOF单跨转子,发现由于油膜失稳可导致内阻失稳;另一个是考虑非线性油膜力作用的16DOF双跨转子,发现了双跨转子系统失稳后的双低频现象.  相似文献   

7.
船舶横倾航行的稳性   总被引:3,自引:0,他引:3  
当船舶的重心偏离中线面时,船舶会出现横倾角,该横倾角的存在将使复原力矩减小,稳性降低,对船舶不利,为此分析了船舶产生固定横倾角后稳性的大小,并通过实例,对船舶在不同固定横倾角状态下与横向正浮状态的稳性及抗风能力进行了比较,提出了样本船产生较大的固定横倾角后,其稳性和抗风能力的计算方法。  相似文献   

8.
Rikitake双盘发电机模型的混沌与控制   总被引:3,自引:0,他引:3  
利用非线性动力学理论讨论了Rikitake双盘发电机模型的混沌特性.首先通过数值计算得到该模型的定态解,并分析了该定态解的稳定性.利用数值仿真,得到该模型在一定参数和初始状态下的吸引子.对μ∈[0.1,7],利用全局分岔图.最大Lyapunov指数谱,分维散谱和庞加莱截面图表征了系统在此参数范围内具有的丰富的动力学行为,通过全局分岔图的局部放大,发现系统发生了倒倍周期分岔.倍周期分岔现象.利用比侧微分控制器对系统的混沌行为进行了有敢的控制.并指出系统的混沌特性可以用来模拟地磁场的反转.  相似文献   

9.
提出了一种分析非线性系统分岔及通往混沌道路的新方法,以增量谐波平衡法为基础,求得特定参数状态下的周期解;根据Floquet理论,判定周期解的稳定性,分析周期解的分岔类型及参数的分岔值。求得分岔值后,根据周期解的分岔类型,构造下一级分岔周期解的谐波函数,计算下一级的分岔点。重复上述过程,可获得周期解分岔的一系列临界值及混沌产生的近似阈值。通过该方法,可以了解动力系统混沌产生的分岔过程。应用该法分析了Mathieu-Duffing振子的倍周期分岔,得到其周期倍化的系列分岔点及混沌产生的近似阈值,所得结果与数值模拟基本一致。  相似文献   

10.
在滑动轴承转子系统中挤压油膜阻尼器的减振特性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了挤压油膜阻尼器在具有滑动轴承支承的非线性转子动力系统中的减振特性.首先分析了滑动轴承-转子非线性动力系统的稳定性及分岔行为.研究表明:在较大不平衡量作用下,系统易发生倍周期分岔、准周期分岔,失稳转速较低.然后分析了加入挤压油膜阻尼器后的滑动轴承-转子非线性动力系统的稳定性及分岔行为.分析表明:挤压油膜阻尼器的加入,有效地改变了系统的分岔行为,提高了失稳转速,特别是在较大不平衡量作用下,其效果更加明显  相似文献   

11.
潜艇应急上浮运动稳定性与分叉分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
应用非线性系统运动稳定性与分叉理论和同伦延拓数值计算方法,分析了潜艇应急上浮运动的稳态响应及运动稳定性,并通过潜艇大攻角六自由度运动方程数值积分的动态仿真,验证了所得动态仿真与数值分析结果的一致性.研究了航速、升降舵、方向舵和剩余浮力及其作用位置对潜艇应急上浮运动稳定性的影响.结果表明,潜艇应急上浮运动在左右舷对称的情况下,并不限于垂直面内,可能出现横滚,在某种临界条件下,该运动可能失稳而出现分叉现象,用奇异性与分叉理论对分叉现象进行了分析,为潜艇应急上浮的操纵与控制提供了理论依据.  相似文献   

12.
韩翔希 《科学技术与工程》2013,13(21):6176-6183
中高速船在航行状态下,其航态与低速航行相比有较大的不同,对船舶的阻力有明显的影响。因此,此类船舶的阻力预报必须考虑船舶航行姿态的影响。现有公开发表的关于滑行艇垂向+纵向运动理论预报研究的资料不多见。基于Flu-ent平台对三维船体航态对阻力的影响进行研究,采用动网格技术模拟船舶的航态;同时,为了保证计算的连续性与稳定性,利用FLUENT二次开发平台,编写UDF程序,在离散的时间域内根据船体的受力对船舶运动进行干涉。计算结果表明该方法对船舶的水动力预报问题具有可行性。  相似文献   

