复合工况下轮胎非线性力学特性的分段仿射辨识

1

作者 王玉麟 胡伟伟 孙晓强 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期70-77,共8页

为实现复合工况下轮胎非线性力学特性的准确模拟,提出了一种基于分段仿射(PWA)辨识的数学建模方法。采用基于Gauss混合模型的统计数据聚类方法进行轮胎力学特性试验数据聚类,将原始试验数据划分为若干个子集;基于最小二乘算法进行仿射... 为实现复合工况下轮胎非线性力学特性的准确模拟,提出了一种基于分段仿射(PWA)辨识的数学建模方法。采用基于Gauss混合模型的统计数据聚类方法进行轮胎力学特性试验数据聚类,将原始试验数据划分为若干个子集;基于最小二乘算法进行仿射子模型参数估计;结合改进的近似支持向量机算法完成相邻仿射子模型间分界面系数矩阵的求解;将辨识模型仿真结果与原始试验数据进行对比,验证辨识精度。结果表明:所辨识的轮胎分段仿射模型能够很好地拟合复合工况下轮胎纵向力及侧向力与其影响因素间的非线性关系,模型拟合精度高于93%。 展开更多

关键词 轮胎 非线性力学特性 复合工况 分段仿射(PWA)辨识 精度验证

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分析一般支承输流管道的非线性动力学特性 被引量：26

2

作者 包日东 金志浩 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期87-90,共4页

研究两端受到线性弹簧支承和扭转弹簧约束的一般支承输流管道在自激-参数激励-外激励联合作用下的非线性动力学特性,揭示其通向混沌的途径。根据梁模型横向弯曲振动模态函数,由两端一般支承梁的边界条件得到其模态函数的一般表达式,采用... 研究两端受到线性弹簧支承和扭转弹簧约束的一般支承输流管道在自激-参数激励-外激励联合作用下的非线性动力学特性,揭示其通向混沌的途径。根据梁模型横向弯曲振动模态函数,由两端一般支承梁的边界条件得到其模态函数的一般表达式,采用Galerkin法将运动方程在模态空间内展开,利用非线性动力学分析方法,研究系统在平均流速和平均压强变化时非线性动力学响应。数值仿真结果表明,在一定的弹性系数下,随着平均流速和平均压强的增加,系统响应的概周期环面逐渐扩大直至破裂,系统响应出现阵发性混沌和混沌运动,表明概周期环面破裂和阵发性是系统进入混沌运动的两种途径。 展开更多

关键词 一般支承 输流管道 流固耦合 非线性动力学特性 混沌

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空间可展结构非线性动力学特性实验研究 被引量：10

3

作者 阎绍泽 陈鹿民 +1 位作者 吴德隆 金德闻 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期1-3,共3页

由于可展结构在运动过程中的时变性 ,特别是干扰所引起的非线性动力学特性 ,涉及许多深层次尚在探讨的动力学问题。为了考察间隙非线性对系统动力学性能的影响 ,本文对空间可展结构进行了动力学实验研究。实验结果表明理想结构与实际结... 由于可展结构在运动过程中的时变性 ,特别是干扰所引起的非线性动力学特性 ,涉及许多深层次尚在探讨的动力学问题。为了考察间隙非线性对系统动力学性能的影响 ,本文对空间可展结构进行了动力学实验研究。实验结果表明理想结构与实际结构存在较大差异 ,铰接间隙等非理想机械因素导致系统复杂的非线性动力学行为 。 展开更多

关键词 空间可展结构 非线性动力学特性 实验研究 振动 伸展结构

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一般支承条件下输流管道的非线性动力学特性研究 被引量：16

