大阻尼非线性振动系统的渐近解

本文以KBM法为基础,分别给出了求解大阻尼非线性自治系统和非自治系统的新方法。利用这种方法求渐近解,不仅可以克服传统方法中靠消除永年项来补充方程的不足,而且可以将求解过程化为一系列代数运算。因此本法易于手算和用计算机计算,从而可求任意高阶近似。作为例子本文还研完了大阻尼自治系统和非自治系统的Van der Pol方程和Duffing方程。     

轴向受力梁强非线性超谐波与次谐波共振的能量迭代法

研究了在横向动载荷作用下存在轴向力的一类梁的强非线性振动;建立了梁振动的二阶强非线性非自治微分方程,并对求解强非线性自治系统的能量迭代法加以改进,用于求解梁的强非线性非自治系统,其方法是:由能量法得到主共振、超谐共振和次谐共振的一次近似解的表达式;引入牛顿迭代的思想和最小二乘法,得到高次近似解的表达式.研究结果表明:用改进后的能量迭代法求解强非线性非自治系统精度较高;分析这种非线性梁的振动时,除了要考虑其主共振外,还要考虑超谐共振和次谐共振.     

强非线性主动隔振系统的运动响应及传递率

建立了主动隔振体的非线性动力学方程,即有阻尼受迫振动Duffing方程;对求解强非线性自治系统的能量迭代方法加以改进,将其用于求解强非线性非自治系统,得到了主动隔振系统周期运动响应的解析表达式和振幅-频率关系曲线,并按新振动传递率定义研究了振动传递率与频率的关系.应用这一方法,获得了精度较高的周期解表达式、振幅与频率关系曲线以及位移传递率与频率关系曲线;得到了主动隔振问题的有关结果:对于非线性硬弹簧系统(α＞0),随着非线性项系数增大,共振的振幅虽然减小,但传递率增大,故隔振效果较差;对于非线性软弹簧系统(α≤0),随着非线性项系数的绝对值增大,共振的振幅减小,同时传递率也减小,故非线性软弹簧系统(α≤0)具有较好的主动隔振.     

三维非线性自治系统极限环的计算

在高维非线性自治系统上采用了一种计算其极限环的新的摄动方法,该方法利用改进的L-P(LindstedtPoincare)法的思想,通过引入新的非线性参数变换以及适当的非线性频率展开,得到了非线性自治系统极限环的近似解析表达式,从而求得极限环振动的振幅与频率.通过选择一类三维非线性自治系统作为算例,在控制参数发生改变时,来讨论本文方法所得的解析结果与Runge-Kutta数值模拟所得结果的吻合程度.     

单盘转子系统过临界点时的瞬态响应

本文研究一个各向同性支承、无质量的转轴携带一个刚性圆盘通过临界速度时的非定常振动。根据系统的非线性特征,采用KBM 渐近方法得到一阶微分方程组,求得数值积分解。文中讨论了转子的陀螺效应对瞬态响应的影响,以及内阻尼对系统稳定性的影响。问题分理想能源(即常角加速度)和有限能源(即变角加速度)两种情况讨论。     

基于系统响应瞬时特性的非线性系统识别

在Krylov-Bogoliubov-Mitropolski(KBM)法的基础上,提出一种基于系统响应瞬时特性的非线性系统识别方法.该方法通过建立系统响应瞬时特性与系统参数之间的函数关系,从而一次性识别出所有系统参数.采用归一化Hilbert变换(normalized Hilbert transform,NHT)和广义过零(generalized zero-crossing,GZC)法求解信号瞬时振幅和瞬时频率,通过算例验证了两种方法的效果.以Duffing方程和Vanderpol方程两类非线性振动系统为例,验证了所提系统识别方法的精度.算例表明,即使在系统响应受到较大噪声污染时,该方法也有很好的识别精度.     

弹簧振子非线性振动的幅频特性

利用逼近法求解了对称非线性振动的杜芬方程,得出无阻尼和有阻尼情况下的幅频特性,结果表明由于非线性恢复力的影响,导致系统振动的非线性效应.     

