高维复杂约束碰撞振动系统的动力学研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:winterryliang
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日常生活中,碰撞随处可见,例如打夯、锻压、击球等,还有很多我们无法看到的微观碰撞,例如原子、核和亚原子粒子间的碰撞,在机械系统中,碰撞更是随处可见,间隙将会致使碰撞发生,这些碰撞如若持续较长时间,就会引起设备故障、加快劳损、缩短使用寿命等,因此对于碰撞的研究具有重要的工程意义,所以怎样提高系统的稳定性,减小由于间隙带来的往复碰撞,是本文将要讨论的问题。本文针对以下具体问题做了分析。  本研究首先建立了一个二自由度力学模型,通过数值计算得到其在不动点处线性矩阵,然后根据计算结果进行了matlab的编程,通过选取不同的参数,画出了Poincaré映射图,找到系统通向混沌的过程。从Poincaré截面可以看到其发生倍化分岔的途径,以及通过锁相最终进入混沌的过程。然后建立了一个竖式三自由度系统模型,通过数值计算得到其在不动点处线性矩阵,然后根据计算结果进行了matlab的编程,通过选取不同的参数,画出了Poincaré映射图,找到系统通向混沌的过程。找到了系统发生余维二分岔的条件,并对此做了具体分析,找到从余维二分岔通向混沌的激振频率,同时也找到了该模型发生倍化分岔,并从倍化分岔通向混沌的过程。最后一章与前两章有所不同,是从具体设备中简化出来的模型,建立了一个冲击振动成型机动力学模型,通过与前面类似的数值计算得到其在不动点处线性矩阵,然后根据计算结果进行了matlab的编程,通过选取与实际相符的参数,画出了Poincaré映射图,选择适当的系统参数可以得出冲击振动成型机的激振频率,知道该频率是对成型机影响的一个重要参数,在我们假设其余量都不变的情况下,可以找到此条件下该机器的激振频率,这些数据都是模拟成型机的工作得到的一些数据,当成型机不同,我们可以选择不同的参数进行模拟,得到此时的激振频率。找到成型机工作时的激振频率,就知道了成型机工作时通向混沌的道路,此时我们使用的时候应该避免这个参数,因为此时对机器的损害最大,可以人为地延长其使用寿命,减小损失。这就是研究这个模型的意义所在。
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