4

作者 包日东 金志浩 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期153-157,186,共6页

研究两端一般支承垂直放置的输流管道系统,采用非线性动力学分析方法,研究其在自激、参数激励和外激励联合作用下的非线性动力学特性,分析系统出现混沌运动的参数条件和进入混沌运动的途径。数值仿真结果表明,随着平均流速和质量比的增... 研究两端一般支承垂直放置的输流管道系统,采用非线性动力学分析方法,研究其在自激、参数激励和外激励联合作用下的非线性动力学特性,分析系统出现混沌运动的参数条件和进入混沌运动的途径。数值仿真结果表明,随着平均流速和质量比的增大,系统响应交替出现周期和混沌运动两种形态。系统进入混沌运动的途径为倍周期分岔,由混沌转化为周期运动的途径为倍周期倒分岔。混沌运动和周期运动出现的参数与流体的平均流速和管道端部的支承/约束刚度有很大关联,随着管道端部约束刚度的增大,系统出现混沌运动的区域减小,说明管道端部的约束刚度有益于抑制混沌运动的发生。 展开更多

关键词 一般支承 输流管道 流固耦合 分岔与混沌 非线性动力学特性

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两级悬浮EMS型磁悬浮控制系统的非线性动力学特性 被引量：4

5

作者 武建军 郑晓静 +1 位作者 周又和 何丽红 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期68-74,共7页

在考虑二级悬浮弹簧的非线性特性的基础上 ,建立了两级悬浮EMS型磁悬浮控制系统的非线性动力学模型 ,给出了控制参数G1 、G2 的稳定性条件 .进一步讨论了该磁悬浮系统在外界激励下的分叉行为及混沌动力特性 ,并利用Poincare映射、功率... 在考虑二级悬浮弹簧的非线性特性的基础上 ,建立了两级悬浮EMS型磁悬浮控制系统的非线性动力学模型 ,给出了控制参数G1 、G2 的稳定性条件 .进一步讨论了该磁悬浮系统在外界激励下的分叉行为及混沌动力特性 ,并利用Poincare映射、功率谱分析及最大Lyapunov指数等混沌运动的统计特征描述了该状态下控制系统的混沌运动特性 . 展开更多

关键词 两级悬浮EMS型磁悬浮 控制系统 非线性动力学特性 混沌运动 稳定性 分叉

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两端弹性支承裂纹管道的非线性动力学特性 被引量：4

6

作者 包日东 梁峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期70-74,87,共6页

研究两端弹性支承输流管道含圆周方向裂纹时的非线性动力学特性。首先,推导出裂纹管道的模态函数与局部柔度系数,然后运用Galerkin离散技术将管道运动方程在模态空间中展开,采用非线性动力学仿真方法得到管道系统响应随各参数变化的分... 研究两端弹性支承输流管道含圆周方向裂纹时的非线性动力学特性。首先,推导出裂纹管道的模态函数与局部柔度系数,然后运用Galerkin离散技术将管道运动方程在模态空间中展开,采用非线性动力学仿真方法得到管道系统响应随各参数变化的分岔图和最大Lyapunov指数图。数值结果表明,这种两端弹性支承的特殊边界裂纹管道在参数激励、自激励和外激励联合作用下,表现出丰富的非线性动力学特性,分别出现周期运动、概周期运动、阵发性混沌和混沌等多种响应形式。 展开更多

关键词 弹性支承 裂纹管道 非线性动力学特性 分岔 混沌

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DNA的非线性动力学特性和它的功能 被引量：2

7

作者 庞小峰 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期417-424,共8页

用新建立的非线性动力学模型研究了DNA的非线性特性及它的复制与遗传 ,转录和转译等生物功能。这个新的模型强调了碱基氢键中的氢原子的独特作用 ,使用了三个动力学变量来描述氢原子在双Morse势中的振动及碱基的振动与转动 ,并充分考虑... 用新建立的非线性动力学模型研究了DNA的非线性特性及它的复制与遗传 ,转录和转译等生物功能。这个新的模型强调了碱基氢键中的氢原子的独特作用 ,使用了三个动力学变量来描述氢原子在双Morse势中的振动及碱基的振动与转动 ,并充分考虑了三个运动模之间的耦合效应。应用这模型得到了复制与转录的特性 ,说明了DNA的分型特征及D DNA A DNA以及B DNA Z 展开更多

