非線性機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)速度不斷提高，由間隙和干摩擦導(dǎo)致的非線性振動(dòng)問(wèn)題廣泛存在。本文建立了兩種常見機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，運(yùn)用理論分析與數(shù)值仿真結(jié)合的方式研究了系統(tǒng)在不同參數(shù)下呈現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。主要工作內(nèi)容如下：
　　首先綜述了非線性機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、意義和該領(lǐng)域當(dāng)前存在的主要問(wèn)題，給出了本文要研究的具體內(nèi)容和采用的研究步驟，從解的穩(wěn)定性分岔、混沌、各種吸引子、Poincaré映射和Floquet理論等方面論述了

2、本文的理論基礎(chǔ)。
　　其次建立了一個(gè)三自由度直線篩分機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型。只考慮間隙這一個(gè)可導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生跳躍的非線性因素，采用Floquet理論和Matlab編程仿真的方式對(duì)系統(tǒng)在不同參數(shù)區(qū)間的余維一分岔和余維二分岔及其附近的動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)行探索，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)既存在Flip分岔和環(huán)面倍化分岔通向混沌的單一路徑，又存在周期倍化分岔、Neimark-Sacker分岔和環(huán)面倍化分岔之間相互交叉、過(guò)渡，最后通往混沌的道路。發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)的Ho

3、pf-Hopf余維二分岔，該余維二分岔點(diǎn)附近的動(dòng)力學(xué)行為非常復(fù)雜，表現(xiàn)出了類似“眼睛”、“五角星”狀的擬周期吸引子。通過(guò)對(duì)此類系統(tǒng)在不同參數(shù)下的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析，獲得不同頻率段系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可在一定程度上幫助人們選擇更加恰當(dāng)?shù)恼駝?dòng)特性參數(shù)（頻率、振幅和振動(dòng)力等），提高篩分機(jī)的分離效率。
　　最后建立了一個(gè)兩自由度盤形制動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型。同時(shí)考慮間隙與干摩擦兩種非線性因素，給出了系統(tǒng)發(fā)生粘著-滑動(dòng)-碰撞運(yùn)動(dòng)時(shí)的臨界條件，運(yùn)用半解

4、析法推導(dǎo)出了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式，編制Matlab程序數(shù)值仿真了系統(tǒng)的部分制動(dòng)性能：首先分析了制動(dòng)閘片和制動(dòng)盤之間的摩擦力對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響；其次對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生共振時(shí)的參數(shù)特征進(jìn)行分析；最后分析了在軌道垂向激勵(lì)作用下制動(dòng)速度對(duì)系統(tǒng)垂向振動(dòng)的影響，以及在軌道垂向激勵(lì)引起的振動(dòng)與摩擦顫振二者耦合的情況下，制動(dòng)初速度、垂向激勵(lì)的幅值和頻率分別對(duì)該系統(tǒng)振動(dòng)性能的影響。通過(guò)對(duì)車輛盤形制動(dòng)系統(tǒng)在不同影響因素下的振動(dòng)規(guī)律進(jìn)行模擬分析，為