混合动态子结构综合法在塔机动力学分析中的应用

提出了一种基于混合动态子结构综合法的塔机动力学分析模型,结合建筑施工现场的特点,获得塔机系统实测振动周期,判别远距离附着塔机使用的安全可靠性。该方法分别用传递矩阵法和柔度法建立塔身和塔顶系统子结构在起升平面内的振动数学模型。根据子结构结合界面的运动及动力协调条件建立塔机的频率方程,并首次应用于施工现场QTZ5013型塔机的动力学分析和附着装置及塔身的参数识别。结果表明,识别计算值与仪器测试结果接近。对柔性远距离附着塔机,采用引入动载系数对塔机作静力学验算的方法与工程实际存在较大误差。提出对这类塔机应进行附着装置刚度系数现场测试识别,以便及时采取应对措施,防止塔机倒塌事故的发生。     

卡盘结合面参数识别

提出识别卡盘结合面参数的两种方法，对于卡盘一工件结合面，采用从主轴系统中分离出单自由度系统，获得参数。卡盘一主轴结合面，按传递矩阵法求得参数。     

层状地基-基础-框架相互作用系统的参数识别

提出了一种层状地基-基础-框架相互作用系统的参数识别方法.根据集中剪切型系数的运动特征,将层间刚度和阻尼从总体系统中分离出来,依据最小二乘识别法则,导出了层间刚度和阻尼这些层间参数识别的递推方程,以此为基础建立了地基-基础-框架相互作用系统的参数识别方法.并以人工模拟系统输入和输出的方法,对一位于三层粘性土上的框架结构系统,实施了参数识别的全过程.结果表明,所建立的系统参数识别方法,对识别初始值的要求较低,且具有良好的识别精度.     

带垂度水平索-桥耦合面内参数振动

考虑拉索垂度,建立了水平索-桥系统的面内参数振动运动方程.采用分离变量法描述拉索的横向位移,并取拉索的前两阶模态,用Galerkin方法得到拉索二阶广义坐标运动方程;同时,建立桥面等效质量块的运动微分方程.在此基础上,采用多尺度方法,导出了运动方程的理论解.以南京长江二桥A20拉索为研究对象对拉索响应进行了数值求解,分析了主要参数对拉索响应的影响,并对理论解进行了验证.     

电磁轴承支承转子系统的运动稳定性

结合定参数PID控制器方程和具有陀螺效应的不对称转子运动方程形成了电磁轴承支承的转子系统的机电耦合动力学方程.将Poincaré映射与Newton打靶法相结合求解了系统非线性不平衡周期响应.结合Floquet分岔理论分析了系统周期运动的稳定性边界和分岔行为.对电磁轴承支承的转子系统设计了变参数PID控制规律,运用所设计的PID控制算法对系统进行计算,发现变参数PID控制算法使得系统非线性周期响应的稳定性有所提高,保证了系统稳定的谐波运动.     

摄动法解带集中质量圆盘阶梯轴的非线性扭振

本文提出了研究轴系扭振的一个新的模型,它是一个包含有非线性轴段、带集中质量圆盘阶梯轴.应用Heavaide和Dirac函数,把轮系的运动微分方程用统一的方程来描述,把文献[3]的方法推广应用到带有分市和集中参数的非线性系统.     

黏弹性梁1∶2内共振时的多脉冲跳跃现象

研究了轴向运动黏弹性梁在1∶2内振动时的混沌运动。利用哈密尔顿原理在积分型本构模型描述基础上建立了黏弹性移动梁的控制方程,采用多尺度法和Galerkin离散法得到轴向运动黏弹性梁面内1∶2内振动的平均方程,最后利用数值模拟方法研究了轴向运动黏弹性梁系统在不同参数下的多脉冲跳跃振动,绘出轴向运动黏弹性梁面内横向振动多脉冲跳跃振动的相图及对应的波形图。     

黏弹性梁1：2内共振时的多脉冲跳跃现象

研究了轴向运动黏弹性梁在1:2内振动时的混沌运动.利用哈密尔顿原理在积分型本构模型描述基础上建立了黏弹性移动梁的控制方程,采用多尺度法和Galerkin离散法得到轴向运动黏弹性梁面内1:2内振动的平均方程,最后利用数值模拟方法研究了轴向运动黏弹性梁系统在不同参数下的多脉冲跳跃振动,绘出轴向运动黏弹性梁面内横向振动多脉冲跳跃振动的相图及对应的波形图.     

基于小波包变换的时间序列模型模态参数识别

提出了基于小波包变换的时间序列模型结构模态参数识别方法.该方法以线性的离散时间序列方程为基础,对结构的振动响应数据进行小波包变换分解,利用小波包函数的正交特性,建立量测点间的离散化运动方程,最后利用该离散化运动方程的系数矩阵,估算结构的模态参数(自振频率、阻尼比与振型).用数值模拟算例对此方法进行了验证,并与随机子空间识别方法结果进行了比较.结果表明,该方法可以正确地识别出结构的模态参数.     

非爆发式排气冲击配气机构数值分析

给出了非爆发式排气冲击配气机构系统的无因次参数及系统的无因次运动方程,用数值方法研究了系统在不同参数条件下的运动情况,找到了实现非爆发式排气的系统参数设计规律,为这种新型的冲击配气机构的设计提供了定量依据·     

非线性方程求根的高阶迭代方法

通过对已有误差方程进行加权组合,消去较低阶数,得到了3个新的带参数四阶收敛迭代公式和1个新的五阶收敛迭代公式,收敛效率分别达到了1.587和1.495,并证明了这些公式的局部高阶收敛性.最后通过数值算例验证了这些方法的有效性.     