关键词 非线性动力学特性 DNA 孤子 复制 遗传 转录 转译 分型 相变 脱氧核糖核酸

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考虑初始损伤扁柱面网壳的非线性动力学特性

8

作者 栗蕾 郝际平 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第1期76-80,共5页

基于Lemaitre损伤理论和连续化法建立了正三角形网格的三向单层扁柱面网壳的非线性动力学方程和协调方程.在两对边简支条件下用分离变量函数法给出考虑损伤扁柱面网壳的横向位移.通过Galerkin作用得到系统的非线性振动微分方程,给出方... 基于Lemaitre损伤理论和连续化法建立了正三角形网格的三向单层扁柱面网壳的非线性动力学方程和协调方程.在两对边简支条件下用分离变量函数法给出考虑损伤扁柱面网壳的横向位移.通过Galerkin作用得到系统的非线性振动微分方程,给出方程准确解.利用Melnikov函数得到损伤扁柱面网壳发生混沌运动的临界条件,通过实例计算,分析证明了材料的损伤降低了系统发生混沌运动的门槛. 展开更多

关键词 柱面网壳 初始损伤 非线性动力学特性

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试样激励下轻敲模式原子力声显微镜的非线性动力学特性

9

作者 陈赵江 张淑仪 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期555-567,共13页

利用Euler-Bernoulli梁理论和DMT针尖-样品作用力模型建立了试样激励下轻敲模式原子力声显微镜(AFAM)系统的动力学方程,并应用非线性动力学分析方法对AFAM微悬臂梁的振动特性进行研究。通过合理改变超声激励幅值、超声激励频率和针尖-... 利用Euler-Bernoulli梁理论和DMT针尖-样品作用力模型建立了试样激励下轻敲模式原子力声显微镜(AFAM)系统的动力学方程,并应用非线性动力学分析方法对AFAM微悬臂梁的振动特性进行研究。通过合理改变超声激励幅值、超声激励频率和针尖-样品初始间距等模型参数模拟得到微悬臂梁的超谐波、次谐波、准周期和混沌振动现象,采用时间序列、频谱、相空间、Poincare截面和Lyapunov指数等方法对不同非线性振动特性进行表征。通过分析不同模型参数条件下微悬臂梁针尖-样品作用力特性,探索了微悬臂梁不同非线性振动现象的产生机制。此外,研究了AFAM微悬臂梁运动的分岔特性,发现当超声激励幅值和针尖-样品初始间隙连续变化时,周期、准周期和混沌运动交替出现。研究结果对AFAM系统非线性动力学行为分析和混沌振动控制提供了理论参考。 展开更多

关键词 非线性动力学特性 超声激励 声显微镜 轻敲模式 原子力 试样 LYAPUNOV指数 POINCARE截面

原文传递

汽车悬架系统亚谐共振时的非线性动力学特性研究

10

作者 陈力捷 陈玲莉 《科技情报开发与经济》 2005年第11期200-202,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 亚谐共振 汽车悬架系统 非线性动力学特性

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声波作用下的气泡非线性动力学特性影响因素及功率谱变化规律研究 被引量：5

11

作者 杨德森 时洁 +3 位作者 时胜国 张昊阳 江薇 靳仕源 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期113-127,共15页

为获取声波作用下的气泡非线性动力学特性影响因素及频谱变化规律,本文以描述声场作用下气泡动力学特性的Keller-Miksis模型为基础,综合利用多种数值分析方法,对激励声压幅值、激励频率以及气泡平衡半径等参数对气泡非线性动力学特性影... 为获取声波作用下的气泡非线性动力学特性影响因素及频谱变化规律,本文以描述声场作用下气泡动力学特性的Keller-Miksis模型为基础,综合利用多种数值分析方法,对激励声压幅值、激励频率以及气泡平衡半径等参数对气泡非线性动力学特性影响及参数控制下该非线性系统中多种运动状态下的频谱能量变化规律进行了研究。研究结果表明,只有当系统参数皆在一定阈值范围内时,系统才可能发生混沌,系统混沌运动状态的产生是各种因素相互制约和均衡的结果,且在该系统中蕴含着复杂的频谱展宽和能量转换过程。在实验中观察到次谐波的出现,并证明了随着激励强度的增大,产生次谐波的能量越大,同时基波能量衰减也越大。本文的研究工作可为引导外加声场的频谱结构发生改变所带来的潜在的噪声控制等应用提供一定的理论和实验基础。 展开更多