局部非线性振动系统参数识别的空间法

研究了具有平方非线性刚度和平方非线性阻尼的两自由度局部非线性振动系统,提出了一种参数识别局部非线性振动系统模型的空间法．该方法有效地利用模型的时间函数、频率函数和空间参数,使参数识别更为准确．利用该方法对非线性频响函数进行估计,并利用了最小二乘法对模型的非线性刚度系数和非线性阻尼系数进行了优化．     

基于压阻反馈信号纳米梁非线性振动控制

研究了基于硅压阻效应纳米梁非线性振动控制方法。在纳米梁固定端上表面粘贴硅压阻膜片,压阻膜片的电阻值随着纳米梁的振动发生变化。利用惠斯通电桥电路提取振动信号作为电压反馈控制信号,控制纳米梁的非线性振动。用多尺度法求解方程,得到系统主共振的幅频响应方程。由幅频响应方程分析系统非线性振动方程解的稳定性,研究了交流激励电压幅值、阻尼、反馈增益参数对系统稳定性和振幅的影响规律。研究结果表明:激励电压由0.25 V减小至0.1 V时,最大振幅衰减60%。无量纲阻尼由0.058 5增加至0.087 8时,最大振幅衰减40%。增大阻尼和反馈增益参数可以减弱甚至消除纳米梁振动的非线性特性。该研究成果为纳米梁非线性振动控制及信号提取提供了一种理论方法。     

非线性振动系统同(异)宿分岔问题的研究

为解决传统方法在求解非线性振动系统同(异)宿分岔问题过于复杂的问题,以双曲函数摄动法为基础,通过解析非线性振动系统派生方程,再对得出的解析解进行摄动得到最终解析式,提出了计算非线性振动系统同(异)宿轨道解析式更加有效的方法,简化了现有方法求解的复杂性.     

主体结构位移激励下碳纤维索网的振动

在考虑温度变化的基础上,研究椭圆平面双曲抛物面碳纤维索网在主体结构激励下的非线性振动问题.建立椭圆平面双曲抛物面碳纤维索网在主体结构位移激励下的非线性振动方程,采用Galerkin原理及KBM法求得椭圆平面双曲抛物面碳纤维索网非线性振动的近似解.在将碳纤维索网与钢丝索网作比较的基础上,讨论分析位移激励、温度、振幅、外阻尼等因素对椭圆平面双曲抛物面碳纤维索网非线性振动的影响,得到碳纤维索网对温度变化不敏感,且碳纤维索网振动特性优于钢丝索网振动特性的结论.     

NSA意义的KBM方法及其应用

本文用 NSA 研究 KBM 方法并将其应用于有外力作用的 Van Der Pol 方程,得到了比用经典数学方法更明确更本质的一些结论。     

非线性自治电路的KBM渐近级数展开法

利用KMB渐过级数展开，本文给出了非线性自治电路一种新的解法，算例表明，该方法对研究自治电路的性质有很好的作用。     

强非线性振动的渐近解

本文在KDM法的基础上,提出了一种新的渐近方法。此法可用来研究具有对称恢复力或非对称恢复力的强非线性振动系统,并可用来讨论其解的稳定性。     

溶剂效应对对苯醌C=O键伸缩振动费米共振的影响

测量了对苯醌在13种溶剂中的红外光谱, 用Bertran变换溶剂法验证了费米共振规律. 利用KBM方程和电子给体-受体等溶剂效应模型, 解释了变换溶剂法研究费米共振的机理, 并给出费米共振光谱强度比(R)与溶剂介电常数(ε)的关系.      

超音速二元翼极限环颤振的高次线化分析

以一个在俯仰方向带有初偏间隙非线性刚度的超音速二元机翼为模型,研究非线性气动弹性系统的双稳定极限环颤振问题.在利用二阶活塞理论计算非定常气动力和力矩的基础上,采用KBM法一次渐近解的等效线化分析方法对系统的颤振进行了定性分析,最后通过数值模拟验证了理论分析的正确性.     

三参数地基梁热状态下固有横振

采用伽辽金原理及改进的ＫＢＭ法研究了三参数地基梁热状态下的固有横振．通过实例计算讨论分析了温度升高、地基特征参数对梁热状态下固有频率的影响,得到了一些有价值的结论．表２,参３．     

砂土阻尼比确定方法对比分析

鉴于中外对阻尼比的确定方法没有达成共识的现状,以福建标准砂(粒径0.5～1.0 mm)为试验对象,采用不排水应力控制动三轴试验,对比分析现有阻尼比确定方法:传统法、Das法、Kokusho法、Kumar法、互相关函数法,评价其差异性.结果表明:总体上,5种阻尼比确定方法确定的阻尼比差异性较大,Kumar法确定的阻尼比最...