基于速度椭球的3SPS-1PS并联髋关节试验机尺度综合分析

对一种用于评价人工髋关节材料的3SPS—1PS并联髋关节试验机的结构参数进行了尺度综合分析。将速度椭球概念应用到试验机尺度综合中,利用速度椭球特性,即在给定任务条件下,速度椭球的长轴长度越短,驱动器的驱动速度越低。速度椭球长轴长度等价于其雅克比矩阵最大奇异值,因此为了获得最小驱动速度,以雅克比矩阵的最大奇异值的最小值为尺度综合目标,对3SPS—1PS并联髋关节试验机进行了尺度综合,并利用尺度综合得到的参数对工作空间进行了仿真分析。结果表明,尺度综合后的试验机可达工作空间包含任务空间,满足实验要求。     

三角网条件方程式数目的确定

本文导出了计算各种三角形条件方程式总数的通用公式,并按取简删繁的原则,用优化的形式给出了一套计算网中各类条件式数目的统一公式,改变按不同网形进行判断的现状,以期达到便于手算、机算,避免出错的效果。     

键合图法线性系统动态仿真

本文较详细地阐述了线性系统动态仿真的键合图法,给出了线性系统状态方程的统一表达式,利用该方法,对于具体问题按照键合图理论输入系统的结构参数及结型矩阵,就可以由计算机自动地以格式化的方式生成系统的状态方程并求解。同以前类似的方法相比较,本文所给出的系统状态方程的统一表达式,考虑了独立贮能场,非独立贮能场能的能量变量和共能量变量间关系存在耦合时的更一般情况,对前人的工作做了一些补充。     

微重环境下平移圆柱贮箱液固耦合系统的动力响应研究

以一种新的方法建立了在微重力环境、横向激励下圆柱贮箱液固耦合系统的动力学方程．对耦合系统的液体子系统采用压力体积分形式的拉格朗日函数，并将速度势函数在自由液面处作波高函数的级数展开，从而导出自由液面运动学和动力学边界条件的非线性方程组，而对结构子系统则采用标准形式的拉格朗日函数（动能减去势能），用变分原理和拉格朗日方程建立耦合系统的动力学方程，最后用4阶Runge-Kutta法求解非线性方程组，得到了耦舍系统的幅频特性曲线．此方法大大减少了公式推导量，而且得到的是降阶的耦合方程组．计算发现：随着Bond数的减小，耦合系统的响应频率先增大后减小，而响应幅值逐渐增大．     

非平行多导体传输线串扰的快速时域分析算法

基于高阶FDTD(2,4)方法(时域有限差分方法)和传输线方程研究一种高效的时域混合算法,实现非平行多导体传输线串扰的快速计算.首先,将非平行多导线按照时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)网格分解成多段相对独立的传输线段.然后,采用传输线方程,构建各段多导线的串扰模型.由于传输线方程的精度取决于非平行多导线的单位长度分布参数,因此,根据平行多导线单位长度分布参数经验公式,推导了适用于非平行多导线的单位长度分布参数计算公式.最后,采用高阶FDTD(2,4)的大空间步长对传输线方程进行差分离散,从而在不影响计算精度的前提下,大幅减少迭代网格数,提高了计算效率.通过理想导电板上非平行多导线不交叉和交叉两种情况下的串扰仿真,与商用电磁仿真软件CST的计算结果和耗用时间进行对比,验证了时域混合算法的正确性和高效性.     

粘弹性简支梁上的隔振器的参数

本文以均匀粘弹性简支梁作为梁形柔性基础的力学模型。首先导出其上单级隔振系统的运动微分方程组，通过拉氏变换导出隔振系统的传递函数和隔振传递率。然后按照若干简化原则导出计算等效离散隔振系统力学参数的公式。数值计算结果表明，应用这种等效系统计算弹性梁上隔振装置参数在很宽的参数范围内能满足工程设计所需的精度。     

有色噪声情况下逐次静态滤波公式的简化推导方法

白噪声情况下的静态逐次滤波可用极大验后或最小二乘虚拟观测值的方法简要表达其递推公式。但在有色噪声的情况下,一般仍用递推方法证明,过程繁琐。本文将有色噪声情况下的观测方程加以改化,变为等价的白噪声观测方程,可直接利用白噪声情况下的静态逐次滤波公式写出其逐次滤波式。不仅推导大大简化,且便于学习和理解。     

传感器观测相关条件下的最优分布式检测融合算法

针对分布式串行检测融合系统的检测性能优化问题,研究了一种各部传感器判决规则联合优化的系统性能优化方法.融合系统由N部传感器构成,系统性能优化准则采用Bayes准则.在各部传感器观测相关的条件下,为了使系统检测性能达到最优,推导出了传感器判决规则联合最优化的必要条件,得出了最优传感器判决规则满足的一组系统方程,并根据系统方程组设计了求解各部传感器最优判决规则的数值迭代算法.仿真结果表明,采用该数值迭代算法联合优化各部传感器的判决规则,可使融合系统的Bayes风险显著低于单部传感器.     

一类二阶矩阵微分方程的特解

基于微分方程组理论和矩阵理论,采用按列比较方法和待定矩阵方法,给出了非齐次项为二次多项式与指数函数乘积的一类三维二阶常系数线性微分方程组的特解公式。对特殊情况进行了讨论,并通过算例验证了微分方程组特解公式的正确性。为高阶微分方程组的解法研究提供了一条有效的途径。