一种非线性动力学系统数值模拟的新方法

给出了应用ＭＡＴＬＡＢ语言动态仿真工具－ＳＩＭＵＬＩＮＫ对非线性动力学系统进行数值模拟的方法,以典型的非线性动力学系统－ｖａｎ ｄｅｒ Ｐｏｌ方程、Ｄｕｆｆｉｎｇ方程和Ｌｏｒｅｎｚ方程为例进行了说明。     

工程车辆橡胶悬架系统的非线性动力学特性

为深入研究工程车辆橡胶悬架的非线性动力学特性,提高车辆的行驶平顺性,建立了车辆两自由度动力学模型及包含悬架刚度立方非线性的运动微分方程,采用多尺度法和李亚普诺夫一阶近似理论求解系统的幅频响应特性、稳定性及其判定.通过数值仿真,获得了主共振和内共振条件下的非线性橡胶悬架系统在不同刚度参数时的幅频响应、转迁集与分岔.结果表明非线刚度参数对车辆系统幅频响应曲线弯曲程度、共振区大小及稳定区域的有很大影响.根据所获得的规律,合理地选择悬架的刚度参数,可以避开系统可能出现的内共振及跳跃等不稳定现象,从而有效地控制车辆的振动.     

用于品质动力学仿真的悬架非线性承载模型

针对传统的悬架非线性承载特性模型的卸载边界不一致及加载和卸载切换时承载特性的过渡曲线不一致影响悬架非线性承载特性的精确模拟等问题,在Fancher模型基础上,提出了基于悬架变形转折点的卸载边界修正算法及过渡曲线修正算法,通过卸载边界修正算法,实现了对悬架系统非线性承载特性中卸栽边界不一致现象的描述,通过过渡曲线修正算法...     

汽车悬架系统亚谐共振时的非线性动力学特性研究

基于磁流变减振器的汽车悬架系统具有明显的滞后非线性，分析了其在单频正弦激励下的1／3亚谐共振(即其固有频率为路面激励频率的1／3倍)时的情况，利用平均法得到了其幅频特性方程，研究了非线性刚度和非线性阻尼对系统的影响，并指出系统此时的亚谐共振为叉型分岔。     

非线性不规则波的数值模拟

根据波动方程得到了二阶非线性不规则波的模拟公式，以及二阶波谱的计算式； 探讨了有限水深不规则波的数值模拟方法。利用波浪槽中实测的波谱和理论谱分别计 算了二阶谱，并对不规则波时间序列进行了数值模拟．结果表明，二阶谱对实测谱的影 响主要发生在二倍谱峰频附近及低频区附近；二阶模拟对线性模拟有一定改善作用，     

油气悬架非线性刚度模型的统计线性化分析

针对特定结构的单气室油气弹簧，建立了包含刚度，阻尼和摩擦等非线性特性的非线性数学模型，通过对油气弹簧非线性弹性力的深入分析，提出了可以将弹簧刚度简化成平方非线性的观点，利用随机振动理论对油气悬架的非线性刚度模型进行了统计线性化分析，得到了统计意义下的油气悬架的刚度线性化模型，仿真结果表明，油气弹簧的刚度随车辆载重的增加而增大，但随路面激励特征系数的增大而略有下降。     

悬架系统非线性特性对车辆垂向性能的影响

结合某轮边驱动电动车相关参数,建立考虑导向杆件、弹性元件,以及阻尼元件空间结构、空间姿态和空间尺寸的双横臂扭杆弹簧悬架系统的数学模型,研究该悬架所具有的结构非线性特性及其对车辆行驶性能尤其是车辆垂向性能的影响.相关结论将被动悬架等效阻尼、刚度匹配引入到非线性领域,完善了被动悬架现代设计理论.     

电离层F层动力学数值模拟

中、低纬电离层Ｆ层动力学的数值模拟通过研究等离子体的连续性方程和运动方程进行，等离子体的输运过程顺电磁漂移的运动坐标系中运算。计及双极扩散、温度、中性风、电磁漂等影响。     

浅水非线性不规则波数值模拟

在洪广文等提出的缓变水深、水位与流场水域中完全频散性的非线性传播数学模型的基础上,建立了非线性不规则波的计算模型。计算不规则波的主要谱参数,分析比较不同模式下不规则波传播变形的规律和差异等,得出数学模型能够较好地模拟出非线性不规则波的传播,适用于工程应用。     

车辆外部流场的数值模拟研究

将车辆外部流场视为三维定常可压缩气体的紊流流动来进行数值模拟,求出了车辆外部三维的压力、流速分布情况,获得了车辆外形与气动阻力系数等车辆空气动力学特性的定量关系;探讨了数值模拟的数学模型与计算方法和提高计算精度与加速收敛的措施,并用测试结果验证了计算结果的正确性。     