关键词 非线性动力学特性 气泡 声波 功率谱 能量变化规律 非线性系统 数值分析方法 激励频率

原文传递

滑动轴承-裂纹转子系统非线性动力学特性分析

12

作者 焦映厚 李海峰 +1 位作者 陈照波 李明章 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第z1期88-90,共3页

在裂纹转子非线性动力学特性分析中考虑了非线性油膜力的影响,在此基础上建立了单盘Jeffcott裂纹转子的非线性动力学模型,裂纹模型采用非线性涡动模型,菲线性油膜力通过数据库方法获得.利用数值计算方法分析了裂纹转子系统随转速w/w0、... 在裂纹转子非线性动力学特性分析中考虑了非线性油膜力的影响,在此基础上建立了单盘Jeffcott裂纹转子的非线性动力学模型,裂纹模型采用非线性涡动模型,菲线性油膜力通过数据库方法获得.利用数值计算方法分析了裂纹转子系统随转速w/w0、相对刚度减小量△kε等参数变化的动力学特性和动力学行为.结果表明:在非线性油膜力的作用下,△kε较小时,响应中出现不可公约的谐波分量导致系统在亚临界转速区出现概周期运动,△kε较大时,系统产生丰富的非线性动力学行为;在不同转速下,系统出现多种形式的周期运动、分岔、概周期运动和混沌运动. 展开更多

关键词 裂纹转子 非线性油膜力 非线性动力学特性

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含间隙和干摩擦舵结构系统的非线性动力学特征 被引量：8

13

作者 王成华 李国宏 +3 位作者 李延松 孙向春 童轶男 陈浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期22-27,共6页

针对舵结构系统的非线性动力学问题,提出了含间隙和干摩擦情况舵结构系统典型工况下的振动力学模型,基于理论分析揭示了舵结构系统变刚度、振幅跳跃、低频相位异常增大以及自激振动等现象发生的机理和规律,并将理论分析结果与数值计算... 针对舵结构系统的非线性动力学问题,提出了含间隙和干摩擦情况舵结构系统典型工况下的振动力学模型,基于理论分析揭示了舵结构系统变刚度、振幅跳跃、低频相位异常增大以及自激振动等现象发生的机理和规律,并将理论分析结果与数值计算和试验测量结果进行了对比,验证了理论模型和分析方法的正确性。 展开更多

关键词 舵结构系统 间隙 干摩擦 非线性动力学特性

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气体润滑轴承-转子系统非线性动力学特征的实验 被引量：6

14

作者 陈策 杨金福 聂超群 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1413-1419,共7页

对高速气体润滑轴承转子系统进行了稳定性试验研究.通过轴心轨迹、频率耦合三维图、频谱和分叉图,分析了系统非线性行为特征.实验证明气体润滑轴承-转子系统中的气膜涡动是系统非线性失稳的主要原因,气膜涡动导致的倍周期分叉是系统进... 对高速气体润滑轴承转子系统进行了稳定性试验研究.通过轴心轨迹、频率耦合三维图、频谱和分叉图,分析了系统非线性行为特征.实验证明气体润滑轴承-转子系统中的气膜涡动是系统非线性失稳的主要原因,气膜涡动导致的倍周期分叉是系统进入混沌振动的必由途径.通过调整系统固有频率和气膜润滑涡动频率之间的耦合关系,使得失稳转速远离设计转速;以及利用试验中所证实的混沌"有界"性质,有效的控制振幅,将是提高转子-轴承系统非线性稳定性的新途径. 展开更多

