高維沖擊振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文嗍Y㈣2哪sⅧ8㈣4刪4㈣8帥5帆高維沖擊振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究ResearchonDynamicsofHigh—dimensionalVibroimpactSystem作者姓名：送墓武學(xué)科、專業(yè)：奎塑王猩堂指導(dǎo)口教師：021039l奎夏搓完成日期：2Q!三：壘：2Q蘭州交通大學(xué)LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本論文將一個(gè)懸掛碰撞振動(dòng)系統(tǒng)模型和兩個(gè)三自由度復(fù)雜非線性系統(tǒng)模型作為研究

2、對(duì)象，分析了該幾種非光滑動(dòng)力系統(tǒng)的主要參數(shù)激勵(lì)頻率對(duì)系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)的影響，發(fā)現(xiàn)對(duì)高維沖擊振動(dòng)系統(tǒng)的敏感性較高，尤其激勵(lì)頻率在臨界點(diǎn)處微小的變化將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)發(fā)生質(zhì)的變化。通過分析系統(tǒng)參數(shù)對(duì)于碰撞振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響，選取恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)最優(yōu)參數(shù)來優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，為工程應(yīng)用中沖擊振動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。第一章，先說明了高維沖擊振動(dòng)系統(tǒng)的工程背景，然后簡(jiǎn)單闡述了分析沖擊振動(dòng)系統(tǒng)的理論工具。最后列出了近年來對(duì)于沖擊振動(dòng)系統(tǒng)的研究在

3、工程實(shí)際中的應(yīng)用，闡述了在相應(yīng)工程背景下的部分研究成果，并說明了高維沖擊振動(dòng)系統(tǒng)存在的主要問題，同時(shí)展望了以后沖擊振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展動(dòng)向。第二章，先建立了一類懸掛碰撞振動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型，依據(jù)系統(tǒng)周期運(yùn)動(dòng)的條件，推導(dǎo)了懸掛碰撞系統(tǒng)的不動(dòng)點(diǎn)的表達(dá)式及其解析解的表達(dá)式，并且分析了系統(tǒng)受擾運(yùn)動(dòng)的周期解，建立了Poincar6四維映射。通過選擇一個(gè)碰撞截面作為Poincar6映射面，在適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)參數(shù)條件下，數(shù)值模擬了系統(tǒng)發(fā)生倍化分岔、Hopf分

4、岔的動(dòng)力學(xué)行為，并且給出了線性化矩陣特征值在單位圓上的變化趨勢(shì)。第三章，研究了一類三自由度相對(duì)碰撞振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為，給出了系統(tǒng)發(fā)生倍化分岔和Hopf分岔的具體參數(shù)值。先對(duì)此模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析并推導(dǎo)，并且建立了Poincar4六維映射。選取碰撞截面作為Poincar6映射的截面，數(shù)值仿真了系統(tǒng)通往分岔和混沌的過程并研究其演變規(guī)律。第四章，全面分析了一類三自由度沖擊碰撞振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為。先分析此系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)系統(tǒng)的邊界條件推