控制系统动态特性精细积分数字仿真

应用指数矩阵的精细积分方法研究了用状态方程或传递函数阵表达的系统的动态特性数字仿真问题,推导了在典型激励函数如脉冲、阶跃、斜坡信号等作用下控制系统状态变量及输出变量矩阵形式的离散计算公式,给出了仿真算法,从仿真实例看到,当步长Ｔ＝０．５ｓ时,精细积分数字仿真结果与解析解的数值结果相同,当Ｔ＝８ｓ时,两者的结果在小数点后１２位完全相同,表明了控制系统的动态特性精细积分数字仿真方法具有高度准确的特点。     

磁流变液在工程车辆气液弹簧悬架系统减振中的应用

针对传统的工程车辆被动悬架系统无法自适应环境变化的弱点,对改进后的气液弹簧悬架系统进行了分析,分析结果表明这种改进的悬架系统虽具有变刚度的特点,但阻尼仍不可调．根据新型智能材料——磁流变液所表现出的粘度随磁场变化的特性,提出并论证运用这种材料来改进气液弹簧悬架系统,能够实现对工程车辆振动的半主动、实时控制,最终达到改善工程车辆的行驶平顺性．     

悬架系统的控制特性对车轮随机动载的作用

车辆悬架系统在车轮对路面的随机动载方面起着重要的作用 ,文章针对目前汽车普遍采用的被动悬架系统在行驶中对车辆振动性能控制的不利性 ,利用控制理论 ,分析了一种悬架控制系统的特性 ,提出通过对半主动悬架控制力的变化 ,可以得到不同的车轮随机动载传递函数特性曲线 ,从而对悬架减轻车轮随机动载的作用进行了分析 ,同时也指出了它对汽车平顺性的影响。此外还讨论比较了被动悬架与半主动悬架对减轻车轮对路面随机动载的不同特性     

非线性橡胶悬架系统平顺性仿真与试验

基于橡胶元件非线性力学特性试验和悬架减振性能台架试验,建立了工程自卸车平面八自由度集中质量参数模型,该模型包含了刚度立方非线性和阻尼分段非线性.用龙格库塔法求解八自由度强非线性动力学方程并用试验验证了仿真模型的正确性.仿真分析与试验研究都表明橡胶悬架减振特性仍需进一步的优化设计.通过橡胶悬架参数灵敏度分析,确定了橡胶悬架最合适的优化参数;双参数的仿真研究表明在考虑有效约束条件下能优化得到橡胶悬架的最佳值.该研究为非公路车辆橡胶悬架的优化设计奠定了基础.     

金属材料动态损伤的微观数值模拟

针对金属材料的动态损伤现象，采用分子动力学方法对存在微观表面缺陷的材料在瞬态强冲击作用下的损伤情况进行数值模拟．模拟对象为铜材料，表面缺陷为锲形、圆形和方形沟槽，采用目前较为合理的嵌入原子势（EAM），并利用分子动力学程序（LAMMPS）进行动态数值模拟，有效地给出了存在不同微观表面缺陷的金属铜材料在瞬间强冲击作用下的损伤效应．结果表明，存在锲形缺陷的金属表面更容易发生微喷射现象，且微喷射速度随着锲形角增大而减小，随着冲击速率增大而增大。     

转向工况下汽车悬架系统动力学特性仿真

文章从转向对悬架系统影响的角度出发,建立了转向工况下的1/4汽车动力学模型及仿真模型。通过模拟路面输入,在不同车轮转角和车速等行驶工况下进行了大量的仿真计算。仿真结果表明,不同车速和车轮转角所产生的不同侧偏力,对车身垂直加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的变化有较大影响,随着车速提高和车轮转角增大,侧偏力也随之增大,致使其加速度等输出响应变化更为显著。     

车辆油气悬架动态特性识别

基于车辆系统油气悬架的动态模型,建立了神经网络模型来识别油气悬架的动态力。将小波变换应用于油气悬架信号的提取,通过小波的分解与重构有效地去除了噪声信号,为油气悬架系统设计提供了理论依据。     

航海动态仿真系统中的CAGD与FBM算法

在研究计算机辅助几何设计和分数布朗运动理论的基础上,提出了基于数据分布的二维乃至高维的模型和算法,从而克服了航海模拟器中动态景物合成的不足,得到了运行可靠的结论.     

履带车辆非线性悬挂系统的ADAMS仿真

根据履带车辆悬挂系统的结构特点和元件特性,将履带车辆悬挂系统简化为非线性八自由度半车模型,并给出了应用ADAMS软件进行仿真的方法.建模过程中考虑了履带对路面激励的影响,并给出了路面时域输入的构造方法和软件实现.对常用车速和典型路面的仿真结果表明,所建立的非线性模型能够较好地反映履带车辆悬挂系统的几何非线性,并能够对负重轮离地情况正确模拟.基于此模型,应用ADAMS的优化功能,可以得到履带车辆不同行驶工况下的最优悬挂阻尼和刚度系数.