关键词 气体润滑轴承 非线性动力学特性 高速转子 稳定性

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旋转机械系统多自由度非线性动力学数值分析 被引量：2

15

作者 裘春航 李伟东 吕和祥 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期392-398,共7页

首先将转子系统的动力响应问题归结为2n维未知向量v的一阶非线性动力学方程dv/dt=Hv+f(v,t),并给出了求解这一方程的一次近似式法和三次多项式迫近法。在非稳态、非线性油膜力等作用下,以刚性Jeffcott转子与112个自由度的汽轮发电机组... 首先将转子系统的动力响应问题归结为2n维未知向量v的一阶非线性动力学方程dv/dt=Hv+f(v,t),并给出了求解这一方程的一次近似式法和三次多项式迫近法。在非稳态、非线性油膜力等作用下,以刚性Jeffcott转子与112个自由度的汽轮发电机组低压转子系统为例,用上述求解方法分析了它们的动力响应及非线性动力学特性;其间,还将计算结果与Runge-Kutta法、Newmark法的相应结果进行了比较,并深入讨论了数值稳定性问题。汽轮发电机组的算例表明对一些具有较复杂的非线性右端项f、同时规模又较大的问题,如果采用四阶Runge-Kutta法,才算几步就因数值骤然增大而失控;但若用同样步长的一次近似式,由于它是一种显式的无条件稳定算式,则计算过程迅速且结果合理可靠。 展开更多

关键词 转子系统 非线性油膜力 数值稳定性 非线性动力学特性

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BTA深孔钻杆系统流固耦合非线性动力学研究 被引量：2

16

作者 马国红 沈兴全 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第5期38-41,共4页

提出一种研究深孔钻杆系统流固耦合的非线性动力响应的方法。基于输液管道的理论,考虑钻杆和切削液耦合作用来构建钻杆系统的动力学模型。采用Galerkin方法对系统运动方程进行离散,并运用四阶Runge-Kutta方法获得系统方程的数值解。通... 提出一种研究深孔钻杆系统流固耦合的非线性动力响应的方法。基于输液管道的理论,考虑钻杆和切削液耦合作用来构建钻杆系统的动力学模型。采用Galerkin方法对系统运动方程进行离散,并运用四阶Runge-Kutta方法获得系统方程的数值解。通过系统的分岔图、相图和频谱图,分析了钻杆系统振动的非线性特性。研究数值结果表明,钻杆系统具有丰富复杂的非线性动力特性,如周期性运动,拟周期运动和混沌运动,能够为深孔钻杆系统动态设计及控制提供理论指导。 展开更多

关键词 振动与波 深孔加工 非线性动力学特性 流固耦合 GALERKIN方法

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高速列车滚动轴承支承松动系统动力学特性研究 被引量：14

17

作者 曹青松 郭小兵 +2 位作者 熊国良 向琴 周生通 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期87-95,共9页

作为列车走行部的关键零部件,轴箱滚动轴承支承松动故障会直接影响到车辆的运行平稳性。针对高速列车滚动轴承内圈与轴颈配合的松动问题,提出一种车体-构架-悬挂-滚动轴承-轮轨的垂向耦合动力学模型,并采用优化的四阶Runge-Kutta数值积... 作为列车走行部的关键零部件,轴箱滚动轴承支承松动故障会直接影响到车辆的运行平稳性。针对高速列车滚动轴承内圈与轴颈配合的松动问题,提出一种车体-构架-悬挂-滚动轴承-轮轨的垂向耦合动力学模型,并采用优化的四阶Runge-Kutta数值积分及试验方法,研究不同松动间隙、不同行驶速度下,高速列车滚动轴承支承松动系统的非线性动力学特性。结果表明:理论计算与试验结果较吻合,松动间隙的大小对未松动侧轴箱的振动响应影响不大,但对松动侧轴箱的振动响应有较大影响,且可使得系统的运动状态由近拟周期运动发展为混沌运动。列车低速行驶时松动侧轴箱振动幅值和振动速度均比高速行驶时更大,轴箱振动响应的低频成分只与行驶速度有关,不随松动间隙的改变而改变。 展开更多

