多自由度含間隙碰撞系統(tǒng)的動力學研究.pdf

1、隨著機械化的到來一些名詞被人們越來越廣泛地提到，比如彈性碰撞、剛性碰撞、沖擊、振動、磨損、疲勞時效、斷裂等等，本文選取以上現(xiàn)象中的剛性碰撞為研究對象，對剛性碰撞的動力學行為以及減少和避免剛性碰撞的方法等幾方面做了研究。對該剛性碰撞系統(tǒng)的研究其本質(zhì)上就是對非線性系統(tǒng)得動力學行為的研究。
　　本文選取一個二自由度水平剛性碰撞系統(tǒng)、一個三自由度水平剛性碰撞系統(tǒng)以及一個三自由度垂向剛性碰撞系統(tǒng)三個模型為例，研究了剛性碰撞的過程，三個模型的

2、研究思路都如下：首先通過衍化建立該碰撞振動系統(tǒng)的力學模型圖，基于牛頓第二定律列出每個模型的運動微分方程，接著對該方程進行無量綱化，得到系統(tǒng)的無量綱運動微分方程。接下來用正則模態(tài)法對系統(tǒng)方程進行解耦，并求出其通解。在系統(tǒng)周期運動存在的前提下建立系統(tǒng)的擾動方程，結合系統(tǒng)周期運動的邊界條件，用數(shù)值分析法對系統(tǒng)運動微分方程進行求解，下一步建立相應的龐加萊映射，求出其對應的雅克比矩陣以及其特征值，并分析了系統(tǒng)周期運動存在的條件以及其穩(wěn)定性。最后結

3、合編程軟件 win-TC以及MATLAB對系統(tǒng)的動力學行為進行模擬仿真，結合所得圖形分析系統(tǒng)主要參數(shù)的變化對其動力學行為的影響及影響程度。研究第一個模型時首先對比分析了四幅全局分叉圖對系統(tǒng)的動力學行為的影響，得出在基礎參數(shù)不變的情況下線性彈簧的剛度μk及線性阻尼的強度μc的變化對系統(tǒng)動力學行為的影響比間隙b的變化的影響更為顯著。接著借助龐加萊截面圖分析了控制參數(shù)ω的變化對系統(tǒng)動力學行為的影響，找到了倍化分叉以及通過吸引不變?nèi)Αh(huán)面倍化→