13.
全混釜内酵母培养系统稳定性的数学分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
运用非线性动力学现代分析方法Hopf分岔理论, 研究了全混釜内酵母培养系统的稳定性问题, 得出其Hopf分岔范式, 给出了振荡存在的区间、临界点处的周期及解析解, 并考察了周期解及定常解的稳定性。  相似文献   

14.
为研究船舶在停车淌航时的舵效,采用MMG建模方法,将常速域和低速域数学模型相结合,建立适于港内船舶运动的数学模型,并考虑浅水、低速、漂角等因素的影响,利用MATLAB软件进行算法实现.对三种船型在港内停车淌航时的舵效进行仿真,通过对仿真结果的分析与比较,得出影响舵效的系列结论;同时,综合专家意见,得出三种船舶有舵效的最低速度,可为驾引人员在实际工作中提供参考.  相似文献   

15.
在大型集装箱船的设计中,保证稳性是个重要的问题.研究表明,计算极限重心高曲线是个有效的方法.它不仅可用于进行稳性的分析和校核,而且也可用于大型集装箱船的配载,以提高其载箱能力.通过实例对有关方法进行了说明和讨论.  相似文献   

16.
船舶振荡运动仿真   总被引:6,自引:1,他引:5  
为节约昂贵的海上试验费用,以6个自由度最关键的横摇运动为例说明了仿真计算过程。在由船模试验得到船舶响应幅值算子(RAO)的基础上,采用ITTC单参数标准波谱计算船舶的运动幅值谱,然后采用线性迭加法得到船舶振荡运动的时域序列。仿真信号序列的频谱与实船采集的横摇运动数据的频谱具有相似性,对频率区间细分可以提高仿真结果的精度。  相似文献   

17.
非线性转子局部碰摩故障的分叉与混沌行为   总被引:27,自引:7,他引:20  
研究了非线性转子系统碰摩故障的分叉与混沌行为,应用中心流形定理和n维Hopf分叉定理分析了转子系统特征值出现双零实部的情形,讨论了非孤立奇点对转子系统分叉特性的影响,得到了相应的稳定条件,并进行了计算机仿真数值模拟·分析表明,非线性转子系统发生碰摩时,呈现多种形式的周期与概周期运动,以及多种分叉与混沌行为·  相似文献   

18.
王则  耿佳  李满枝 《科学技术与工程》2023,23(35):14916-14922
高流速输流管道广泛应用于航空航天发动机等领域。为了掌握其在超临界流速下的动力学响应特征,本文基于坐标变换法建立了超临界输流管道的运动方程,并使用Galerkin截断法将运动方程离散为非线性常微分方程。通过增量谐波平衡法求解系统具有2:1内共振时的非线性动力学响应,通过Floquet理论研究系统响应的稳定性和分岔行为,并使用数值积分法模拟了系统的拟周期响应。研究结果表明:当系统存在2:1内共振时,系统响应发生不对称的双跳跃现象;而且2:1内共振会导致能量在模态间相互转移,导致系统发生鞍结点分岔和Hopf分岔行为,引起系统响应的拟周期行为。分析系统参数对响应的影响表明,增加阻尼和减小激励幅值可以降低系统发生拟周期响应的可能性。可见,2:1内共振是影响输流管道动力学特征的重要因素,因此设计中应该避免系统存在2:1内共振,也可通过增加阻尼或减小激励的方式减少系统发生拟周期响应。  相似文献   

19.
基于势流理论,采用切片法和脉冲响应函数方法实现船体时域运动,同时采用黏性流理论模拟计算舱内液体的非线性晃荡,进而建立了波浪中载液船舶耦合运动方程. 该方法考虑了波浪、船体、液舱晃荡之间的耦合作用,并结合船体内外流场特点分别采用了势流和黏性流理论,具有较高的计算效率. 研究结果表明:通过数值模拟计算和模型实验,数值模拟计算能够清晰显现液舱晃荡对船体全局运动影响,船体运动响应曲线与模型实验结果吻合良好.  相似文献   

20.
旋转充液系统非线性稳定性和动力学分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
应用Liapunov-Rumjantsev部分变量稳定性理论,分析旋转充液系统的非线性稳定性,得出其稳定性的充分条件。在Stewartson-Wedemeyer-Murphy关于系统内部流体惯性波振动产生共振不稳定理论的基础上,应用全局分叉理论中的Melnikov方法,分析了旋转充液系统非线性角运动的动力学行为,得出系统不出现浑沌的条件。  相似文献   

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