关键词 高速列车 滚动轴承 支承松动 非线性动力学特性

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基于EEMD的HHT多尺度油气水多相流动力学特性研究

18

作者 李利品 郝耀民 黄燕群 《化工自动化及仪表》 CAS 2019年第1期46-53,共8页

经验模态分解容易造成噪声与模态之间的混叠现象,严重影响非线性、非平稳信号HilbertHuang变换多尺度频谱特性的准确性和有效性。为此,以集成经验模态分解进行Hilbert-Huang变换研究水平管道内油气水多相流的多尺度动力学特征。首先对... 经验模态分解容易造成噪声与模态之间的混叠现象,严重影响非线性、非平稳信号HilbertHuang变换多尺度频谱特性的准确性和有效性。为此,以集成经验模态分解进行Hilbert-Huang变换研究水平管道内油气水多相流的多尺度动力学特征。首先对泡状流、塞状流和弹状流3种典型流型的电导波动信号进行集成经验模态分解,消除噪声与模态之间的混叠现象,然后分析各级本征模态函数分量(IMF)的能量和多尺度频谱特性。研究发现,基于集成经验模态分解的多尺度频谱分析可有效揭示3种流型的非线性动力学特性,同时也为流型演化和识别提供重要的参考依据。 展开更多

关键词 多相流 水平管道 集成经验模态分解 HILBERT-HUANG变换 多尺度频谱 非线性动力学特性

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轧机主传动系统在双源扰动作用下的动力学特性研究 被引量：8

19

作者 吴继民 张义方 +1 位作者 朱小龙 闫晓强 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期581-589,共9页

针对轧制薄规格高强度带钢时引起轧机运行不稳的问题,基于传动系统受到轧制力矩和电磁力矩的共同作用,建立双源作用下的传动系统两自由度等效非线性动力学模型,通过平均法求解得出幅值、相位及非线性阻尼和刚度参数之间的函数关系.引入M... 针对轧制薄规格高强度带钢时引起轧机运行不稳的问题,基于传动系统受到轧制力矩和电磁力矩的共同作用,建立双源作用下的传动系统两自由度等效非线性动力学模型,通过平均法求解得出幅值、相位及非线性阻尼和刚度参数之间的函数关系.引入Morlet复小波变换理论,利用模极大值法提取小波脊线,对工业现场测试所得咬钢冲击信号进行非线性刚度和阻尼参数辨识,仿真结果表明两者拟合误差为2.5%;将辨识参数与实际参数用于双源扰动的非线性动力学研究,理论研究表明可以通过增加阻尼一次、三次项和减小刚度三次项等参数来抑制振动的强度. 展开更多

关键词 轧机振动 非线性动力学特性 参数辨识 双源作用 小波变换

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高超声速飞行器飞行动力学特性研究 被引量：1

20

作者 李晓刚 王玉惠 吴庆宪 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2016年第3期367-373,共7页

为获得舵面操纵、高度和质量变化引起的非线性动力学特性的变化情况,基于连续算法分别求取舵面、高度和质量与各个状态量所组成的平衡面。根据所求平衡面,基于岔理论对高超声速飞行器全局稳定性进行分析研究。分析结果表明,相较于传统... 为获得舵面操纵、高度和质量变化引起的非线性动力学特性的变化情况,基于连续算法分别求取舵面、高度和质量与各个状态量所组成的平衡面。根据所求平衡面,基于岔理论对高超声速飞行器全局稳定性进行分析研究。分析结果表明,相较于传统的基于线性化方法对高超声速飞行器的稳定性所进行的研究,分岔理论能更全面地揭示高超声速飞行器的动力学本质特性,为气动布局设计和优化,以及飞行控制律设计提供有力的支撑。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 全局稳定性 非线性动力学特性 分岔理论

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